手表游丝摆轮（摆轮和游丝在机械表机心中扮演着什么角色）

首先我们从腕表机心机械运作的历程来看摆轮与游丝在这其中所扮演的角色∶发条释放能量的动力传输至擒纵系统驱动游丝摆轮进行简谐运动，产生一反作用力达到减速的目的。在整个运作的程序上擒纵系统担任控制速度(煞车)使指针与轮系等时前进的工作，其中摆轮与游丝的简谐运动频率正式提供擒纵系统运作的基准，其重要性不言而喻，同时也由於构造精密度极高，堪称腕表机心中最重要的机构。

【Balance-spring 游丝】(又称摆轮游丝) 游丝是一种相当细的螺旋形弹簧，大约比人发细3～4倍，总重量约2mg，却可耐受600g的张力，韧性相当强。由於涉及深奥的材料科学、精密度极高，目前世界上较为知名、品质较好的游丝供应商只有瑞士的NIVAROX(尼瓦洛克斯)以及日本的精工。游丝的内端固定在摆轮的轴心，外端则固定在摆轮夹板上，当摆轮受到驱动时固定在摆轮内的游丝则会因为弹性而均匀地收缩及舒张，同时带动摆轮来回摆动。如前所述，摆轮受到驱动力量使游丝受力压缩、舒张，带动摆轮顺时针或逆时针旋转，这样的旋转周期会直接影响到腕表走时的准确度。理论上，完成旋转周期的时间愈短，也就是频率越高，准确度就越高。而决定摆轮的惯性力矩以及摆轮的振幅周期的正是游丝的活动长度，拉长游丝会使摆轮惯性力矩变大，摆动的角度也越大，摆频自然慢下来，反之缩短游丝则会使摆轮加速。

目前常用来表示摆动频率的方式大约有∶每小时的摆动次数，记为次/小时(或vph);每秒钟摆轮游丝往返一个周期的频率，记为　Hz”;或是每秒钟的摆动次数，也就是日本表常用的　振动”。现代一般的腕表振频有∶18,000次/小时(2.5Hz，5振动)、19,800次/小时(2.75Hz，5.5振动)、21,600次/小时(3Hz，6振动)、28,800次/小时(4Hz，8振动)、36,000次/小时(5Hz，10振动)，一般来说振频越高，就表示这只腕表越精准。

【Balance-wheel 摆轮】(又称平衡摆轮) 摆轮受力驱动後，由内部螺旋状游丝控制作往返摆动，摆动的幅度大约在270°～320°之间。

摆轮运转的平均与否直接影响走时的准确，而摆轮摆动是否平均则与摆轮质地是否均匀以及摆轮的真圆度有关。在铜铍镍合金材质发明以前，许多古董表(1950年以前)使用「双合金温差自动补偿摆轮」来调节因温差所造成游丝有效长度改变而产生误差的问题，这种摆轮通常外圈是黄铜材质、内圈为钢材，当温度变化发生热胀冷缩的情况时，利用外圈金属膨胀系数大於内圈的物理特性自动调节温度对游丝所造成的误差;此外，在摆轮外环镶上螺丝来增减摆轮的重量，也可以用来调节摆轮的平衡，改善在不同方位时间走快或走慢的问题。现代的腕表机心一般都是采环形摆轮(也就是俗称的「光摆」)，此外较高级的摆轮上还设有可供微调摆动速度的补偿砝码(如百达翡丽)或补偿螺丝(如劳力士)。

百达翡丽补偿砝码

劳力士补偿螺丝

一块机械表需要能量才能工作。这种能量通过发条提供到装置，发条在手表上链时被上紧。 主发条被安装于一个被称为发条匣的圆柱形鼓状物内。

发条本身是一个长的有弹性的钢条，由上链机构绕在着条轴之上，以便存储手表工作所需的能量。

发条一旦被上紧，会自然地试图通过伸展恢复其初始形状，因此产生出驱动手表所需的能量。

发条匣被连接到一个与机心齿轮系啮合的齿轮之上。

传递系统或齿轮系将存储于发条匣中的能量传递到擒纵轮之上。

在发条松开之时，发条匣转动并驱动齿轮。

1.发条匣后面第一个齿轮是中心轮。顾名思义，它位于机心的中心。这一齿轮12小时转过完整的一圈，它带动着时针；

2.下一个齿轮，被称为第三轮，是一个中间轮；

3.再下一个齿轮被称为第四轮。这一齿轮也可能被置于机心的中心，或位于表盘六点钟处。它1分钟或60秒转过完整的一圈(这也是它被称为秒轮的原因)，用来带动秒针(如果手表配备了秒针的话)这三个齿轮为黄铜制；

4.最后一个齿轮室棘爪轮或擒纵轮。它不再是齿轮系的部件，而是擒纵机构的部件。它通过齿轮系将所传递的能量以间歇方式释放到擒纵叉杆之上；

这一齿轮与其他三个有很大不同。它由特殊的高度抗冲击钢所制成，在与擒纵叉杆相击时，能经受冲击次数之多令人惊讶(每小时平均21600次冲击，意味着24小时高达51800次)；

而牙齿的形状也有很大不同，这一齿轮是最难制造和最精细的机心部件之一。

摆钟擒纵机构原理

为了能够对时间进行计数，由主发条持续传递的能量必须被分割为规则的单位。

擒纵机构所传递的能量被以脉冲的形式所接收。如果没有这个装置，齿轮将快速转动，而主发条在数秒之内就会伸展完毕。

擒纵机构构成了与调节机构的连接，并将脉冲分配到摆轮之上。

擒纵叉杆(因状似船锚，在法语中被称为“l'ancre”)，接收了最初由主发条通过擒纵叉杆脉冲发出的能量。擒纵叉杆的作用是将齿轮的圆周运动转化为驱动摆轮的交替运动。它进行一种与手表工作时我们所听到的“滴”、“答”声相对应的来回摇摆运动。

★调节机构：摆轮与游丝的组合

摆轮与游丝的组合代表了手表的心脏部分;它通过摆轮的振荡来调节时间的流逝，并负责保持手表的精确性。

它包含一个静态悬挂的双臂飞轮以及游丝(比头发丝宽度更细的钢制弹簧).

摆轮进行圆周形的往复运动，将时间分割为相等的单元。

擒纵叉杆给予摆轮一次冲击，使之进行一次旋转：发出“滴”声；在本次旋转的过程中，摆轮游丝被压缩，因此使得分布的能量达到均衡。然后摆轮-游丝展开，使得摆轮回荡：发出“答”声与振荡相对应，我们得到了往复运动的原理。

频率是一秒内的振荡次数。这一术语经常被用来描述一种手表机心号，以每小时的振动数来表示：

A 2.5赫兹的频率等于每小时18000次振动(意味着每秒5次振动)；

A 3赫兹的频率等于每小时21600次振动；

A 4赫兹的频率等于每小时28800次振动；

A 5赫兹的频率等于每小时36000次振动(意味着每秒10次振动)；

20世纪前半段，机械表摆频标准为每秒5拍/2.5HZ18800次/小时摆频；

40年代早期推出每秒6拍/3赫兹21600次/小时；

今天推出每秒8bps/4赫兹28800次/小时；

更高的有每秒10bps/5赫兹 36000次/小时(真力时招牌机心)；

Jules Audemars独家擒纵系统腕表 每秒12 bps/6赫兹 43200次/小时；

宝玑的TYPE XXII计时码表每秒20拍/10赫兹 72000次/小时。