继上一篇文章介绍了机械腕表的工作原理，大家如此热情的态度让我不得不继续努力更新作品。这次要揭秘的是一个更加“高大上”的玩意--陀飞轮手表。几年前，听到这个名字就会让我浑身起鸡皮疙瘩，因为它简直就是钟表界的神话，复杂的结构、极高的价格、还有震撼的外形，无不让人为之惊叹。会修表的人叫表匠，会做表的人叫制表人，会做陀飞轮表的人才可以称为大师。有人不禁要问，陀飞轮到底是什么东西，它有什么功能，让它有如此高的地位。其实原理很简单，请大家憋足一口气，随我一起钻进这个小小的微观世界。
首先，要说说它的起源，英文名Tourbillon，由瑞士钟表大师宝玑先生发明于1795年，其目的是为了提高手表的精准度。要知道，机械表不比石英表，它的精度并不高，瑞士机械表每天平均误差要10-20秒，配有陀飞轮的手表，误差通常在5秒以内。售价50万，提高到5秒的误差，多么划算的价格，千万别错过哦！
在尝试减小误差之前，我们要探索一下误差是怎么产生的。在我博客的上一篇文章中（链接：分分钟读懂机械腕表中的奥秘），我介绍了控制手表走时精度的装置--摆轮游丝，如图。由盘形游丝托起摆轮，利用游丝的弹性，使摆轮做往复旋转运动，通过运动频率控制手表精准度。但是，摆轮游丝有个缺陷，由于摆轮具有自重，因此在手表以不同方向放置时，比如表盘向上、表盘向下、表盘向侧面等状况下，地球引力会给摆轮带来影响，这种不均匀的影响引起了误差。
如果，有一个装置，能够均匀的使摆轮不停的换方向，地心引力的问题就随之得以解决，这个装置就是陀飞轮。摆轮游丝和擒纵机构（上篇文章中提到）是一个整体，如下图，将它们固定到陀飞轮上，再让陀飞轮匀速旋转，这就是陀飞轮的构想，但究竟要怎样实现呢？
陀飞轮，顾名思义，它一定是个轮子，什么样子的轮子呢，我们暂且想象它像一个汽车方向盘的形状吧，只不过要小得多。先把上图中摆轮游丝和擒纵机构固定在陀飞轮（方向盘）上，固定好后看起来是这样，如下图，外面那圈黑色的东西就是陀飞轮。
接下来，我们就想办法让这个“方向盘”转起来，当它匀速转起来了，里面的东西也就转起来了，地心引力的影响就消除了。其实让它转起来的办法很简单，运用了机械原理中“行星轮系”这种结构，不懂行星轮系不要紧，让我们换个思维。小朋友们有没有见过一个叫做“方向盘助力球”的东西，它的目的是为了让司机更容易转动方向盘，没见过不要紧，看下图，方向盘上的那枚小球。
http://s8/bmiddle/002VKX6Mgy6M5yxiQOH97&690
在陀飞轮这个“小方向盘”上，同样有一个类似这样的小助力球，只不过把助力球换成了形状和大小差不多的齿轮，这个齿轮由固定在陀飞轮上的擒纵装置带动。好吧，方向盘助力球由司机大叔用手摇它，那陀飞轮上的小齿轮呢？有办法，我们在“方向盘”同心圆的位置上，放一枚大齿轮，这枚大齿轮与小“助力球齿轮”啮合。就如同一个小人在地球上走，小齿轮也可以在大齿轮上走，见下方萌图。这时，见证奇迹的时刻到了，小齿轮绕着大齿轮走，陀飞轮也就开始了缓慢的自转。
通过设计合理的齿轮齿数，让陀飞轮每60秒自转一圈，这就是陀飞轮手表的秒针！有了秒针，分针和时针还难吗，如果觉得难那就参见上一篇文章吧。现在，把这个玩意安装在普通的手表中，它就是一枚陀飞轮手表啦，价格从普通手表的1万变成50万，还等什么，49万在向你招手！
当然，挣钱没那么容易，陀飞轮的原理如上所述，但实际操作起来难上加难。它全长不足1cm，重量不足0.3克，上面的螺丝、轴承更是小不得了，安装这些零件需要全手工，目前没有任何自动化装配机器。瑞士的大师们在这种陀飞轮的基础上又不断创新，发明很多新的陀飞轮，包括积家生产的著名的3D陀飞轮，他们在追求更高级陀飞轮的道路上永无止境。
下面就以几枚精美绝伦的陀飞轮来结束这篇小文。
加载中…
(2014-09-16 17:05:12)