我們常見(jiàn)的時(shí)鐘一般都有表針:秒針、分針和時(shí)針。我們可以通過(guò)指針?biāo)傅臄?shù)字方便地讀出時(shí)間。今天我們來(lái)制作一個(gè)沒(méi)有指針的時(shí)鐘,它不是一只電子表,而是一個(gè)地地道道的機(jī)械時(shí)鐘,利用齒輪傳動(dòng)的方式,用不同的齒輪顯示分鐘、小時(shí),保證造型別具一格。
在普通的表針時(shí)鐘上,表盤(pán)上有12個(gè)小時(shí)刻度、60個(gè)分鐘刻度,秒針每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所需的時(shí)間是一分鐘,也就是說(shuō)秒針轉(zhuǎn)動(dòng)360度,同時(shí)分針轉(zhuǎn)動(dòng)6度。而分針每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30度。這就是我們制作齒輪時(shí)鐘的基本原理。我們可以把指針換成一組齒輪,秒針和分針的傳動(dòng)比為60:1,分針和時(shí)針的傳動(dòng)比為12:1。
所謂傳動(dòng)比,是指兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件角速度的比值,我們可以簡(jiǎn)單理解為齒輪傳動(dòng)時(shí)兩個(gè)不同大小齒輪的齒數(shù)比值。齒輪傳動(dòng)是常見(jiàn)的傳動(dòng)方式,時(shí)鐘、汽車的變速箱、你的變速自行車鏈條等等,都是采用齒輪傳動(dòng)。對(duì)于任何時(shí)鐘而言,秒針和分針的傳動(dòng)比都是60:1,分針和時(shí)針的傳動(dòng)比都是12:1(12小時(shí)時(shí)鐘)。秒針跑得最快,分針其次,時(shí)鐘轉(zhuǎn)得最慢,相當(dāng)于一個(gè)變速箱。
材料和工具清單:
靜音電子石英鐘表芯
CorelDRAW或其他二維設(shè)計(jì)軟件
激光切割機(jī)及要加工的2~3mm板材熱熔膠或其他膠水
制作過(guò)程:
第一步:設(shè)計(jì)你的“時(shí)鐘變速箱”
了解了時(shí)鐘的原理以及秒針、分針、時(shí)針的傳動(dòng)比例,我們就可以著手設(shè)計(jì)齒輪“變速箱”了。由于我們通常不用讀出時(shí)鐘上的“秒”,所以我們決定只設(shè)計(jì)分針和時(shí)針齒輪,這樣結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單些。具體做法是:取下電子石英鐘表芯上的秒針、分針、時(shí)針,設(shè)計(jì)一個(gè)分針齒輪,齒數(shù)是10齒,齒輪中間設(shè)計(jì)一個(gè)圓孔,剛好可以套在分針轉(zhuǎn)軸上;再設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)針齒輪,齒數(shù)是60齒。我們把時(shí)針齒輪設(shè)計(jì)成O形圓環(huán),齒輪在O形內(nèi)側(cè),這樣就可以直接掛在分針齒輪的外側(cè),靠重力自然嚙合了。為了方便讀取時(shí)間,別忘了在兩個(gè)齒輪圓盤(pán)上標(biāo)記好刻度,也可以另外設(shè)計(jì)兩個(gè)稍大的刻度盤(pán),分別粘貼在分針齒輪和時(shí)針齒輪的外層,把齒輪藏起來(lái)。
第二步:使用激光切割機(jī)加工“齒輪時(shí)鐘”
將設(shè)計(jì)好的圖紙?jiān)诩す馇懈顧C(jī)上切割出來(lái)。為了美觀和方便懸掛,你可以加工一個(gè)小盒子,將電子石英鐘表芯包裹起來(lái)。為了方便讀取時(shí)間,你可以在盒子上標(biāo)記兩個(gè)位置,一個(gè)位置指向分鐘,另一個(gè)指向小時(shí)。
第三步:組裝調(diào)試你的“齒輪時(shí)鐘”
將切割好的部件從激光切割機(jī)上取下并組裝起來(lái)。將分針齒輪套在表芯分針轉(zhuǎn)軸上,再把O形的時(shí)針齒輪掛在分針齒輪外側(cè),你的齒輪時(shí)鐘就基本完成了。
齒輪時(shí)鐘的調(diào)整也很簡(jiǎn)單,給表芯裝上電池,將分針齒輪和時(shí)針齒輪分別對(duì)準(zhǔn)0分和12點(diǎn),然后旋轉(zhuǎn)表芯后面的調(diào)整旋鈕,對(duì)到現(xiàn)在的時(shí)間,比如當(dāng)前時(shí)間是1點(diǎn)15分,就轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整旋鈕,讓時(shí)針刻度1對(duì)準(zhǔn)小時(shí)位置,分針刻度15對(duì)準(zhǔn)分鐘位置即可。
現(xiàn)在,你的無(wú)針時(shí)鐘已經(jīng)在默默走動(dòng)了,不要質(zhì)疑你的眼睛,過(guò)半小時(shí)來(lái)看吧,它走的很準(zhǔn)呢!