(广)钢琴物理02.ppt

钢 琴 本 体 常 识梁锐祥gdxhrxl@163.com广东文艺职业学院2011 1． 琴键前端在运动行程的半程(D)时，卡钉顶端与联动杆下端的接触点(P)必须位于连接琴键平衡支点(O)(平衡钉下端)和联动器转动中心点(N)的直线上。(见图36) 2． 琴键前端在运动行程的半程时(1／2 D)时，联动杆应该处于水平位置。(与中盘上面平行) 从图36可看出，在琴键上下运动过程中，卡钉与联动杆的接触点“P”沿P—P1—P2弧线运动，与齿轮啮合传动的原理相同。“A”齿是卡钉按以“O”点为圆心“b”为半径的弧线运动，“B”齿是联动杆按以“N”点为圆心“C”为半径的弧线运动，按照齿轮传动的设计原则，A、B齿的接触点应该始终在连线齿轮中心的直线上，否则将会产生滑动摩擦。为此将啮合齿形设计成渐开线形状，以修正随啮合点变化引起的直线变化。但是，击弦机结构设计要完全避免滑动摩擦十分困难，这将使结构过于复杂。 卡钉与联动杆下端的滑动摩擦大小在于啮合角“α”的变化，α角的变化所引起的滑动距离变化值很小，据测算：立式琴击弦机当α＝0°时，其滑动值约0．32mm；当n＝60°时，滑动值减小到0．16mm，而α角大小决定于联动杆底部的形状设计，改变接触部位的弧形设计，会引起啮合角的变化从而改变滑动值。这就是一些高级的击弦机联动杆将底部设计成弧形的道理。 在实际安装和调整键盘机械工作中，要想完全避免误差是不可能的，而应该按实际工作的需要去确定必要的设计原则。这就是以琴键运动半程时，啮合角。的状态为依据，确定接触点的运动上限和下限，从而确定相关技术数据体系。在以上原则的指导下去设计和调整键盘机械，一些较小的误差就不会对实际工作产生明显的影响。因详述需大量篇幅和较复杂的数学推理计算展开面过大，在此不再深入叙述，有兴趣深入探讨的读者请参阅有关设计方面的著作。以上两项重要原则对卧式钢琴键盘机械的设计和调整同样适甩，应该在实际工作中给予足够重视。 第四节 键盘机械的传动关系 钢琴键盘机械的主要功能就是将作用于琴键的弹奏力通过一整套机械系统传递给弦槌完成击弦工作。该击弦系统必然有一整套传动的途径才能保证精确、协调、灵敏地传递作用力，这是毫无疑问的。 为了能够便于系统分析键盘机械的工作状况，首先以立式琴击弦机为例，对它的传动路线进行分析。 (见图37) 图37所展示的是立式琴键盘机械传动系统示意图，虽然做了简化，看起来仍然不清楚。 下面按照传动关系对有关路线进行归类联接，将它们分列成三条传动路线。 即一条主传动路线和两条辅助传动路线，其中最重要的是主传动路线，它贯穿于传动的始终。其次是两条辅助路线。由联动器分配和协调作用力同时向两个方向传输。 一条是制音辅助路线，控制制音器的同步动作； 另一条是制动辅助路线。控制弦槌击弦后的制动限位 1．键盘机械的主传动路线组成途径和工作特性 主传动路线是传递击弦动力的唯一途径。始于琴键前端“D1”点，终于击弦点“T”。中间经过卡钉、联动杆、顶杆、转击器带动弦槌击弦。主传动路线的传动方式是设计者首先要考虑的设计基础。两种运动形式转换的工作原理和开式四连杆机构的应用要在主传动路线中实现。由于采用的传动方式是杠杆机械结构，必然要有杠杆传动比例和传动级数的技术参数体系。同时还要对作用和反作用力、摩擦力、弹簧力、动静阻力等数据进行细致、周密的计算。确立系列动力传递的特性和途径，完成工作的目标。 主传动路线的工作特性 由于两种运动形式转换的工作要求，主传动路线必须能实现间歇性力的传递和工作的连续性。 因此主传动路线的核心是开式四连杆机构。 依靠顶杆与转击器传动时开闭的特性，将弹奏力按弹奏顺序单独传递，即间歇传递，但是在整体工作过程又必须是连续的。 2．制音辅助传动路线的传动途径和工作特性 立式琴键盘机械的制音器设计是依靠弹奏作用力打开延音，弹簧作用力复位止音。 制动辅助传动路线的工作途径如下： 弹奏作用力通过联动杆上设置的勺钉按照弹奏次数，间歇性地将力传到制音杆下部，迫使其向琴弦方向移动。由于制音杆是中间支点(轴架)的杠杆结构，其上部必然向背离弦的方向张开。 当作用力消失后，弹簧力自动迫使制音器复位，完成一次制放音动作， 制音辅助路线工作特性 (1)其动作受联动器制约，必然与主传动路线和制动辅助路线同步工作，且严格限时、限位。 (2) 其传动是间歇性的，静止时传动线中断，工作范围局限于主传动路线的后1／2行程，传动次数与弹奏次数绝对吻合。 (3) 其动作的幅度和时间，即制音头的离弦距离和启动的早晚可调整。