冶山礦場“擎初號”蒸汽機提水成功，尤其是“十倍效率”的驚人資料，如同投入平靜湖面的巨石，在臨安朝堂和工部、將作監等實務部門激起了前所未有的巨大波瀾。
懷疑與輕視迅速被驚歎與熱望所取代，工部的公文、各路礦場監官的請託、甚至江南織造、漕運衙門的試探性詢問，如同雪片般飛向格物院“熱力所”。
所有人的問題都指向一個核心：此“蒸汽機”，能否用於他處？能否驅動機器，替代人力、畜力、水力？
面對洶湧而來的關注與期許，墨衡、沈知章、歐冶勝等“熱力所”核心成員，在興奮之餘，也感到了沉甸甸的壓力。
“擎初號”在礦場的成功，有其特殊性——礦井排水是單向、重負荷、連續性的工作，對機器執行的平穩性、精確性要求相對較低，蒸汽機往復運動透過拉桿直接轉化為水筒的上下運動，傳動相對簡單直接。
但要驅動其他機械，比如最常見的石磨、水碓、紡車，情況就複雜得多。
石磨需要的是連續、穩定、勻速的旋轉運動，而非蒸汽機活塞那往復的、衝擊性的直線運動。
如何將活塞的“一推一拉”，轉化為磨盤的“不停旋轉”，這是橫亙在蒸汽機走向更廣泛應用面前的又一道關鍵技術壁壘。
“熱力所”的小院裡，再次擺滿了圖紙、模型和拆散的零件。
墨衡、沈知章、歐冶勝，連同新抽調來的幾位精通機械傳動和齒輪的匠師，圍坐在一起，眉頭緊鎖。
“關鍵在於‘死點’。”
沈知章用炭筆在石板上畫著簡陋的示意圖，“活塞行至汽缸兩端，連桿與曲軸成一直線時，便無力推動曲軸旋轉，此即‘死點’。
‘擎初號’提水，靠飛輪之巨大慣性衝過死點，且水筒提水本就允許短暫停頓。然磨盤旋轉，若於死點停頓，則磨盤卡滯，糧食堵塞，甚或損壞機括。”
歐冶勝摸著下巴上的胡茬，盯著一個木製的曲軸連桿模型：“飛輪慣效能助其衝過死點不假，但不夠穩妥。若磨盤阻力稍大，或蒸汽推力不足，便易卡在死點。需另尋他法，確保曲軸無論如何，皆可受持續之力而旋轉。”
一位新來的齒輪匠師遲疑道：“或可效仿水車、風車之傳動？然蒸汽機之力，非如水流風力之持續平順，其力乃間歇衝擊，尋常齒輪恐難承受，易致齒崩軸斷。”
眾人陷入沉默。現有的機械傳動知識，多基於水力、風力、畜力這些相對平穩的力源。蒸汽機這種帶活塞的往復式動力，其出力是脈動的，對傳動機構提出了全新的挑戰。
墨衡沉吟良久，緩緩開口：“陛下昔日在論及水力鍛錘聯動時，曾提及一物，名曰‘行星齒輪’與‘曲柄滑塊’之變通，又言及‘飛輪蓄能，均衡出力’之理。或可從此處思之。”
沈知章眼睛一亮：“飛輪蓄能！殿下之意，可是以飛輪儲存活塞做功時之動能，於活塞回行或過死點時釋放，以保持輸出軸轉動平穩？”
“正是此理。”
墨衡點頭，“然單靠一大飛輪，或仍不足。需在傳動中再加設小飛輪，或設計特殊齒輪機構，以勻其力。”
歐冶勝則更關注結構強度：“衝擊之力甚大，齒輪須得格外堅固。尋常生鐵恐不足，需用灌鋼，或以上好熟鐵反覆鍛打，齒形亦需考究，不易崩裂。”
眾人你一言我一語，思路漸漸開啟。
他們決定分頭嘗試。
一路，由沈知章牽頭，重點研究如何最佳化曲軸連桿和飛輪系統，或許可以嘗試“雙曲拐”或“多缸聯動”？
更現實的，是在現有單缸蒸汽機的輸出軸上，除了那個巨大的主飛輪，再增加一個或多個較小的“均衡輪”，並透過更粗壯的鑄鐵齒輪組，將動力傳遞出去。
另一路，由歐冶勝和齒輪匠師負責，攻關傳動齒輪。
他們放棄了直接使用木齒輪的想法，選用上好的低碳熟鐵鍛打成齒坯，然後由經驗最豐富的老匠人，用最原始的銼刀、刮刀、砂石，配合特製的分度模板，一點點手工銑削、打磨出齒牙。
齒輪的齒形不再是簡單的直齒，而是嘗試了略帶弧度的“漸開線”雛形，以增加齧合面積和傳動平順性。
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