文 / 天津海鷗表業(yè)集團有限公司閻金榮

ETA2892自動上條機構(gòu)介紹

文 / 天津海鷗表業(yè)集團有限公司閻金榮

ETA2892自動手表是一款雙向上條全自動手表，采用擺桿式雙層疊加換向機構(gòu)。2塊自動夾板將自動機構(gòu)大部分獨立組成整體裝配式，給裝配和維修帶來了便利。而自動上條機構(gòu)的大部分沉入基礎(chǔ)機芯中，不增加機芯厚度，加上自動錘也不足4mm。結(jié)構(gòu)緊湊，平面、軸向布置合理，由于機心厚度較薄，具有極大地競爭力。

自動表是利用一個本身重心與其回轉(zhuǎn)中心不重合的自動錘裝置，通過手臂的運動，使自動錘所產(chǎn)生的靜力矩和慣性力矩通過換向裝置、減速機構(gòu)等傳遞到上條棘輪，使發(fā)條上緊。以下對各組成部分和自動機構(gòu)工作原理分別予以介紹。

2892自動錘部件與滾珠軸承部件用錘檔圈聯(lián)結(jié)成一體構(gòu)成自動錘組件，在裝配中可拆卸。滾珠軸承采用內(nèi)環(huán)分離、外環(huán)一體式，這種軸承結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便。

圖2：換向輪

換向機構(gòu)指自動錘無論順逆時針轉(zhuǎn)動，都可最終轉(zhuǎn)化為減速齒輪同一方向的轉(zhuǎn)動，而使發(fā)條上緊的運動。ETA2892的換向機構(gòu)屬擺桿式換向機構(gòu)，因結(jié)構(gòu)尺寸限制，采用雙層疊加式，為同向傳動方式，即兩個換向輪傳動方向相同，圖1為結(jié)構(gòu)圖，圖2為工作示意圖。上軸套與換向輪軸間隙配合，換向輪下片與下軸套間隙配合，傳動片與換向齒軸壓合為一體。換向爪釘插在傳動片的孔內(nèi)，換向輪片內(nèi)是一個空腔，空腔里沿徑向分布7對凸臺，工作時，外側(cè)凸臺推動換向爪轉(zhuǎn)動。

自動錘順時針轉(zhuǎn)動→自動二輪部件逆時針轉(zhuǎn)動→換向輪上片順時針轉(zhuǎn)動→上片換向爪帶動傳動片順時針轉(zhuǎn)動→換向齒軸順時針轉(zhuǎn)動，下片換向爪打滑。自動錘逆時針轉(zhuǎn)動→自動二輪部件順時針轉(zhuǎn)動→自動三輪部件逆時針轉(zhuǎn)動→換向輪下片順時針轉(zhuǎn)動→下片換向爪帶動傳動片順時針轉(zhuǎn)動→換向齒軸順時針轉(zhuǎn)動，上片換向爪打滑。兩個換向片內(nèi)腔形狀相同，輪片大小、齒數(shù)不同，兩對換向爪外形完全相同，換向爪釘方向相反，運動作用相同。此結(jié)構(gòu)復(fù)雜緊湊，工作靈活可靠；但2個換向輪疊加在一起，對單個零件的加工精度要求較高，加工困難。對換向爪及與其接觸的換向片凸臺粗糙度要求非常高。由于空間占用不多，此換向結(jié)構(gòu)適宜薄型自動表。

ETA2892自動上條機構(gòu)工作原理如下（圖3為自動上條機構(gòu)平面圖，圖4為自動上條機構(gòu)展開圖）：

圖3：自動上條平面圖

圖4：自動上條機構(gòu)展開圖

隨著手臂的擺動，由于自動錘重心與其回轉(zhuǎn)中心不重合，在重力矩和慣性力矩的作用下，自動錘組件可以繞自動上夾板上的B4凸臺按任意兩個方轉(zhuǎn)動，帶動滾珠軸承部件上的自動錘輪一同轉(zhuǎn)動。當自動錘部件1帶動錘輪3順時針轉(zhuǎn)動時，自動二輪部件逆時針轉(zhuǎn)動，自動二齒軸5帶動換向輪上片8順時針轉(zhuǎn)動，換向輪上片凸臺頂住上片換向爪9順時針方向旋轉(zhuǎn)，在換向爪的帶動下，傳動片12順時針方向旋轉(zhuǎn)，由于傳動片與換向輪軸13壓合在一起，所以換向齒軸順時針轉(zhuǎn)動，換向齒軸帶動自動四輪部件逆時針旋轉(zhuǎn)，自動四齒軸帶動自動五輪片16順時針旋轉(zhuǎn)，其又帶動自動六輪部件逆時針旋轉(zhuǎn)，自動六齒軸18帶動上條棘輪19順時針旋轉(zhuǎn)，上條棘輪方孔與條軸銑方配合，所以條軸順時針旋轉(zhuǎn)上緊發(fā)條。在整個工作過程中，自動三輪部件順時針轉(zhuǎn)動，帶動換向輪下片逆時針轉(zhuǎn)動，下片換向爪在其中打滑，不能帶動傳動片工作，所以下片換向爪這時不起作用。

當自動錘組件帶動錘輪逆時針轉(zhuǎn)動時，自動二輪部件順時針轉(zhuǎn)動，自動三輪部件逆時針轉(zhuǎn)動，帶動換向輪下片10順時針轉(zhuǎn)動，換向輪下片凸臺頂住下片換向爪11順時針方向旋轉(zhuǎn)，在換向爪的帶動下，傳動片順時針方向旋轉(zhuǎn)，換向輪軸順時針轉(zhuǎn)動，上條原理同上所述，上條棘輪順時針轉(zhuǎn)動，帶動條軸順時針旋轉(zhuǎn)上緊發(fā)條。在此工作過程中，換向輪上片在自動二輪部件的帶動下逆時針旋轉(zhuǎn)，上片換向爪在其中打滑，不能帶動傳動片工作，所以上片換向爪這時不起作用。

自動錘上的力矩傳遞到條軸上時，要經(jīng)過一組減速齒輪完成，減速齒輪的傳動比通常在1/150左右。2892采用的是埋入式自動機構(gòu)，空間尺寸比較小，所以減速機構(gòu)的齒輪比較小，采用了6級減速傳動，自動二輪部件、自動四輪部件和自動六輪部件采用了類似于跨輪的結(jié)構(gòu)形式（見圖4），即夾板上有細而長的位釘作為這種齒輪的回轉(zhuǎn)軸，換向輪的傳動片采用鈹青銅材料加工，增強耐磨損性能。

減速機構(gòu)傳動比：（Z1：錘輪齒數(shù)；Z2：自動二輪片齒數(shù)；Z2’：自動二齒軸齒數(shù)；Z3自動三輪片齒數(shù)……依次類推）

自動錘順時針旋轉(zhuǎn)時：

自動錘逆時針旋轉(zhuǎn)時：

同大多數(shù)自動手表一樣，2892自動手表具有第一和第二解脫機構(gòu)。因為上條柄處的摩擦力很大，如果自動錘的轉(zhuǎn)動通過上條輪，立輪等，帶動這個負載，將增加自動上條的阻力和摩擦，降低自動上條效率；這就需要設(shè)第一解脫機構(gòu)，即自動上條的運動，不能傳遞到手上條；如果手上條的轉(zhuǎn)動，通過上條棘輪傳遞到自動錘，手上條時自動錘轉(zhuǎn)動，增加了機構(gòu)的磨損，降低使用壽命，而且手感不好。這也是我們不希望出現(xiàn)的，這就要設(shè)置第二解脫機構(gòu)，即手上條的運動不能傳遞到自動錘。

ETA2892的第一解脫機構(gòu)如圖5所示，采用齒輪搖擺實現(xiàn)，設(shè)置在條夾板的手上條輪系上。當自動錘通過自動上條系統(tǒng)使上條棘輪順時針轉(zhuǎn)動上緊發(fā)條時，上條二輪在上條三輪的帶動下，做順時針轉(zhuǎn)動，位于條夾板上的上條二輪的輪樁F9被加工成橢圓“魚眼柱”形，長軸約為1mm，短軸約為0.7mm，自動上條時，上條二輪為從動輪，在上條三輪間的齒側(cè)力的作用下，上條二輪沿圖示箭頭方向移動，沿夾板的魚眼柱F9短軸向外轉(zhuǎn)動推開棘爪，直到與上條三輪脫開嚙合為止，不能帶動上條輪轉(zhuǎn)動。第二解脫機構(gòu)設(shè)置在自動上條輪系中，如圖3所示。轉(zhuǎn)動上條柄25，上條柄方榫帶動離合輪26，離合輪帶動立輪27，立輪再通過上條輪24使上條二輪22順時針轉(zhuǎn)動，通過上條三輪部件帶動上條棘輪順時針旋轉(zhuǎn)上緊發(fā)條。上條棘輪帶動自動六輪部件逆時針旋轉(zhuǎn)，自動六輪部件帶動自動五輪順時針轉(zhuǎn)動，自動五輪帶動自動四輪部件逆時針轉(zhuǎn)動，自動四輪部件帶動換向齒軸順時針旋轉(zhuǎn)。傳動片也同換向輪軸一起順時針旋轉(zhuǎn)，這時上片換向爪與換向輪上片上的凸臺打滑，不能將運動傳遞給換向輪上片，與之嚙合的自動二齒軸也就不動，錘輪不轉(zhuǎn)。同理，下片換向爪與換向輪下片上的凸臺也打滑，不能帶動換向輪下片工作，與之嚙合的自動三輪部件不動，自動二輪部件不能被帶動，錘輪不動，實現(xiàn)了手上條不能傳遞給自動錘的要求。

自動原動組件較手上條原動組件的變化在發(fā)條部件和條盒。自動發(fā)條的外端帶有一段副發(fā)條，它通過點焊方法固定在發(fā)條上，其長度為放入條盒后接近一圈。發(fā)條裝入條盒后，發(fā)條最外一圈被副發(fā)條壓住貼在條盒內(nèi)壁與副發(fā)條之間，發(fā)條卷緊后，由于副發(fā)條和發(fā)條最外圈張力的作用，使發(fā)條的外端與條盒壁之間有足夠的摩擦力（打滑力矩），保證發(fā)條應(yīng)有的工作力矩和圈數(shù)。合理選擇副發(fā)條的尺寸（2892副發(fā)條的厚度約0.15mm，主發(fā)條厚度約0.105mm)，使摩擦力的大小在發(fā)條未上緊時發(fā)條不滑動，上緊力矩大于摩擦力矩時，發(fā)條外端沿著條盒內(nèi)壁打滑，避免發(fā)條過載損壞。

自動條盒輪的內(nèi)壁沒有一般條盒輪那樣的外鉤，而是加工了均勻分布的6個小圓弧槽，它的作用是儲存潤滑油，增加潤滑性能，穩(wěn)定打滑力矩。

ETA2892的自動機構(gòu)對零件加工水平要求較高。自動四輪部件回轉(zhuǎn)軸的B11位釘，與其配合的自動夾板處只有0.35mm的厚度，位釘?shù)睦喂潭群痛怪倍鹊谋ＷC都比較困難，自動四輪部件、自動二輪部件內(nèi)孔直徑較小，只有Ф0.30mm，若達到較高的尺寸精度和粗糙度，加工難度增加。由于減速輪系傳遞的力矩較大，若作為回轉(zhuǎn)軸的位釘垂直度不好，齒輪上的內(nèi)孔粗糙度等級太低，工作中孔與軸的磨損會加大，自動上條效率降低；自動下夾板的自動三輪、換向輪的軸承處厚度只有0.28mm，由于結(jié)構(gòu)的特點，自動上夾板中間B4附近是通透的，夾板的變形難以消除，合板同軸度不好保證，這也會使齒輪嚙合受力改變加劇工作中軸與孔的磨損，降低機構(gòu)的自動上條效率。另外，換向機構(gòu)不僅單個零件加工復(fù)雜，形成組件后，要求上下?lián)Q向片能雙向靈活轉(zhuǎn)動，與傳動片之間有恰當?shù)妮S向間隙，以保證自動上條時順時針轉(zhuǎn)動，手上條時與換向爪脫開。由于薄形化特點，其采用兩個換向輪雙層疊加式，加工難度和可靠性受到更大挑戰(zhàn)。

自動手表由于其具有明顯的上條優(yōu)勢，得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過近一個世紀的技術(shù)發(fā)展，自動手表的結(jié)構(gòu)也向著工作更可靠，結(jié)構(gòu)更簡單，布局更美觀的方向發(fā)展，相信未來其有著更廣闊的發(fā)展空間。