1. 钟表的擒纵装置
机械钟表有多种结构形式,但其工作原理基本相同。钟表主要由原动系、传动系、擒纵调速器、指针系和上条拨针系等部分组成。机械钟表用发条作为动力的原动系，经过一组齿轮组成的传动系来推动擒纵调速器工作，再由擒纵调速器反过来控制传动系的转速。传动系在推动擒纵调速器的同时还带动指针机构。传动系的转速受控于擒纵调速器，所以指针能按一定的规律在表盘上指示时刻。上条拨针系是上紧发条或拨动指针的机件。此外,还有一些附加机构可增加钟表的功能,如自动上条机构、日历（双历）机构、闹时装置、月相指示和测量时段机构等。
振动系统的振动周期乘以被测过程内的振动次数，就得到该过程经历的时间。即时间＝振动周期×振动次数。
2. 钟表的擒纵装置和水运仪的擒纵装置有啥不同之处
擒纵器，钟表机械的擒纵机制最早是由唐代（618年-907年）比丘僧暨朝廷天文学家、数学家、工程师──一行（683年-727年）开发，以供其一如张衡（78年-139年）所发明的水力推动浑象仪运转，并且这种机构也可于后来张思训（活跃于10世纪晚期）与苏颂（1020年-1101年）所作浑仪/仪象台上找到。一行的擒纵机构让每隔一刻击鼓，每隔一时辰撞钟，其本身就是撞钟的一种。不像现代擒纵机构采用悬吊震荡摆臂以停留/释放这机构里小型旋转齿轮上的钩子，中国古代早期的擒纵机构利用重力与水力来达成目的。
3. 钟表的擒纵装置与水运仪
苏颂（1020年12月10日－1101年6月18日），字子容，原籍福建泉州府同安县（今属厦门市同安区），后徙居润州丹阳。北宋中期官员，杰出的天文学家、天文机械制造家、药物学家。
苏颂于经史九流、百家之说，及算法、地志、山经、本草、训诂、律吕等学无所不通。他领导制造了世界上最古老的天文钟“水运仪象台”，开启近代钟表擒纵器的先河。对科学技术，特别是医药学和天文学方面的突出贡献，被称为“中国古代和中世纪最伟大的博物学家和科学家之一”。有《图经本草》《新仪象法要》《苏魏公文集》等作品传世。
4. 钟表的擒纵装置叫什么
在很古的时候，人们没有准确计量时间的工具，只是以太阳升降来判断时间的早晚，因此有“日出而作，日入而息”之语。 人类最早使用的计时仪器是利用太阳的射影长短和方向来判断时间的。前者称为圭表，用来测量日中时间、定四季和辨方位；后者称为日晷，用来测量时间。二者统称为太阳钟。圭表 “圭表”是一种依靠计算日影长度来计时的工具，由“圭”和“表”两个部件组成：直立在地面测日影的标杆或石柱叫做表，南北放置测量表影的刻板叫做圭。时间又被称为“光阴”，意即太阳在地上留下的阴影，光阴一词就和圭表有关系。圭表是测定正午的日影长度以定节令，定回归年或阳历年。在很长一段历史时期内，中国所测定的回归年数值的准确度斗居世界第一。通过进一步研究计算，古代汉族学者还掌握了二十四节气的圭表日影长度。这样，圭表不仅可以用来制定节令，而且还可以用来在历书中排出未来的阳历年以及二十四个二节令的日期，作为指导汉族劳动人民农事活动的重要依据。日晷 在圭表的基础上，人们又发明了“日晷”，又称“日规”，本义是指太阳的影子，还是以光的投影来判断时刻。日晷由一根晷针和一个刻有刻线的晷盘组成。当太阳的方位变动时，晷针在晷盘的投影所指的方向也不一样。古人根据长期的观察，确立了十二个时辰所对应的日影方位并以此来判断时间。比如“午时三刻”指的其实就是日晷盘午时位置的第三个刻度。这项发明被人类沿用达几千年之久。 圭表和日晷都是利用太阳来计时的方法。但碰到阴雨天如何计时呢？古人发明了“漏刻”的方法。“漏刻”就是利用水流的均衡性原理，在壶里盛水，通过观察壶上刻有时间的标尺（叫刻箭）位置来判断时间。“漏刻”的方式由于不受天气和气候的影响，在中国民间长期被广泛使用。机械动力的计时器在中国古代也是存在的。宋代苏颂在张衡发明的水运浑天仪的基础上改造完成的水运仪象台可以准确报时，并显示十二个时辰。月晷 是与日晷相似，用来指示时间的工具。最基本的月晷是与日晷相同的，但只有在满月的夜晚才能正确的显示时间。而因为月出时间平均每天延迟48分钟，因此假设有足够的月光能读出时间，满月之后指示的时间每天平均会快48分钟。因此，在满月前或后一个星期，月晷指示的时间会与实际的相差5小时又36分钟。 比较高级的月晷会包括一张图表，显示如何计算以得到正确的时间，并且有转盘可以调整经度和纬度。刻漏 又叫做“漏壶”。根据等时性原理滴水记时有泄水型和受水型两类：一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄，格叉和关舌又上升，使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降，由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型，水从漏壶以恒定的流量注入受水壶，浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间，提高了计时精度。五轮沙漏 也叫做沙钟，是一种测量时间的装置。因刻漏冬天水易结冰，故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔，以防堵塞，改用六个轮子。宋濂(1310～1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构，有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数，并说第五轮的轴梢没有齿，而装有指示时间的测景盘。沙漏通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球，该沙漏可以被颠倒以测量时间了，一般的沙漏有一个名义上的运行时间1分钟。水运浑天仪 古代文献中有汉武帝时(公元前140～前87)洛下闳、鲜于妄人作浑天仪之说，但未提到它的结构。 《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78～139)制造浑天仪，说在密室中用漏水驱动，仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。 《新唐书·天文志》对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环，用水轮驱动浑象。浑象每天转一周，日环转1/365周，仪器还装有两个木偶，分别击鼓报刻，是一座上狭下广的木建筑。 水运浑天仪是一具依靠水力而使其运转，能模仿天体运行的仪器，并可以测定时间。这个浑天仪改进了汉代科学家张衡的设计，注水激轮，令其自转，昼夜一周，除了表现星宿的运动以外，还能表现日升月落，当然比张衡的水运浑象仪更加精巧、复杂了。所以，当水运浑天仪造成之后，置于武成殿前，文武百僚观看后，无不为其制作精妙，测定朔望、报告时辰准确而叹服，共称其妙。 特别需要提出的是在水运浑天仪上，还设有两个木人，（相关文物遗迹“商州铜佛龛”）用齿轮带动，一个木人每刻（古代把一昼夜分为一百刻）自动击鼓，一个木人每辰（合现在两个小时）自动撞钟。这两个木人当然应该说是运用机械原理而制成的古代机器人。这是一个十分巧妙的计时机械，是世界上最早的机械时钟装置，是现代机械类钟表的祖先，比公元1370年西方才出现的威克钟要早六个世纪，这充分显示了中国古代劳动人民和科学家的聪明才智。 尽管这架水运浑天仪在使用了一段时间后，便因铜铁渐涩，不能自转而进入博物馆了。但是，僧一行和梁令瓒却以获得天文钟的发明权而永垂史册。英国著名科技史家李约瑟博士在《中国科学技术史》第四卷中说：僧一行和梁令瓒所发明的平行联动装置，实质上就是最早的机械时钟，是一切擒纵器的祖先，走在欧洲14世纪第一具机械时钟的前面；西方关于钟表装置是14世纪早期欧洲的发明这一说法，是完全错误的。 水运浑天仪上刻有二十八宿，注水激轮，每天一周，恰恰与天体周日视运动一致。水运浑天仪一半在水柜里，柜的上框，有如地则自然撞钟。整个水运浑天仪既能演示日、月、星辰的视运动，又能自动报时,有二木人，每刻(古代把一昼夜分做一百刻=0.24小时=14,4分钟)击鼓，每时辰（合现在两小时）撞钟。这是世界上最早将擒纵装置应用于计时，比外国自鸣钟的出现早了六百多年。一行等人的成就又超过了张衡。（也是最早的报时机器人）。 一行等以新制的黄道游仪观测日月五星的运动，测量一些恒星的赤道坐标和对黄道的相对位置，发现这些恒星的位置同汉代所测结果有很大变动。水运仪象台 为北宋元祐三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。他们于绍圣(1094～1097)初年著《新仪象法要》，载有总图和部件图多幅。这台水运仪象台高三丈五尺余， 宽二丈一尺，是一座上狭下广的木建筑。台的下层有提水装置，由人力推动河车，带动升水上轮和下轮（筒车），将水提到天河（受水槽），注入天池（蓄水池）。台中平水壶保持水位恒定，并通过一定截面的水管向枢轮（水轮）上的受水壶流泄恒定流量的水，推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。 水运仪象台有一套比较复杂的齿轮传动系统。 在枢轮的上方和圆周旁有“天衡”装置──擒纵机构，这是计时机械世界史上继一行之后的重大创造的继续，它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。 在枢轮的上方和圆周旁有"天衡"装置──擒纵机构。这是计时机械史上一项重大创造。它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。《新仪象法要》所载"天衡"图未绘出枢轮和装在枢轮上的受水壶,而书中的文字描述又仅寥寥数语:"枢轮直径一丈一尺,以七十二辐双植于一毂为三十六洪,束以三辋。每洪夹持受水壶一，总三十六壶，每壶长一尺，阔五寸，深四寸。于壶侧置铁拨牙以拨天衡关舌。"因此对受水壶的结构，特别是它的工作原理有不同的推测，其中有一种方案采用了可倾式受水壶。当枢轮圆周上接受注水的受水壶积水不到一定的重量时，左天锁挡住枢轮的一个轮辐，使枢轮不能转动。当积水到达一定的重量时，枢权（重锤）不足以平衡受水壶重力时，受水壶围绕转轴向下倾转。装在壶侧的铁拨牙压迫格叉和关舌下降，关舌通过天条带动杠杆,使天关和左天锁上提,枢轮得以转动。转过一个受水壶后,格叉和关舌又上升,天关连同左天锁下落，枢轮的下一对轮辐又被挡住。右天锁的作用是防止枢轮转动时回弹。天权和枢权是两个平衡重锤。天权用于平衡左天锁和天关的一部分重力，可调整天衡机构的工作灵敏度。枢权用于调整枢轮转动一对轮辐时受水壶所需的受水量，即间歇运动的周期，从而校正计时的误差。 香篆钟 香篆钟这种古代计时器鲜为人知。据宋代学者薛季宣著书记载，香篆钟是一种于12世纪中叶在中国流行的古代计时器。《狄仁杰断案传奇》中，也记述了唐代宫廷内用香篆钟计时的情形：香篆钟为梅花形黄铜盘子，盘内有梅花五瓣，每瓣梅花各缭绕一圈盘香，焚熏后，根据盘香的烧没程度来计时，时人谓之“五孕祥云”。大明灯漏 1276年，元代著名科学家郭守敬创制了大明灯漏。它是利用水力驱动，通过齿轮系及相当复杂的凸轮机构，带动木偶进行“一刻鸣钟、二刻鼓、三钲、四铙”的自动报时器。因其造型似宫灯，又放置于皇宫的大明殿，所以称为大明殿灯漏。 除此外，还有油灯钟、蜡烛钟等计时工具。17世纪后，西方更为精密的钟表传入，人们逐渐放弃了原有的计时工具。在计时方法上，古人采用百刻制的方式，即将一昼夜均分为一百刻，一刻约等于14.4分。隋唐时期发明了十二时辰计时。西方钟表传入中国后，为适应24小时计时的方法，百刻制改为96刻制；一个时辰两个小时，一个小时四刻。
5. 钟表的擒纵装置和水运仪的不同
水运仪象台是北宋时期苏颂、韩公廉等人发明制造的以漏刻水力驱动的，集天文观测、天文演示和报时系统为一体的大型自动化天文仪器。
宋元祐元年(公元1086年)开始设计，到元祐七年全部完成。整座仪器高约12米，宽约7米，是一座上狭下广、呈正方台形的木结构建筑。其中浑仪等为铜制。全台共分三隔。下隔包括报时装置和全台的动力机构等。中隔是间密室，放置浑象。上隔是个板屋，中放浑仪。这台仪器的制造水平堪称一绝，充分体现了中国古代汉族劳动人民的聪明才智和富于创造的精神。
国际上对水运仪象台的设计给予了高度的评价，认为浑象一昼夜自转一圈，不仅形象地演示了天象的变化，也是现代天文台的跟踪器械 — 转仪钟的祖先；水运仪象台中首创的擒纵器机构是后世钟表的关键部件，因此它又是钟表的祖先。水运仪象台为了观测上的方便，设计了活动的屋顶，是今天天文台活动圆顶的祖先。
英国科学家李约瑟等人认为水运仪象台“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”，被誉为是世界上的最早的天文钟。
6. 钟表的擒纵装置与水运仪区别
水运仪象台。
宋代天文学家苏颂等人发明了中国古代的大型天文仪器。其设计始于宋元佑元年(1086年)，并于元佑七年完成。这是中国古代的杰出创造。擒纵器是钟表的关键部件。所以，英国科学家李约瑟等人认为，水运仪象台可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先。
它是一座上窄下宽、宽约12米、宽约7米的木结构建筑。其中浑仪等为铜。全台分三个。隔断包括报时装置和全台动力机构等。中间隔间是密室，放置佛像。隔断是板屋，中放浑仪。它的制作水平堪称一流，充分体现了中国古代汉族劳动人民的聪明才智和创造力。
7. 钟表的擒纵装置是什么
北宋天文学家苏颂等人制造出世界上最古老的天文钟水运仪象台，开启了后世钟表擒纵器的先河。
水运仪象台是中国古代天文学家发明的一种大型天文仪器，由北宋天文学家苏颂等人创建。它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器，实际上是一座小型的天文台。这台仪器的制造水平堪称一绝，充分体现了中国古代汉族劳动人民的聪明才智和富于创造的精神。标志着中国古代天文仪器制造史上的高峰，被誉为是世界上最早的天文钟。
8. 钟表的擒纵装置有哪些
老式机械钟表的动力是弹簧，一般称之为涡卷弹簧（卷簧，俗称发条），为了使弹簧的能量不一下子释放出来，我们使用一种称为游丝与非线性摆动的机械离合--制动器，专业上称为擒纵机构，按照准确的角速度，将卷簧储存以力矩形式表现的能量释放出来
9. 钟表的擒纵装置工作原理
机械钟表实现准确的匀速运动，依靠的是里面装置的“擒纵机构”。
机械表工作的动力是由表内的主发条提供的，它安装在发条盒里。这个盒里还装着第一齿轮，它负责推动中央齿杆和中央齿轮：中央齿杆和齿轮再推动第三齿杆和齿轮；第三齿杆和齿轮继而推动第四齿杆和齿轮；第四齿轮则推动擒纵齿轮。这些齿轮的转动速度则由擒纵装置来控制。
擒纵装置是机械表里最复杂的部分，主要由平衡齿轮、平衡弹簧、杠杆和擒纵齿轮构成。它将主发条产生的力量传到平衡齿轮上，使平衡齿轮来回摆动。
当平衡齿轮来回摆动时，会带动杠杆随着来回摆动，这样，棘爪上的小突起就会与擒纵齿轮上的齿依序咬合、松脱。
机械表工作时发出的滴答声就是由这里的活动发出的。
平衡齿轮摆动的速度和规律决定着机械表能否精确计时。
大的摆钟，就是依靠“钟摆”的等时摆动（相当于单摆），小的手表，游丝的长度也是相当于单摆的“摆长”来控制摆动的周期，钟表的时间快慢调整，就是调这两个地方。
10. 钟表的擒纵装置和水运仪的擒纵结构有哪些不同
水运仪象台是我国古代一种大型的综合性天文仪器，由宋代天文学家苏颂等人创建。它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器，实际上是一座小型的天文台。
水运仪象台的制造水平在世界范围内堪称一绝，充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神。
苏颂领导天文仪器制造工作是从1086年受诏定夺新旧浑仪开始的。这个机构的组成人员都是经过他的寻访调查或亲自考核，而确定下来的。
苏颂接受这项科技工作后，首先是四处走访，寻觅人才。他发现了吏部令史韩公廉通《九章算术》，而且晓天文、历法，立即奏请调来专门从事天文仪器的研制工作。
苏颂又走出汴京到外地查访，发现了在仪器制造方面学有专长的寿州州学教授王沇之，奏调他“专监造作，兼管收支官物”。
接着，苏颂又考核太史局和天文机构的原工作人员，选出夏官、秋官、冬官协助韩公廉工作。
苏颂发现人才后，还进一步放在实践中加以考察。例如调来韩公廉后，他经常与韩公廉讨论天文、历法和仪器制造。
苏颂向韩公廉建议，可否以张衡、一行、梁令瓒、张思训格式依仿制造，韩公廉很是赞同。于是，苏颂让韩公廉写出书面材料。不久，韩公廉写出《九章勾股测验浑天书》一卷。
苏颂详阅后，命韩公廉研制模型。韩公廉又造出木样机轮一座。苏颂对这个木样机轮进行严格实验，然后奏报皇帝，并亲赴校验。
苏颂对研制工作是慎之又慎的。他认为，有了书，做了模型还不一定可靠，还必须做实际的天文观测，才能进一步向前推进，以免浪费国家资财。
后来，通过对木样机轮的反复校验，确定与天道参合不差，这才开始正式用铜制造新仪。
在著名科学家苏颂的倡议和领导下，经过3年4个月的工作，1088年，一座杰出的天文计时仪器水运仪象台，在当时的京城开封制成。
水运仪象台的构思广泛吸收了以前各家仪器的优点，尤其是吸取了北宋时期天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处。
在机械结构方面，采用了民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理，把观测、演示和报时设备集中起来，组成了一个整体，成为一部自动化的天文台。
在苏颂所著的《新仪象法要》中，详细介绍了水运仪象台的设计和制作情况，并附有多幅绘图。
根据《新仪象法要》记载，水运仪象台是一座底为正方形、下宽上窄略有收分的木结构建筑，高大约有12米，底宽大约有7米，共分为三大层。
上层是一个露天的平台，设有浑仪一座，用龙柱支持，下面有水槽以定水平。浑仪上面覆盖有遮蔽日晒雨淋的木板屋顶，为了便于观测，屋顶可以随意开闭，构思比较巧妙。露台到仪象台的台基有7米多高。
中层是一间没有窗户的“密室”，里面放置浑象。天球的一半隐没在“地平”之下；另一半露在“地平”的上面，靠机轮带动旋转，一昼夜转动一圈，真实地再现了星辰的起落等天象的变化。
下层设有向南打开的大门，门里装置有5层木阁，木阁后面是机械传动系统。
第一层木阁又名“正衙钟鼓楼”，负责全台的标准报时。木阁设有3个小门。
至每个时辰的时初，就有一个穿红衣服的木人在左门里摇铃；每逢时正，有一个穿紫色衣服的木人在右门里敲钟；每过一刻钟，一个穿绿衣的木人在中门击鼓。
第二层木阁可以报告12个时辰的时初、时正名称，相当于现代时钟的时针表盘。这一层的机轮边有24个司辰木人，手拿时辰牌，牌面依次写着子初、子正、丑初、丑正等。每逢时初和时正，司辰木人按时在木阁门前出现。
第三层木阁专刻报的时间。共有96个司辰木人，其中有24个木人报时初、时正，其余木人报刻。比如子正的和丑初的初刻、二刻、三刻等。
第四层木阁报告晚上的时刻。木人可以根据四季的不同击钲报更数。
第五层木阁装置有38个木人，木人位置可以随着节气的变更，报告昏、晓、日出以及几更等详细情况。
5层木阁里的木人能够表演出这些精彩、准确的报时动作，是靠一套复杂的机械装置“昼夜轮机”带动的。而整个机械轮系的运转依靠水的恒定流量，推动水轮做间歇运动，带动仪器转动，因而命名为“水运仪象台”。
苏颂主持创制的水运仪象台是当时我国杰出的天文仪器，也是世界上最古老的天文钟。
国际上对水运仪象台的设计给予了高度的评价，认为水运仪象台为了观测上的方便，设计了活动的屋顶，是现在天文台活动圆顶的祖先。
李约瑟在深入研究了水运仪象台之后，曾改变了他过去的一些观点。他在《中国科学技术史》中说：
我们借此机会声明，我们以前关于“钟表装置……完全是14世纪早期欧洲的发明”的说法是错误的。使用轴叶擒纵器重力传动机械时钟是14世纪在欧洲发明的。可是，在中国许多世纪之前，就已有了装有另一种擒纵器的水力传动机械时钟。
浑象一昼夜自转一圈，不仅形象地演示了天象的变化，也是现代天文台的跟踪器械转仪钟的祖先；水运仪象台中首创的擒纵器机构是后世钟表的关键部件，因此它又是钟表的祖先。
从水运仪象台可以看出，我国古代力学知识的应用已经达到了相当高的水平。