原理
机械钟表中，利用带簧发条恢复变形所放出的能量或利用重物下降的重力作能源，以机械振动系统为时间基准，实现计量时间和时段的机械机构。机械钟表机构有多种类型，但一般都由原动系、传动系、擒纵调速系、上条拨针系和指针系组成，工作原理基本相同。此外,日历手表中还包括日历或双历机构，自动手表中还包括自动上条机构。
原动系储存和传递工作能量的机构。分为重锤原动系和弹簧原动系两类。
重锤原动系利用重锤的重力作能源。多用于简易挂钟和落地摆钟。重锤原动系结构简单，力矩稳定，但当上升重锤时，传动系与原动系脱开，钟表机构停止工作。
弹簧原动系利用卷成螺线形的带簧（发条）恢复变形所放出的能量作能源。带簧一端与轴连接，另一端与一个不动的零件或发条盒的壳体连接。弹簧原动系用作携带式钟表的能源，也用于摆钟上。弹簧原动系有带固定条盒式、不带条盒式和带活动条盒式等3种类型。
传动系将原动系的能量传给擒纵调速系的一组传动齿轮。通常由一系列轮片和齿轴组成，在主传动中轮片是主动齿轮,齿轴是从动齿轮。传动比按照以下公式进行计算：i=Z1/Z2式中Z1为主动齿轮齿数，Z2为从动齿轮齿数。对于有秒针装置的钟表，其中心轮的轮片到秒轮的齿轴的传动比必须等于60。钟表传动系的齿形绝大多数是专门设计的。
传动系可按“二轮”（时轮和分轮）在表机芯的平面配置分为两类：①中心二轮式，二轮在表机芯的中央。它又包括直接传动式、秒簧式、短秒针和无秒针式、双三轮式。②偏二轮式，二轮不在表机芯中央。它又包括头轮传出式、二轮传出式、三轮传出式。
直接传动式是经常采用的传动系之一。在这种传动方式中，分轮上部有一凹槽，分轮依靠摩擦与中心轮管相配合；走针机构的运动由中心轮来带动。
擒纵调速系由擒纵机构和振动系统构成。按振动系统的特点可分为两类：①有固有振动周期擒纵调速系。它具有可以独立进行振动的、有稳定周期的振动系统。手表、闹钟中的走时系统的擒纵调速系属于此类。②无固有振动周期擒纵调速系。它没有能够独立进行振动的振动系统。这种调速系中的所谓振动系统的往复振动，完全依靠擒纵机构的往复运动。机械闹钟中的闹时系统的擒纵调速系属于此类。这种调速系精度要求不高，结构简单，工作可靠，抗外界干扰能力强，在机械式定时器和钟表引信中大量采用。
擒纵机构联系传动系和振动系统的一种机构。其作用是把原动系的能量传递给振动系统，以维持振动系统的等幅振动；并把振动系统的振动次数传给指针机构，达到计量时间之目的。擒纵机构种类很多，按其与振动系统联系的程度可分为两类。①非自由式擒纵机构：擒纵机构和振动系统经常保持运动上的联系。它包括直进式、后退式和工字轮式擒纵机构等。②自由式擒纵机构：只有在释放和传冲阶段，擒纵机构和振动系统才保持运动上的联系，其余阶段振动系统处于自由运动状态。它包括有销钉式、叉瓦式和天文钟式擒纵机构等。
①后退式擒纵机构：广泛用于低精度摆钟。它的叉瓦锁面和冲面是同一平面（工作面）；进瓦的工作面是一圆柱面，其圆心与擒纵叉的转动中心不重合；出瓦的工作面是一平面。叉瓦和擒纵叉作成一体。传冲后，叉瓦工作面将迫使擒纵轮后退一个角度。
②叉瓦式擒纵机构：应用最广的擒纵机构之一。工作时，擒纵轮由传动系取得能量，通过擒纵轮齿和叉瓦（进瓦或出瓦）的作用转变为冲量传送给擒纵叉；通过擒纵叉的叉口和双圆盘的冲击圆盘上的摆钉的相互作用，再将冲量传给振动系统。双圆盘的保险圆盘和叉头钉，摆钉和擒纵叉的喇叭口是保证机构正常工作的保险装置。
③销钉式擒纵机构：与叉瓦式擒纵机构的不同之处是，在擒纵叉上用两根圆柱销钉代替叉瓦，冲量只沿擒纵轮齿冲面传递。这种擒纵机构结构简单，精度要求低，制造方便，多在闹钟和低精度表中采用，俗称粗马结构。振动系统作为时间基准的机构。振动系统的振动周期乘以被测过程内的振动次数，即为该过程经历的时间。机械钟表常用的振动系统有摆、扭转摆和摆轮游丝振动系统。
详解
周立波《铁水奔流》三：“镜架跟前放着一口永远不闹，短针老指着五点钟，就是工厂下班时刻的小闹钟。”
《人民文学》1981年第8期：“我安安稳稳睡了一宿，被床头的闹钟惊醒。”
性能
机械闹钟是用发条储存能量，是一种高锰钢材料；经过许多级别齿轮增加角速度，注意齿形不是渐开线，是摆线，为了减少摩擦力，适合在小力矩下高效率传动；经过往复摆动的擒纵机构，一种有固有振动周期的结构实现定时要求，就是恒角速度；擒纵机构用的像发条的游丝是恒弹合金，是一种弹性元件，其机械特性受温度影响比较小。
石英钟用石英晶体产生基本振荡，通过步进电机驱动齿轮组，带动指针组。
结构
机械闹钟的机芯结构包括走时和闹时两大系统。
一走时系统。其中的原动系以发条为贮能元件，所贮能量一般有1天的和8天的两种。贮能1天的闹钟常采用不带发条盒的结构；传动系中的齿轮常采用修正摆线的销形啮合，其小齿轮（龆轮）以圆柱形钢丝作轮齿；擒纵机构多采用销钉式（俗称粗马），它以圆柱形钢丝作叉销,成本较低,但走时精度亦较低；振动系统采用摆轮游丝式。由于摆轮的转速较高，振动周期为0.6秒的摆轮,摆轮轴与摆轴承在24小时中往复转动摩擦达28.8万次，因而对摆支承的结构和材料的选择直接影响到钟的寿命。为提高寿命，中国生产的闹钟的摆轮轴与摆轴承采用圆柱形配合结构，摆轮轴顶端为较大曲率半径的球面,摆轴承用廉价的玻璃钻,这种面接触或线接触成倍地延长了钟的维修周期和走时寿命。游丝常采用磷青铜或镍基合金制成。
二闹时系统：通常包括闹时原动机构、传动机构、擒纵机构和对闹机构 4个部分。闹时原动机构也可与走时原动机构共用一根发条，但在发条轴上增加有限位机构，以控制闹时释放发条的长度；闹时擒纵机构对振动周期等时性要求不高，故常采用无固有振动周期的擒纵调速器而不用摆轮和游丝，打锤安装在叉轴上。机械式音乐闹钟上还带有以闹发条驱动的带拨针的滚轮，拨针按曲谱排列，拨动音簧，演奏出音乐。
组件
①摆：由摆锤、摆杆、挂摆装置和周期调节装置等组成。用于固定式钟中。当摆锤在外力作用下偏离铅垂线（平衡位置）任一角度而放开后，在重力作用下，摆锤将绕支点作往复运动。振动过程是摆的动能和位能交替转换的过程。
②扭转摆：主要由摆盘和悬丝组成。悬丝下端固定摆盘，上端固定在不动的支点上。悬丝的截面可为矩形或圆形。扭转摆常与后退式擒纵机构或叉瓦式擒纵机构构成擒纵调速系。扭转摆有较长的振动周期（几秒～几十秒），多用于能量较节省而走时延续时间较长的固定式钟。
③摆轮游丝振动系统：游丝的内外端分别固定在摆轴和摆夹板上。摆轮受外力作用偏离其平衡位置开始摆动时，游丝就被扭转而产生位能，通常称为恢复力矩。该力矩促使摆轮向其平衡位置运动。
上条拨针系卷紧原动系中的发条和拨动时针、分针以校正钟表所指示时间的机构。上条时，立轮和离合轮处于啮合状态。拨针时，离合轮和立轮脱开而与拨针轮啮合。
简介
带有闹时装置的钟。既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。通常置于台子上使用的称台式闹钟；主要为旅行使用的称旅行闹钟。闹钟的机芯结构主要有机械式和石英电子式两大类，其他如晶体管摆轮游丝式、音叉式等类型已很少用。日用机械闹钟的走时日误差一般在120秒/日以内,石英电子闹钟的走时日误差一般在0.2秒/日以内。
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身体变胖怪闹钟？
“社交时差”现象指的是，我们的自然睡眠模式没有与学习或者工作安排保持同步。以周末为例，许多人在周末时要比在工作日晚起数个小时，待周一到来时又重新早起，这足以让身体认为它是在两个不同时区里渡过周末和工作日。
人在深睡眠期间血压会降低、心率变慢、肌肉放松、新陈代谢速度减缓，没有经历充足浅睡眠时间的缓冲，晚睡者早上被闹钟唤醒时，血压、心率瞬间转换，会脑供血不足，心血管病人有可能发病。那么社交时差对健康有害么？为了查明这个现象，德国慕尼黑大学的时间生物学家伦内伯格（Till Roenneberg）和同事们在网上进行了一项有关睡眠和其他行为习惯的调查，并收集了好几万个回复者的数据。对该数据的早期研究已经得出了一些结论，伦内伯格说道，如果生活习惯违背了生物钟，那么你更有可能吸烟、酗酒和嗜饮咖啡。
在这项新研究里，研究团队通过计算年龄在16岁至65岁之间的被调查者，在工作日和非工作日时的睡眠时间差，从而估测出他们的社交时差。随后他们建立了一个数学模型，用以估算出诸如年龄、性别、睡眠时长和社交时差等生物因素对体重的预测性。他们发现，对所有人来说，前三个因素都是重要的体重预测参数。此外，对于那些已经处在肥胖世界的人来说，较大的社交时差就意味着较沉的体重。不过，研究团队5月10日在《当代生物学》（Current Biology）杂志上 指出 ，对体重正常的人们来说，社交时差并不是一个良好的体重预测参数。
研究人员还发现，在2002年至2010年间，所有年龄段的被调查者的睡眠和起床时间平均推后了20分钟。在这几年里工作和上课时间保持不变，这就意味着社交时差又进一步地扩大了。伦内伯格说道，人们在户外待得时间越发稀少，身体所能吸收的自然光量就会随之下降，而自然光可以帮助我们将生物钟调整至早起的状态。
伦内伯格补充道，我们的社交时间表还会影响到我们的饮食时间表。在工作日时，人们会在身体还认为是黑夜的时候进食早餐。在错误的时间里进餐，会让你的整个消化系统在错误的时间里激活，这样它就无法高效地完成它的工作，这兴许可以阐明社交时差与肥胖症之间的联系。该研究结果对青少年来说有着特殊的意义，因为他们自然的睡眠时间要比学校课程所允许的睡眠时间更长，因此他们的社交时差综合症要比其他年龄段的人群更严重。
美国芝加哥大学的睡眠研究者克里斯汀·克努松（Kristen Knutson）说道，此前的研究显示睡眠时长和肥胖症有关联，但新研究强调了睡眠时间的重要性。我们都知道倒班工人的健康风险较大，他们在工作日和非工作日的睡眠时间变化相当极端。该论文显示，不仅仅是极端的不规律睡眠时间会导致健康问题，工作日和非工作日时一两个小时的适度睡眠时间差异也会引起肥胖症等健康问题。
美国华盛顿大学的遗传流行病学家纳撒尼尔· 沃森（Nathaniel Watson）说道，我们的身体可以自我调节并从旅行时差中恢复过来，但是社交时差是一种长期的问题，它会随着工作周而复始。也许我们应该让睡眠模式更始终如一。此外，如果我们疲惫了就去休息，我们的感觉会更美好且更健康，而且当休息得当时，我们还会自然而然地醒来。
当然，如果生活有那么简单的话。
最新闹钟
发明会电击的闹钟的初衷还是：为了按时起床，只要按闹钟的按钮，就会有1伏特的电流瞬 间可以将人电击至清醒。
闹钟发明者是一位名叫Sankalp Sinha的印度少年，为了防止按下闹钟按钮以后睡过头，他试图将电击装置安在闹钟的按钮上，要么听闹铃，要么被电击，其实，跟 50000伏特的警察电棍和10万伏特的皮卡丘比起来，这闹钟简直弱爆了，它放出的电击只会让你的手指 头微微发麻。
Sankalp希望这款名为“早上好，唱歌和电击”的闹钟能尽快能让更多的人运用到日常生活中，他表示用了这款闹钟，再也不怕睡过头，精神振奋一整天。因为根据他自身的使用经验，人只有被电击后才能真正睡醒。 他已经做出了原型机，并正致力于研究能调整电压的闹钟，跟制造商谈判不久之后就能进入生产 。
如果电击闹钟真的能解决起床问题，应该算是一个伟大的发明。