关于擒纵问题的拓展

看到一篇被歪楼的帖子，有段对话是关于擒纵的。
我是机芯党，所以我对机芯的每个地方都感兴趣。对于擒纵也有我的看法。
我认为能够在发挥水平最好的前提下，做的最简单的机械结构才是成功的。
所以，既然能够一步搞定的东西为啥非得做成三步
机械的世界里，繁复复杂并不代表技术，简单直接并有效才是终极目标。
所以看看法苏和丹尼斯，高下立定。

*     机械设计不是越简单越好，应该是越简单越可靠。有时候为了达到最佳性能，辅助性的设计必不可少。
*     对于机械手表来讲，第一性能体现就是走时精准了。和精准同样有要求的就是可靠性要高。
*     前人在这两点问题上已经找到兼顾彼此的答案：那就是传统的叉瓦结构的擒纵器
*     同轴，从我所理解的原理上看，他出发点是要在原有的基础上，提高效率。广告上说的免维护之类的你懂的，不可能有种机械是不用维护就能永远稳定运行的。
*     其实只要提高一点点发条能量的利用率，手表的可靠性就能大幅提高了
那怎么能提高利用率呢？
1、那就是润滑了。后来我们发现，无论我们如何更新发条材质、形状、提高润滑油品质、传动系如何光洁无瑕的高抛光，他们所带来的那么一点点提高，对于叉瓦擒纵来说，都像没提高过一样，都被吞噬掉了。
2、那润滑不能解决问题，那我们就来提高发条出力。
如果把发条做长：可达到长动力，却前后程出力大小悬殊，虽然可通过游丝微调器解决一部份问题，但是一加微调，不但复杂，受到冲撞后就极不稳定了。
如果把发条做厚：出力大幅提高，却增加摩擦，导致传动系磨擦加大，润滑油不耐用，耐久度不高。
3、那我们来提高摆轮效率
只要把摆轮尺寸做小质量做轻，并提高惯量、频率，就能有效提高摆幅，从而提高走时准确，从而提高稳定性，并能很大程度上不受外力因素的影响。但是，小摆轮只是理论上能调校精确，实际调校有很大的难度，所以我们看到几乎所有的以准时为特点的表，摆轮一定不小。
4、那就改了擒纵
同轴不能说完全成功了，只是还在摸索阶段，从很少动的大尺寸怀表应用到小尺寸晃动的手表过度。但是从目前的情况来讲，已经成功一大半，从欧米茄自己开发同轴计时表这一举动来看，以8500为基础的擒纵设计已经趋向稳定。我想应该是向好的。等8500开始叠加各种模块组件时，基本就成功了。
*     同轴的技术性能不赘述了，chn6表友已经讲了很多了。
*     同轴只是对现有擒纵不满的一个改变途径，并不是以后的大趋所在。但是机械手表的基本技术大趋势一定是改变现有的擒纵设计为方向的。附加技术一定是开发各种有趣的功能为方向的。

机械米 发表于 2013-12-27 13:43
*     机械设计不是越简单越好，应该是越简单越可靠。有时候为了达到最佳性能，辅助性的设计必不可少。
*  ...

所以我们看到几乎所有的以准时为特点的表，摆轮一定不小。
这点还真是，而且大摆轮从观赏角度更迷人。

大摆轮适合慢摆,高频率一定不会大摆.
最简单的传动结构越稳定,并且技术已经十分成熟.

我之前又写了一通，在这：
http://www.watchlead.com/wbbs/fo ... p;extra=#pid1883531

个人以为，同轴擒纵是未来的方向，待专利保护期过了，应该会有更多厂家采用。

OHSEAL 发表于 2013-12-27 14:13
大摆轮适合慢摆,高频率一定不会大摆.
最简单的传动结构越稳定,并且技术已经十分成熟.

我认为同轴会始终被当作是噱头

chn6 发表于 2013-12-27 14:21
我之前又写了一通，在这：
http://www.watchlead.com/wbbs/forum.php?mod=viewthread&tid=263623&page=1&e ...

我认为同轴会一直被当作是噱头而不是发展方向。

gaoyingjie 发表于 2013-12-27 14:31
我认为同轴会一直被当作是噱头而不是发展方向。

看到一篇被歪楼的帖子，有段对话是关于擒纵的。
我是机芯党，所以我对机芯的每个地方都感兴趣。对于擒纵也有我的看法。
我认为能够在发挥水平最好的前提下，做的最简单的机械结构才是成功的。
所以，既然能够一步搞定的东西为啥非得做成三步
机械的世界里，繁复复杂并不代表技术，简单直接并有效才是终极目标。
所以看看法苏和丹尼斯，高下立定。

你的蓝字部分的观点非常正确，任何机械设计或者说逻辑设计比如写程序、创造物理公式都有类似原则。

但我们不能忽视了这一理论的一个核心前提：最终要达到的效果必须一样或接近。

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以同轴擒纵为例，我已经详细阐述了，其能量传递效率大约是传统杠杆擒纵的2倍，同时摩擦力为传统擒纵1/16，如此显著的性能提升，其结构并没有复杂多少。

我简单的用不同颜色的箭头描述了杠杆擒纵的动力传递效率，图1中红色箭头是擒纵轮旋转的切线方向，即擒纵轮动力输出的矢量方向，蓝箭头是擒纵叉的旋转切线方向，我们可以看到这两个矢量方向大约夹角60度，在杠杆擒纵工作时，擒纵轮旋转输出的力，假设为1个单位，那么简单的计算可以得出，杠杆擒纵的擒纵叉受力是 1 x cos60°= 0.5，也就是说，擒纵轮输出的能量，最多只有一半被最终传递给摆轮。



同轴擒纵擒纵轮向摆轮和擒纵叉的两次能量传递，擒纵轮的旋转切线方向与摆轮底部的冲击宝石和摆钉的作用，施加力量的矢量和受力运动矢量基本是完全重合，同轴擒纵轮几乎可以将100%的动能传递给摆轮（当然，这里肯定有损耗，但相比杠杆擒纵最多50%的传递效率要高太多了）。

与此同时，同轴擒纵的擒纵轮齿与冲击宝石之间的滑动摩擦距离，相比杠杆擒纵小太多，根据OMEGA公布的数据，是同体积杠杆擒纵的1/16，这个一点也不夸张，简单数学计算即可得出：

另外，还有一个值得称赞的是，杠杆擒纵的升角一般是52度，而同轴擒纵的升角是38度，更小的升角意味着擒纵叉与摆钉更少的作用时间，更小的摩擦，以及更高的击摆角度。理论上8500的同轴擒纵几乎不会有击摆的风险。

最后，同轴擒纵相比杠杆擒纵，有一个很容易被忽视的优点：杠杆擒纵在擒纵叉释放擒纵轮的时候，由于原理性问题，擒纵轮会被即将脱离开的叉瓦压迫做反向旋转，这将损耗摆轮的动能，而同轴擒纵由于实用独立的＂擒＂叉瓦，在解锁时叉瓦的运动轨迹与擒纵轮旋转切线垂直，因此擒纵脱锁，而不会反向压迫擒纵轮。

所以说，看似结构复杂的同轴擒纵，实际在＂擒＂和＂纵＂的过程中，机械力学运动过程更加简单有效，相比杠杆擒纵看似简单的结构，实际相当复杂的力传递过程，副作用要小得多。

我所描述的这些文字和配套的贴图，仅想证明：我们追求的简单，不仅仅是机械结构的简单，更应该考虑力学原理的简单。

从擒纵轮传递动力给摆轮这一机械力学过程中，我们可以明显的看出：
杠杆擒纵的力量传递过程非常复杂，进瓦和出瓦也并非完全的对称等价，擒纵轮推动擒纵叉瓦的方式也非常别扭。
而同轴擒纵力量传递过程却相当简单，擒纵轮推动冲击宝石是正向直推，并突破性的实现了一个震荡周期内的双向能量传递。

2楼机械米版主说的也非常清晰了，擒纵部分是钟表的核心，绕来绕去想提升机械机芯的技术水平，最终都绕不开擒纵系统的重大升级。

而我在之前的帖里也仔细分析了，8500公布的和众多用户实际使用的感受：持久精准、抗干扰能量强、上链效率高、动储时间长，归根到底的原因，就同轴擒纵。如果8500更换了传统杠杆擒纵，其续航时间应该不超过36个小时。

有人说8500更长的动力来源于双发条盒，而3135只有单发条盒，但8500的机芯体积只有3135的95%，而且厚度8500比3135薄了0.5毫米，在有限的空间能，不可能仅仅通过增加发条盒数量便可以提升能储，8500整体性能超越3135的真正核心因素，就是同轴擒纵，其带来的提升是全面的：
1. 更高的上链效率，自动陀要面对的是更软的发条。
2. 更长的续航时间，同轴擒纵高效的能量传递和更低的磨损，让发条单位时间输出的力量更少。
3. 更高的摆轮获得功率，虽然8500的摆轮频率只有3.5HZ，而3135是4HZ，但因为8500的摆轮转动惯量要高过3135不少，因此最终摆轮获得的功率8500要超过3135有4%之多。
4. 因为可以安装更”软“的发条，因此发条盒可以做得更薄，因此通过优化空间设计，8500通过安装两个较小的发条盒，实现了超越3135机芯35%的动力储备。

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接下来说说一直没讨论的擒纵系统的抗扰性能。一直以来杠杆擒纵被广泛采用的根本原因之一是其优秀的抗干扰性能，擒纵系统在外界振动或碰撞的时候，最怕的就是“滑齿”，装配正常的杠杆擒纵几乎没有这个问题。那么让我们看看OMEGA的同轴擒纵，一直有一种观点认为，同轴擒纵很复杂，加工精度要求高，而且装配难度大，抗干扰能量不如杠杆擒纵，真的是这样吗？我们看动画分析：

其实，真的不复杂，只要大家没有阅读障碍，具备初中物理知识，我们就可以理解同轴擒纵的原理。

首先，同轴擒纵保留了传统擒纵叉装配叉瓦宝石的设计，这样就可以方便调节各个叉瓦宝石伸出的长度。实际上同轴擒纵从哲学原理上，将“擒”和“纵”分离为两套独立的系统来进行，他们的协调是通过一个形状不可能发生变化的擒纵叉。擒纵叉左右两端的叉瓦，只负责“擒”，而“纵”由擒纵叉中间的叉瓦宝石以及摆轮圆盘上的冲击宝石负责。

相比传统杠杆擒纵，虽然多了两颗宝石，但请注意，请特别注意，所有的这些宝石都不依靠其“斜”面工作，哪怕是完全长方体没有斜面也一样正常工作，所以实际降低了对宝石加工精度的要求（杠杆擒纵中，叉瓦宝石的工作面必须是“斜”的，而且角度有严格限制）。另一方面，同轴擒纵的四个宝石中，两个负责“擒”的宝石是安装稍微伸出一些还是缩回一些，对擒纵运行几乎无影响。另两个负责“纵”的宝石一几乎一样，只要不伸出太多，阻碍擒纵轮旋转即可。

与杠杆擒纵一样，同轴擒纵也采用了擒纵叉钉和安全盘来保护擒纵叉非正常位移，以确保擒纵叉不会转向错误位置。相比AP擒纵无比复杂的擒纵叉保护方式要可靠得多。

实际上，只要我们通过简单的分析就可看出，同轴擒纵对宝石装配的精度要求，并不比杠杆擒纵高，甚至更低。而且所有工作宝石的装配和工作冗余量更大，也就说万一发生了强烈冲击或碰撞，同轴擒纵会比杠杆擒纵更坚强。

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再说说法苏擒纵，请不要被表面的相似所迷惑，法苏擒纵只是在传统杠杆擒纵的基础上增加了一个单向冲击瓦，可以在摆轮朝某一特定方向摆动时获得一次正向冲击能量补充。但不要忘记了，其依然保留了传统杠杆擒纵的缺点：






根据图例，我们可以了解法苏的双层擒纵的原理，实际就是传统杠杆擒纵增加了一个正向冲击瓦（上图中2号宝石），所以其实际效果类似单向冲击式擒纵系统。但其1号和3号宝石的工作面与杠杆擒纵无异，大擒纵轮齿尖与1号和3号宝石的力学原理也与杠杆擒纵完全一样。

由乔治.丹尼尔斯发明的同轴擒纵，其最核心的技术特点，是同时实现了能量正向传递与双向能量传递两个要点。

实际上，单向的冲击擒纵原理可以非常简单，AP擒纵就是个例子，而要将只朝着一个方向旋转的擒纵轮，能对摆轮分别施加两个方向上的，而且都是正向冲击的能量传递，目前唯一只有乔治.丹尼尔斯的同轴擒纵原理。

因此，你基于简单的根据外观结构而判断同轴擒纵是“噱头”，“所以看看法苏和丹尼斯，高下立定”（按你的字面意思应该是说丹尼尔斯的同轴擒纵还不如法苏的设计），这两个观点是错误的。

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根据上述分析，所以我认为目前人类能想到的，结构最简单的，工作冗余最大（最耐操），能量正向传递，并且可以双向传递能量的擒纵系统，只有OMEGA的同轴擒纵，这是一个伟大的机械发明。目前所有其他擒纵，无论是AP擒纵、芝柏恒动擒纵、雅典双向擒纵，或是我们看到的ROLEX和百达翡丽的擒纵专利，要么结构过于复杂，要么材料要求特殊，要么抗干扰能量差，都无法彻底替代杠杆擒纵。唯有同轴擒纵在未来的50年，可以彻底替代杠杆擒纵。

最后，我希望当我们遇到要分析和讨论的问题，应该以详细真实的数据和严谨的分析为基础，讨论双方应该摆事实讲道理，应该仔细看对方的论点和论据，并一条条据理反驳，而不是一句“我认为”就完事了。

最后，我希望当我们遇到要分析和讨论的问题，应该以详细真实的数据和严谨的分析为基础，讨论双方应该摆事实讲道理，应该仔细看对方的论点和论据，并一条条距离反驳，而不是一句“我认为”就完事了。
这段鼓掌，“我认为”三个字最好在这种高水平的技术讨论中消失

此贴不错！

gaoyingjie 发表于 2013-12-27 13:57
所以我们看到几乎所有的以准时为特点的表，摆轮一定不小。
这点还真是，而且大摆轮从观赏角度更迷人。

是啊，走起来铿锵有力！

烟不离手 发表于 2013-12-27 20:56
最后，我希望当我们遇到要分析和讨论的问题，应该以详细真实的数据和严谨的分析为基础，讨论双方应该摆事实 ...

但是也要看看我那句我认为是冲啥说的。我是冲着会不会变成发展方向说的。难道对未来的猜测用我认为有错？

gaoyingjie 发表于 2013-12-27 22:34
但是也要看看我那句我认为是冲啥说的。我是冲着会不会变成发展方向说的。难道对未来的猜测用我认为有错？

猜测也要有依据呀，你说是不是。

基于现有自动化工业制造水平，生产同轴擒纵难度和杠杆擒纵没有区别，给工业机器人写好程序，剩下都不用管了。

chn6 发表于 2013-12-27 22:43
猜测也要有依据呀，你说是不是。

基于现有自动化工业制造水平，生产同轴擒纵难度和杠杆擒纵没有区别， ...

手机回复成功率太低了。三次只能成功一次，明天电脑再说

gaoyingjie 发表于 2013-12-27 23:40
手机回复成功率太低了。三次只能成功一次，明天电脑再说

好，说真的，很希望结交更多机芯爱好者，希望能深入交流。

gaoyingjie 发表于 2013-12-27 22:34
但是也要看看我那句我认为是冲啥说的。我是冲着会不会变成发展方向说的。难道对未来的猜测用我认为有错？

当然，这个不是绝对的，相对感性的话题讨论或者纯技术层面之外的包括设计／美学／消费体验／心得等等的都没问题，我的观点是针对纯技术类的话题讨论的时候尽量避免这种带主观臆测或者带有强烈个人偏好色彩的方式去讨论，而是能真正在技术层面去做对话。当然不能保证每个人每句话都是绝对的正确，或多或少都会有自己的偏好参杂或者个人角度认知的死角，但这样的讨论应该会更加高质及纯粹。您针对发展方向说这三个字是绝对没有问题的。

烟不离手 发表于 2013-12-27 20:56
最后，我希望当我们遇到要分析和讨论的问题，应该以详细真实的数据和严谨的分析为基础，讨论双方应该摆事实 ...

我认为刚好相反。

没有我认为就是没有消化吸收，没有灵魂，只是对着一堆数据不知所云。

说得直白请兄莫怪。。

chn6 发表于 2013-12-27 22:43
猜测也要有依据呀，你说是不是。

基于现有自动化工业制造水平，生产同轴擒纵难度和杠杆擒纵没有区别， ...

摆轮在运作中每次受到撞击都会产生微弱的震动，所以摆轮的理想状态是不接受或者少接受外力影响（当然，必须接受，要不然由于消耗，没几下就不转了）。同轴结构的特点注定了擒纵轮和叉，叉和摆之间的撞击是猛烈的，在提高传动性的同时不可避免的加大了对摆轮的干扰。而且，先天因素决定同轴擒纵对摆轮的两次碰撞力度是不同的，所以虽然先进性有了，但是功过相抵，所以还有很长的路要走。
而且这套系统对机件配合度要求极高，不仅仅是对本系统，而是对所有齿轮，因为他需要的是更稳定的传入和导出。擒纵轮的制作和装配也不是一般厂家的精细度能完成的，并且那个叉子必须是特殊材料（君不见有的劳累式为了追求摆幅稍稍增加了撞击力度结果时间长了叉子口被削去好大一块肉），这就决定了这个结构不会被普遍推广。（这里的普遍指的是大多数厂家的普品量）

东海岸 发表于 2013-12-28 00:39
我认为刚好相反。

没有我认为就是没有消化吸收，没有灵魂，只是对着一堆数据不知所云。

要有自己的思维模式

mrdg 发表于 2013-12-27 21:45
此贴不错！

论坛就是用来谈论的，而不是像别处论坛用来人云亦云捧臭脚（）