1、
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
2、
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I
3、I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
4、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
5、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。