CN110780571A - 一种机械式钟表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种机械式钟表，通过水流驱动的纯机械式钟表仪，其工作原理是通过水流驱动钟表外部水轮转盘，水轮转盘的转动带动齿轮内部传动***，齿轮传动***通过严格的传动比分配来驱动钟表的时、分、秒针进行转动，从而准确的指示时间。可置于各种旅游景地、大型企事业单位、广场门口，既可作为工艺展品进行展示，也可为人们提供提醒时间。
Description
技术领域
本发明涉及钟表设计技术领域，具体为一种采用水利驱动的机械式钟表。
背景技术
钟表作为日常生活中观测时间的一种重要的计时仪器，被广泛的使用，有机械表、电子表、装饰表以及设计在城市坐标建筑物上的大型座钟。
上述的手表采用发条、电池和机械传动给表提供动力，缺少采用水利驱动的钟表，设计一种采用采用水利驱动的钟表，置于各种旅游景地、大型企事业单位、广场门口，既可作为工艺展品进行展示，也可为人们提供提醒时间。
发明内容
针对现有技术中缺少利用水利驱动的钟表的问题，本发明提供一种机械式钟表，通过水流驱动水轮转盘，进而控制钟表内部的传动***，实现钟表的精准计时。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种机械式钟表，包括壳体、水轮转盘、秒指针轴、分指针轴和内齿轮；
秒指针轴的两端支撑在壳体上，秒指针轴的一端伸出壳体背部与水轮转盘固定连接，秒指针轴的一端的另一端伸出壳体的正面与秒针固连；
分指针轴空套在秒指针轴上，分指针轴的一端伸出壳体的正面与分针连接；
秒指针轴与分指针轴通过行星机构连接，行星机构的传动比为1:60；
所述内齿轮同心空套在分指针轴上，时针固定内齿轮的端面上，分指针轴通过两级传动机构与内齿轮啮合，两级传动机构的传动比为1:60。
优选的，所述行星机构包括第一太阳轮、第二太阳轮、第二行星轮、行星架和第一行星轮；
所述第一太阳轮固定套设在分指针轴上，第二太阳轮空套在秒指针轴上；
第二行星轮和第一行星轮分别通过行星架与秒指针轴连接，且第一行星轮与第一太阳轮啮合，第二行星轮与第二太阳轮啮合。
优选的，所述行星架为T型结构，第二行星轮和第一行星轮分别通过轴承安装在行星架的水平杆的两端，行星架的垂直杆位于第一太阳轮和第二太阳轮之间，并与秒指针轴固连。
优选的，所述第一太阳轮的齿数为59，第二太阳轮的齿数为60，第二行星轮的齿数为20，第一行星轮的齿数为20。
优选的，第一太阳轮、第二太阳轮、第二行星轮和第一行星轮，均为直齿圆柱齿轮，模数均为m＝1，压力角均为20。
优选的，所述两级传动机构包括主动齿轮、中间齿轮和从动齿轮；
主动齿轮固定套设在分指针轴上，中间齿轮和从动齿轮分别转动设置在内齿轮端面的内侧，主动齿轮与中间齿轮啮合，中间齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与内齿轮啮合。
优选的，所述主动齿轮的齿数为18，中间齿轮的齿数为36，从动齿轮的齿数为63，内齿轮的齿数为216。
优选的，所述壳体包括外壳，以及设置在外壳两侧的前盖板和后盖板，时间刻度盘设置在前盖板上，水轮转盘位于在后盖板的外侧，前盖板上还设置有刻度盘外罩。
优选的，所述水轮转盘的圆周面上设置有若干个水槽。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种机械式钟表，包括壳体、水轮转盘、秒指针轴、分指针轴和内齿轮，秒指针轴设置自壳体上，分指针轴套设在秒指针轴上，并通过行星机构连接，使分指针轴与秒指针轴的传动比为1：60，分指针轴通过两级传动机构与内齿轮连接，内齿轮与时针固连，使分指针轴与时针的传动比为60：1，水轮转盘与秒指针轴连接，水力驱动秒指针轴每分钟转动60圈，传动***通过严格的传动比分配来驱动钟表的时、分、秒针进行转动，从而准确的指示时间。可置于各种旅游景地、大型企事业单位、广场门口，既可作为工艺展品进行展示，也可为人们提供提醒时间。
附图说明
图1为本发明机械式钟表的结构图；
图2为本发明机械式钟表的正面结构图；
图3为本发明机械式钟表的内部结构图；
图4为本发明机械式钟表的齿轮传动***正视图；
图5为本发明机械式钟表的齿轮传动机构俯视图；
图6为本发明水轮转盘的结构示意图；
图7为本发明仪底座的结构示意图；
图8为本发明外壳的结构示意图；
图9为本发明前后盖板的结构示意图；
图10为本发明刻度盘外罩的结构示意图。
图中：2、时针；3、分针；4、秒针；5、时间刻度盘；6、水轮转盘；7、仪底座；8、外壳；9、盖板；10、刻度盘外罩；11、主动齿轮；12、分指针轴；13、第一太阳轮；14、第二太阳轮；15、空心齿轮轴；16、秒指针轴；17、第二行星轮；18、行星架；19、第一行星轮；20、第一定轴齿轮轴；21、中间齿轮；22、第二定轴齿轮轴；23、从动齿轮；24、内齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参阅图1-2，一种机械式钟表，包括壳体、时间刻度盘5、水轮转盘6、仪表座7和传动***。
其中，时间刻度盘5设置在壳体正面，传动***设置在壳体中，水轮转盘6设置在壳体的背部，水轮转盘6与传动装置连接，带动时间刻度盘5上时针、分钟和秒针转动，实现时间的精准指示。
参阅图3-5，传动***包括秒指针轴16、分指针轴12和内齿轮24。
秒指针轴16的两端支撑在壳体上，秒指针轴16的一端伸出壳体背部与水轮转盘6固定连接，秒指针轴16的一端的另一端伸出壳体的正面与秒针4固连。
分指针轴12为空心轴，分指针轴12套设在秒指针轴16上，分指针轴12的一端伸出壳体的正面与分针3连接。
秒指针轴16与分指针轴12通过行星机构连接，行星机构的传动比为1:60。
所述内齿轮24为单侧开口结构，内齿轮24同心套设在分指针轴12上，时针2固定内齿轮24的端面上，分指针轴12通过两级传动机构与内齿轮24啮合，两级传动机构的传动比为1:60。
所述行星机构包括第一太阳轮13、第二太阳轮14、第二行星轮17、行星架18和第一行星轮19。
所述第一太阳轮13固定套设在分指针轴12上，第二太阳轮14套设在秒指针轴16上，第二太阳轮14与空心齿轮轴15固连，第二太阳轮14通过空心齿轮轴15固定在壳体的后盖上。
行星架18为T型结构，第二行星轮17和第一行星轮19分别通过轴承安装在行星架18的水平杆的两端，行星架18的垂直杆位于第一太阳轮13和第二太阳轮14之间，行星架18的垂直杆并与秒指针轴16固连，第一行星轮19与第一太阳轮13啮合，第二行星轮17与第二太阳轮14啮合。
第一太阳轮13、第二太阳轮14、第二行星轮17和第一行星轮19，均为直齿圆柱齿轮，模数均为m＝1，齿宽均为b＝5mm，压力角均为20。
其中，第一太阳轮13的齿数Z13＝59；第二太阳轮14的齿数Z14＝60，第二行星轮17的齿数Z17＝20；第一行星轮19的齿数Z19＝20。
由周转轮系传动比计算公式知：
(nZ14-n秒针)/(n分针-n秒针)＝(-1)2*(Z13*Z19)/(Z14*Z19)
即就是(0-n秒针)/(n分针-n秒针)＝60/59
从而得n秒针＝60n分针
说明秒针和分针的传动比分配满足钟表设计要求。
其中，n秒针为秒指针轴16的转速，n分针为分指针轴12的转速。
所述两级传动机构包括主动齿轮11、中间齿轮21和从动齿轮23。
主动齿轮11固定套设在分指针轴12上，中间齿轮21和从动齿轮23分别通过第一定轴齿轮轴20和第二定轴齿轮轴22设置在内齿轮24的端面的内侧，主动齿轮11与中间齿轮21啮合，中间齿轮21与从动齿轮23啮合，从动齿轮23与内齿轮24的内齿啮合。
主动齿轮11、中间齿轮21、从动齿轮23和内齿轮24均为直齿圆柱齿轮，模数均为m＝1，齿宽均为b＝5mm，压力角均为20°。
其中，主动齿轮11的齿数Z11＝18；中间齿轮21的齿数Z21＝36；从动齿轮23的齿数Z23＝63；内齿轮24的齿数Z24＝216。
分针与时针传动比计算由定轴轮系传动比计算公式知：
n分针/n时针＝(Z21*Z23*Z24)/(Z11*Z21*Z23)
即就是n分针/n时针＝216/18＝12
从而得n分针＝12n时针
说明分针和时针的传动比分配亦满足钟表设计要求。
n时针为内齿轮24的转速。
该机械式钟表齿轮传动比的分配、设计满足机械钟表秒、分、时针的传动要求，即就是秒针每转1圈，分针转过1小格，秒针转60圈，分针转1圈，即为1小时；分针每转1圈，时针转过5小格，分针转12圈，时针转1圈，即为12小时。
参阅图6-10，所述壳体包括外壳8和盖板9，盖板9包括前盖板和后盖板，前盖板和后盖板分别位于外壳的两侧，时间刻度盘5设置在前盖板上，水轮转盘位于在后盖板的外侧，前盖板上还设置有刻度盘外罩，外壳8的底部还设置仪底座7。
本发明提供的机械式钟表的工作原理如下。
调节外来水流驱动水轮转盘时，需调整到水轮每转一周需要60秒，即1分钟。当水轮转盘6在外来水流的驱动下，带动秒指针轴16转动，从而带动秒针4同步转动。
秒指针轴16的转动，通过第二行星轮17、第一行星轮19带动第一太阳轮13、分指针轴12和主动齿轮11转动，实现分针的转动。
主动齿轮11转动，通过中间齿轮21和从动齿轮23的两级传动，从而带动内齿轮24、时针2转动。从而实现了时、分、秒针的同步转动，达到了指示时间的作用。
本发明提供的机械式钟表是一种通过水流驱动的纯机械式钟表仪，其工作原理是通过水流驱动钟表外部水轮转盘，水轮转盘的转动带动齿轮内部传动***，齿轮传动***通过严格的传动比分配来驱动钟表的时、分、秒针进行转动，从而准确的指示时间。可置于各种旅游景地、大型企事业单位、广场门口，既可作为工艺展品进行展示，也可为人们提供提醒时间。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种机械式钟表，其特征在于，包括壳体、水轮转盘(6)、秒指针轴(16)、分指针轴(12)和内齿轮(24)；
秒指针轴(16)的两端水平支撑在壳体上，秒指针轴(16)的一端伸出壳体背部与水轮转盘(6)固定连接，秒指针轴(16)的另一端伸出壳体的正面与秒针(4)固连；
分指针轴(12)空套在秒指针轴(16)上，分指针轴(12)的一端伸出壳体的正面与分针(3)连接；
秒指针轴(16)与分指针轴(12)通过行星机构连接，行星机构的传动比为1:60；
所述内齿轮(24)同心空套在分指针轴(12)上，时针(2)固定内齿轮(24)的端面上，分指针轴(12)通过两级传动机构与内齿轮(24)啮合，两级传动机构的传动比为1:60。
2.根据权利要求1所述的一种机械式钟表，其特征在于，所述行星机构包括第一太阳轮(13)、第二太阳轮(14)、第二行星轮(17)、行星架(18)和第一行星轮(19)；
所述第一太阳轮(13)固定套设在分指针轴(12)上，第二太阳轮(14)空套在秒指针轴(16)上；
第二行星轮(17)和第一行星轮(19)分别通过行星架(18)与秒指针轴(16)连接，且第一行星轮(19)与第一太阳轮(13)啮合，第二行星轮(17)与第二太阳轮(14)啮合。
3.根据权利要求2所述的一种机械式钟表，其特征在于，所述行星架(18)为T型结构，第二行星轮(17)和第一行星轮(19)分别通过轴承安装在行星架(18)的水平杆的两端，行星架(18)的垂直杆位于第一太阳轮(13)和第二太阳轮(14)之间，并与秒指针轴(16)固连。
4.根据权利要求2所述的一种机械式钟表，其特征在于，所述第一太阳轮(13)的齿数为59，第二太阳轮(14)的齿数为60，第二行星轮(17)的齿数为20，第一行星轮(19)的齿数为20。
5.根据权利要求2所述的一种机械式钟表，其特征在于，第一太阳轮(13)、第二太阳轮(14)、第二行星轮(17)和第一行星轮(19)，均为直齿圆柱齿轮，模数均为m＝1，压力角均为20。
6.根据权利要求1所述的一种机械式钟表，其特征在于，所述两级传动机构包括主动齿轮(11)、中间齿轮(21)和从动齿轮(23)；
主动齿轮(11)固定套设在分指针轴(12)上，中间齿轮(21)和从动齿轮(23)分别转动设置在内齿轮(24)端面的内侧，主动齿轮(11)与中间齿轮(21)啮合，中间齿轮(21)与从动齿轮(23)啮合，从动齿轮(23)与内齿轮(24)啮合。
7.根据权利要求6所述的一种机械式钟表，其特征在于，所述主动齿轮(11)的齿数为18，中间齿轮(21)的齿数为36，从动齿轮(23)的齿数为63，内齿轮(24)的齿数为216。
8.根据权利要求1所述的一种机械式钟表，其特征在于，所述壳体包括外壳(8)，以及设置在外壳两侧的前盖板和后盖板，时间刻度盘(5)设置在前盖板上，水轮转盘位于在后盖板的外侧，前盖板上还设置有刻度盘外罩。
9.根据权利要求1所述的一种机械式钟表，其特征在于，所述水轮转盘(6)的圆周面上设置有若干个水槽。
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