对瑞士杠杆擒纵的叉石修改（应该能更高效率）

如云如雾如烟 发表于 2016-4-22 18:01
瑞士杠杆擒纵，解锁释放到补充能量给摆轮，这两个动作是分开进行的，补充能量是分两个阶段进行的，首先擒纵 ...

纠正一点：齿传冲阶段擒纵轮是与叉瓦后棱，而不是前棱接触。劳力士的Chronergy也有类似的思路，就是缩短瓦传冲的距离，延长齿传冲的距离。所以他们新的叉瓦特别窄二擒纵轮的齿的斜面特别长。不过说实话我也搞不懂这种布局为什么可以提高传动效率。

我发现了一个问题。

这是我自己画了一张示意图，添加了一些标记以方便讨论。左侧是传统叉瓦的设计，主要的两个工作面是锁面1以及冲面2。新的设计里面，锁面1保持不变，但冲面变成三段2a,2b,2c。如果我没理解错的话，楼主的设想是擒纵轮的齿尖在解锁之后越过2a,2b组成的缺口，直接与2c接触传递能量以达成……一些目的。

但根据接下来分析，这个缺口将是多余的。

在解锁过程结束之后，擒纵轮会被向后推动一点，而叉瓦在摆轮的带动下则继续上升。所以当擒纵轮的齿尖后退再前进到与冲面2接触时，与之接触的不是1与2之间的交角，而是2上面的某一点。就像这样：

其中红色箭头指示齿尖的运动方向，黑色箭头指示叉瓦的运动方向。

齿尖在冲面上落点位置的不同，会导致两种情况：


情况1 齿尖在（原有的）冲面上的落点位于2b之前，齿尖会与面2b碰撞。这种碰撞应该不至于让装置卡住，因为擒纵叉依然受到摆轮带动；但碰撞会带来额外的能耗。



情况2 齿尖在（原有的）冲面上的落点位于2b之后，齿尖会与面2c接触。在这种情况下，有和没有缺口都是一样的。


所以说，这个缺口到底有什么用呢？

如云如雾如烟 发表于 2016-4-22 21:19
朋友，你的理解非常对，我也担心落到2b上面，但实际不会落在这上面，因为两者的距离会拉开，2b线应该在叉 ...

解锁之后不受任何牵制的擒纵轮，其加速度是很快的。其结果是，擒纵轮的速度会比受摆轮带动的擒纵叉快得多。如果2b线真的在叉瓦宽度1/2处，那么擒纵轮齿尖必定会和它碰撞。

把齿尖与哪一部分接触的问题暂且放下，我更想问的是：这样的设计的目的是什么？从前面的对话中，我认为你的设计的重点在于省力。但擒纵装置的一个重要任务是给摆轮传递能量，现在瓦冲面的长度缩短了，传递的能量不够多，这是不行的。实际上为了省力需要比原来更长的斜面，在这个例子里，擒纵轮的齿冲面要变长。所谓的功是力在位移方向上的积分，想要省力必须要移动更长的距离。

这就是矛盾的地方了：想要减小齿与叉瓦之间的压力（进而减小摩擦），滑动距离会变长；想要缩短滑动距离，压力又会增大。这样看来摩擦带来的损耗（也就是摩擦力所做的负功）怎样都减小不了。

突破口在于，摩擦力与滑动距离的变化速度不一样。比如说，我把距离增大到两倍以后，摩擦力能够减小为原来的1/3的话，摩擦损耗减小，也就是说延长距离是有意义的；而如果摩擦力只减小10%，那我反而应该用一个更短更陡峭的斜面。能够把摩擦损耗降到最低值的瓦冲面、齿冲面各自的长度和坡度，就是最优解。

这还只是单纯考虑摩擦力的影响。实际上如果过于追求短距离，擒纵装置的力矩会难以推动摆轮；过于追求省力，齿冲面太长又会使擒纵轮太重，降低轮系的传动效率。这里面牵涉到多个变量，它们之间的关系是很复杂的，而且不同的机芯都不太一样，需要大量的实验及计算。我想，劳力士那个缩短瓦冲面，延长齿冲面的设计，应该是基于大量实验数据得出来的，他们认为最优的结果。