| 從18世紀(jì)晚期到1980年代，航海天文鐘的設(shè)計(jì)幾乎沒有改變。托馬斯·恩肖最終采用的模式非常成功，它經(jīng)受了時(shí)間的考驗(yàn)，幾乎不需要什么大的改進(jìn)。在今天，在海上使用一臺(tái)狀況良好的19世紀(jì)早期的儀器作為計(jì)時(shí)器是完全可能的，并且，對(duì)于航海天文鐘來說，連續(xù)使用半個(gè)世紀(jì)以上是很常見的。英國(guó)的航海天文鐘行業(yè)是出了名的保守，標(biāo)準(zhǔn)儀器的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)很大程度上要?dú)w功于18世紀(jì)典型的英國(guó)表，如同所有的表和時(shí)鐘，航海天文鐘有五個(gè)主要部分：·齒輪系——向擒縱機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力的一組齒輪。·走針機(jī)構(gòu)——驅(qū)動(dòng)指針的一組齒輪。·擒縱機(jī)構(gòu)——使時(shí)控機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。·時(shí)控機(jī)構(gòu)——具有恒定運(yùn)動(dòng)周期的裝置，比如鐘擺或平衡輪。 
主發(fā)條
大約1500年，可能在紐倫堡發(fā)明了盤簧作為動(dòng)力源，這使得便攜式計(jì)時(shí)器成為可能。從一開始，人們就發(fā)現(xiàn)，當(dāng)彈簧從完全纏繞狀態(tài)松開時(shí)，功率輸出變化很大，這對(duì)計(jì)時(shí)準(zhǔn)確度有顯著影響。為了在主發(fā)條松開時(shí)平衡輸出功率，人們發(fā)明了一種靈巧的裝置，也就是為后人所知的“均力圓錐輪”，在已知最早的發(fā)條驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器中就有這種裝置。
主發(fā)條盤繞在發(fā)條盒中；纏繞在發(fā)條盒上的一根細(xì)繩或鏈條通過一個(gè)螺旋槽拉動(dòng)均力圓錐輪。上發(fā)條時(shí)，鏈條從主發(fā)條盒纏繞到均力圓錐輪上；當(dāng)發(fā)條被完全上緊時(shí)，鏈條拉動(dòng)均力圓錐輪較窄的一端，當(dāng)發(fā)條松開，螺旋線的直徑增大，補(bǔ)償了發(fā)條逐漸減小的功率輸出。大多數(shù)高質(zhì)量的發(fā)條驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器都使用了均力圓錐輪，當(dāng)航海天文鐘被開發(fā)出來時(shí)，螺旋線的設(shè)計(jì)已經(jīng)與主發(fā)條非常匹配。
在給航海天文鐘上發(fā)條時(shí)，擒縱機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源會(huì)被中斷——這會(huì)造成時(shí)間誤差，并可能損壞精密的擒縱機(jī)構(gòu)。這個(gè)問題在約翰·哈里森的H1中已得到解決。
當(dāng)航海天文鐘運(yùn)行時(shí)，均力圓錐輪中的一個(gè)發(fā)條一直處于被上緊的狀態(tài)，通過儲(chǔ)能棘輪與發(fā)條的一端相連。在上發(fā)條時(shí)，均力圓錐輪螺旋部分反轉(zhuǎn)，但是通過儲(chǔ)能棘輪使得儲(chǔ)能發(fā)條不會(huì)松開。儲(chǔ)能發(fā)條的另一端與大齒輪相連，這個(gè)發(fā)條中存儲(chǔ)的動(dòng)力足以保持天文鐘持續(xù)運(yùn)行幾分鐘。當(dāng)上弦鑰匙松開時(shí)，均力圓錐輪的鏈條再度被發(fā)條拉緊。
上弦時(shí)主發(fā)條和均力圓錐輪展現(xiàn)在動(dòng)力維持中的相互作用
來自主發(fā)條的動(dòng)力通過一組被稱為“輪系（train）”的齒輪傳送到擒縱機(jī)構(gòu)?！按筝啞蓖ㄟ^“中心輪”與均力圓錐輪的齒輪耦合；加上“第三輪”和“第四輪”共同組成輪系，它們與“擒縱輪”相嚙合。中心輪每小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，延伸出去的樞軸上安裝著分針；同樣地，第四輪每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，安裝著秒針。
分針和時(shí)針通過一組有著個(gè)三個(gè)齒輪的走針機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)作?？招妮S小齒輪，裝有分針，是以摩擦形式安裝在中心輪（每小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈）延伸部分上。它抓住針軸，但仍能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以調(diào)整時(shí)分針。分輪（之所以叫分輪，是因?yàn)樗鼘⒎昼娹D(zhuǎn)換成小時(shí)）與空心軸小齒輪嚙合，但沒有裝配指針——它提供了時(shí)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需的12:1的傳動(dòng)比?？招妮S小齒輪的軸穿過時(shí)輪的金屬管，與分輪嚙合，從而使分輪與空心軸小齒輪相嚙合。組裝時(shí)，空心軸小齒輪的方形軸從時(shí)輪的金屬管中突出，分針裝配在這個(gè)方形端口上，時(shí)針套在下面的金屬管上。秒針裝配在第四輪延伸出去的軸端，每分鐘轉(zhuǎn)一圈。
在航海天文鐘運(yùn)行的時(shí)候，了解發(fā)條的儲(chǔ)能狀態(tài)非常重要；一臺(tái)走時(shí)兩天的儀器通常需要每天在同一時(shí)間上弦一次，預(yù)留一天多一點(diǎn)的動(dòng)力儲(chǔ)備。走時(shí)指示盤通?？逃?到56小時(shí)的刻度或0到8天的刻度（0刻度為上滿發(fā)條時(shí)的位置）；走時(shí)兩天的航海天文鐘通常在24的位置刻有“wind（上發(fā)條）”。走時(shí)指示盤的指針裝配在一個(gè)齒輪上，這個(gè)齒輪與鐘盤下方均力圓錐輪心軸上的小齒輪相嚙合。在上發(fā)條的時(shí)候，均力圓錐輪朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，然后反向松開。
漢密爾頓（Hamilton）航海天文鐘的走針機(jī)構(gòu)登特（Dent）航海天文鐘的走針機(jī)構(gòu) |
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