18世纪后叶，世界钟表技术已经发展到相当发达的程度，随着微机械加工技术的发展，钟表的走时性能越来越高，人们已经开始关注和处理各种细节问题，最大限度地提高钟表的走时精度。这些细节问题中，因地球引力所导致的钟表位置误差已成为一个突出的问题，且最不容易解决。所谓位置误差 ( 简称位差 ) 是指钟表机构方位改变所引起的日差变化，它是手表在满条时各所测位置 ( 面上、面下、柄上、柄下、柄左 ) 瞬时日差差值的最大值。
　　重力对钟表走时精度的影响主要有以下几个方面：
　　1. 摆轮游丝系统不平衡，即摆轮游丝系统的重心与摆轴的轴心线不重合的现象。通常摆轮游丝系统的质量绝大部分集中在摆轮本身。此外，摆轮的厚度与其直径相较甚小，故摆轮游丝系统不平衡时，可以认为重心的偏离 (即偏心 ) 就发生在摆轮厚度的对称面内。由于系统的偏心会直接影响摆轮的摆动周期，从而使它有了一定的增量ΔT。当ΔT的值为正时，说明周期增大了，钟表机构走时就要变慢，反之，当ΔT的值为负时，说明周期减少了，钟表机构走时就要变快。根据公式：

    日差ω可以通过静平衡和动平衡等方法尽可能把摆轮的偏心量L减小到最小，这是减少系统不平衡对周期影响最直接和最有效的方法。但是，人们不可能制造出绝对没有偏心的理想摆轮。
　　2. 游丝固定点重力效应，即游丝重心对周期的影响。由于游丝在展缩时不能保持阿基米德螺线的形状，因而游丝的重心在运动时将按很复杂的轨迹变化。当摆轴垂直放置时，游丝重心对摆轴所产生的附加力矩只是使轴承中增加很小一点摩擦力，这时周期没有多大影响。但当摆轴水平放置时，游丝重心对摆轴所产生的附加力矩就直接叠加到游丝力矩上去。这样，由于重心对摆轴所产生的附加力矩是非线性的，因而将使系统产生等时性误差。
　　3. 摆轴变换平立位置振幅有变化。由于摆轴水平放置与垂直放置时，其支承中的摩擦力矩不同而引起位置误差。摆轴在垂直放置时，以轴颈的端面和轴承接触，而在水平放置时，则以轴颈的外圆和轴承接触。前者的摩擦力矩要比后者小，这就造成摆轴垂直放置时的摆轮振幅比水平放置时高。因为任何一个摆轮游丝系统都存在一定的等时差，振幅变化的结果，将相应地引起周期的改变。从本质上说，这样所引起的位差实际上是一个等时性的问题，只不过它是在钟表方位改变时表现出来。
　　4. 擒纵机构中的擒纵齿轴和叉轴与轴承都存在轴向或径向间隙。当垂直放置时，轴颈的端面和轴承接触产生轴向间隙，当水平放置时，轴颈的外圆和轴承接触产生径向间隙，从而导致擒纵机构工作状态发生变化，产生位元差，
　　5. 快慢针夹子与游丝之间间隙对周期的影响。常用的钟表快慢针系统是通过拨动快慢针调整快慢的。由于为了拨动快慢针时，游丝与夹子不卡住，游丝与夹子之间要留有一定的间隙。当钟表处于不同位置时，游丝在快慢针夹子中的位置会因有间隙而有所变化，使得游丝的实际工作长度发生变化，从而导致位元差。
　　上述几个因素中，摆轮游丝系统不平衡、游丝固定点重力效应和摆轴变换平立位置振幅有变化是产生位差的三个主要因素。前两个因素可以通过提高摆轮游丝系统的等时性减少位差，而第三个因素可以通过减少摆轴平立位置间摆轮振幅的变化也就是减少摆轴平立位置间摆轮游丝系统能量消耗的差别达到减少位差的目的。
　　但是，人们不可能完全保证游丝和摆轮的重心不变，控制摆轮和游丝的偏心从技术上来讲有一个极限，很难用传统的方法解决上面提到的几个问题。于是，钟表史上最杰出的制表大师宝玑提出了陀飞轮技术，这项技术从工作原理上解决了钟表的垂直位差问题，也就是在第一章我们所提到的陀飞轮的基本概念：它将摆轮游丝系统和擒纵机构放置于旋转框架中，在自身运行的同时还能够一起作360度旋转，能有效补偿摆轮的重力作用、游丝的偏心运动、游丝的方位角等产生的位置误差，最大限度地减少了由于地球引力所导致的钟表位置误差从而提高了走时精度。下面我们就将结合陀飞轮装置的工作原理，从理论上分析它是如何抵消地心引力的。

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