2025年大学大一（精密仪器）钟表原理试题及答案.doc

2025年大学大一（精密仪器）钟表原理试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）

答题要求：本卷共6小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下关于钟表擒纵机构的说法，错误的是（ ）
A. 是钟表的关键调速装置
B. 能周期性地控制擒纵轮的转动
C. 主要作用是产生等时性振动
D. 其工作原理与摆轮游丝系统无关

2. 精密钟表中，用于精确测量时间间隔的部件是（ ）
A. 擒纵机构
B. 摆轮游丝系统
C. 指针机构
D. escapement mechanism（擒纵机构英文表述）

3. 钟表的走时精度主要取决于（ ）
A. 发条的弹性
B. 擒纵机构的性能
C. 外壳的材质
D. 表盘的设计

4. 当钟表的摆轮游丝系统的摆动周期变长时，钟表会（ ）
A. 走快
B. 走慢
C. 停摆
D. 不受影响

5. 对于精密仪器钟表，其擒纵机构的设计要求不包括（ ）
A. 高可靠性
B. 高精度
C. 低能耗
D. 外观华丽

6. 钟表指针机构的传动方式通常不采用（ ）
A. 齿轮传动
B. 链条传动
C. 皮带传动
D. 电磁传动

第II卷（非选择题 共70分）

7. （10分）简述钟表摆轮游丝系统的工作原理。

8. （15分）分析擒纵机构在钟表走时过程中的作用及工作过程。

9. （15分）说明影响钟表走时精度的因素有哪些，并阐述如何提高走时精度。

10. （材料题 15分）材料：在一款新型精密仪器钟表的研发中，发现走时精度出现偏差。已知该钟表采用了先进的擒纵机构和摆轮游丝系统。问题：请分析可能导致走时精度偏差的原因，并提出相应的解决措施。

11. （材料题 15分）材料：某品牌精密仪器钟表在市场上出现走时不稳定的反馈。该钟表的擒纵机构经过特殊设计，摆轮游丝系统也采用了优质材料。问题：针对走时不稳定的情况，从钟表原理角度分析原因，并给出改进方案。

答案：
1. D
2. B
3. B
4. B
5. D
6. D
7. 摆轮游丝系统是钟表的核心调速部件。游丝具有弹性，当摆轮摆动时，游丝会产生弹性恢复力。摆轮在游丝的弹性力作用下做往复摆动，其摆动周期取决于游丝的刚度、摆轮的转动惯量等因素。通过调整这些参数，可以使摆轮游丝系统具有精确的等时性，从而保证钟表走时的准确性。
8. 擒纵机构在钟表走时过程中起着关键作用。它周期性地控制擒纵轮的转动，将发条释放的能量传递给摆轮游丝系统，同时保证摆轮能够自由摆动。工作过程如下：当擒纵轮齿与擒纵叉的一侧面相接触时，擒纵轮给擒纵叉一个冲量，使擒纵叉带动摆轮摆动；当摆轮摆动到一定角度后，擒纵叉的另一侧与擒纵轮齿接触，阻止擒纵轮继续转动，等待下一个摆动周期。
9. 影响钟表走时精度的因素有：擒纵机构的制造精度和性能、摆轮游丝系统的参数稳定性、发条的弹性一致性、温度变化、震动等。提高走时精度的方法有：采用高精度的制造工艺制造擒纵机构和摆轮游丝系统；优化发条材料和设计以保证弹性稳定；采用温度补偿装置减少温度影响；对钟表进行避震设计等。
10. 可能原因：游丝受环境温度影响，导致弹性变化；擒纵机构的个别零件磨损；装配过程中存在误差。解决措施：采用温度补偿游丝；定期检查和更换磨损的擒纵零件；严格控制装配工艺，提高装配精度。
11. 原因：可能是擒纵机构的调整不当，导致能量传递不均匀；摆轮游丝系统可能存在微小的装配偏差。改进方案：重新精确调整擒纵机构的参数，确保擒纵轮与擒纵叉的配合精准；对摆轮游丝系统进行全面检查和微调，保证其摆动的稳定性和等时性。