良心科普 | 90%的鐘錶媒體都不講的大白話：機械手錶究竟是如何工作的？

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謝冉（新浪微博：@謝冉小同學）

勵志成為一名資深製表師，為人十分固執但不偏執，堅持實事求是+多角度辯證地看待問題。

█ 開場先來一段輕鬆點的小故事，也算是自我介紹（不感興趣的朋友請直接看正文）：

本人姓謝，家裡沒有任何「鐘錶」背景，夢想成為一名製表師，不過現實好像並不給我這個機會。從學生時期開始，我就對機械產生濃厚的興趣。某天深夜中「滴答滴答」聲吸引了我，當時便覺得這聲音非常美妙且異常規律，在我腦海中竟想像不出究竟是何物體發出的。帶著疑問來到了第二天清晨我才明白，原來是室友戴了一塊機械錶，聲音就是這個小東西發出的。

一個「偶然的機會」，室友的手錶因故障停走了，某服務中心給出的報價對還處於學生時代的我們來說，無疑是一筆巨款（還不可以向家長要錢，室友本來就是拿老爸的手錶偷偷戴戴，要是被他老爸知道肯定挨削）。在此特殊情況下我提出：「要不咱們自己把它修好，瞞天過海」。室友猶豫了一下，於是乎我們展開了以下「神」對白：

我：「把它拆了我給你修！」

室友：「你敢拆我就敢讓你拆！」

我說：「只要你敢讓我拆我就敢拆！」

最後，室友用信任的眼神的看了我一眼，由此，我們便開始了「宏圖大業」。

三下五除二一頓拆，但也沒有發現個所以然，最糟糕的是，最後還裝不上了！事已至此，沒辦法也得繼續想辦法。下課後我們飛奔到一個表攤兒前，像個白痴一樣擱那一戳，仔細觀察人家是怎樣拆解裝配的，經過3天時間，我終於明白故障原因——因為一個輪子摔斷了尖。趕緊網購了一個輪子和幾樣簡單的工具，以及一本講鐘錶原理的書籍。後來，又經過幾個小時的艱苦奮鬥，我竟然把它裝好了！至今，我依然清晰記得，當擺輪開始擺動，並且再次發出那熟悉的「滴答滴答」聲那一刻，我欣喜若狂彷彿「她」被我重新賦予了生命，從此我遍深深地愛上了「她」。

現在回首再看，其實那時也是瞎胡鬧——僅僅是表可以走了而已，沒有加油調校就連更好的零件都是劣質仿造的「山寨貨」……

語文成績一向都超級爛的我，其實不知道如何下筆寫這篇文章。但本著為想了解機械錶的各位科普知識的精神，本文中我會盡量使用大白話及詳細圖片註解的方式，從一名鐘錶從業者的角度，給大家簡單講解機械手錶的基本原理，本文中有些觀點或許會和廠家主導的那些宣傳點相違背，歡迎大家來辯論，畢竟真理越辯越明。在此聲明，我不隸屬於任何鐘錶集團。因為年紀小剛入行，目前技術還有待加強，人還特別愛「較真」（較真：北京話大概意思就是「軸」）。

本文中所用機芯質量不佳，還請大家包涵。雖然它質地不佳，也不是什麼名貴的機芯，但是它對於我來說有著特殊的意義，正是因為它質地不佳，導致了在它身上無論是優點還是缺點都得到了非常明顯放大，使我更加了解了它的特性。

正文：

接下來按照我的知識體系和理解，用更簡單的白話文和圖解，為大家講解機械錶的運作原理。

神馬是機械手錶？機械手錶是利用發條作為動力，經過一組齒輪組成的傳動系，來推動擒縱調速器工作，再由擒縱調速器反過來控制傳動系齒輪的轉速，傳動系的轉速受控於擒縱調速器，所以指針能按一定規律在錶盤上指示時刻。（時輪、分輪通過與傳動系某一個輪子「連接傳出」來指示時間。PS.通常有6種傳出方式，以後有機會再講。）

主傳動線示意圖，看不懂也沒關係，後文一步步解析

• 原動系

原動系主要部件——發條：

發條在自然狀態是一個螺旋狀的彈簧

請仔細觀察，有沒有覺得它和咱們印象中的發條有所不同？手錶發條都是S形的，主要作用是為了獲得相對均勻的動力輸出。如果是一圈一圈的傳統發條，則會在滿條狀態下輸出力量很強，隨著發條力量的慢慢釋放，動力又會慢慢衰減。為了減緩上述情況發生，所以現今手錶中都使用S形發條。

手錶運行中，發條是盤在條盒內的狀態

• 傳動系

傳動系主要部件：二輪、三輪、秒輪、擒縱輪，見下圖：

這裡又涉及幾個常用概念：增速傳動和減速傳動。

在機械手錶中，主傳動線為增速傳動。何為增速傳動呢？如果一元硬幣為主動輪，一角硬幣為從動輪，則為增速傳動。通俗地講，就是大輪為主動輪帶動小輪轉動就是增速傳動，反之則為減速傳動。

專業說法：齒輪傳動時，單位時間裡轉過的角度為角速度，常記作W。一對相互咬合的齒輪，主動輪角速度為W1，從動角速度為W2。若W1=W2，此對齒輪傳動，稱為等速傳動。若W1＞W2此對齒輪傳動，稱為減速傳動。若W1＜W2此對齒輪傳動，稱為增速傳動。

解釋完了增速傳動，回歸手錶主傳動系。本身傳動系是由多個輪系組成的（一個軸上有多個輪片或者齒軸被稱為輪系，可以理解為在一根軸上裝有多個齒輪，但是這些齒輪的旋轉中心是一致的。）當所有輪系咬合在一起的時候就形成了傳動系。這也就解釋了這句話「手錶的主傳動系是由多個輪系組成的」準確的說法應該是：機械手錶內的主傳動系是由輪系相互咬合所組成的！

手錶中的輪系就是這個樣子滴，由輪片作為主動輪，齒軸作為從動輪，做增速傳動，傳動的順序為：1條盒輪 → 2二輪齒軸、3二輪片 → 4三輪齒軸、5三輪片 → 6秒輪齒軸、7秒輪片 → 8擒縱輪齒軸、9擒縱輪片 → 擒縱調速器。

再由擒縱調速器反過來控制個輪系的轉速：擒縱調速器 → 9擒縱輪片、8擒縱輪齒軸 → 7秒輪片、6秒輪齒軸 → 5三輪片、4三輪齒軸 → 3二輪片、2二輪齒軸 → 1條盒輪。

接下來上實物圖，和大家講解1→9的咬合傳動順序，2和3，4和5 ，6和7，8和9，為同一組輪系不存在咬合「直接傳動」。所有輪系安裝在機芯內部相互咬合就是這個樣子的：

最終回歸到這個原理圖，有木有更明白些了？

• 擒縱調速器

擒縱調速器是整個手錶的心臟，擒縱調速器由多個部件組成。主要作用為控制整個輪系的轉速，因此指針才能按照一定的規律在錶盤上指示時刻。

那麼擒縱調速器是怎麼和輪系相連的呢？通過擒縱叉與擒縱輪輪片「嚙合」。

圓盤釘在遊絲的彈性作用下，反覆撞擊喇叭口內的凹槽，使擒縱叉保持精確又規律的運動（圓盤釘裝在擺輪上）。反過來，是叉瓦與擒縱輪片特殊的「嚙合」以達到控制各輪系轉速的作用，所以指針才能有規律地轉動。

擒縱機構工作過程可大致分為以下步驟：

從A→H是擺輪在一次單方向擺動中擒縱機構的工作過程，當擺輪在遊絲位能的作用下，從反方向回來以後，就會重複地再進行釋放、衝擊（傳沖）……等上述一系列工作。圖I在擺輪進行反方向擺動時，擒縱叉的動作方向也是反的，而擒縱輪的運動方向則仍一樣，手錶在走動時，擒縱機構就是這樣連續不斷和重複循環的進行著上述工作。（至於擺輪的工作，以及「特別版」擒縱調速器——陀飛輪和它的親戚卡羅素，如果大家感興趣，我將在下篇細細闡述。）

我們平常所聽到的手錶在走動時發出的「滴答」聲，也就是擒縱機構在工作中所產生的，最初也正是這個聲音，深深吸引我，使我毅然決然地走進了鐘錶行業。

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