第7章 水排与铁炉
铁炉坊在聚宝门外，秦淮河的一条支流旁边。
林正安跟着冯廷出了城门，沿河走了大约两里地。路越走越窄，最后变成了一条踩出来的泥径，两侧是荒地和灌木丛。七月的南京热得像蒸笼，空气里全是水汽和腐叶的味道，蝉叫得让人头疼。
“到了。“
冯廷停下脚步。
林正安抬头看。
铁炉坊比他想象的更破。一圈土围墙，塌了半边，缺口处长满了杂草。围墙里面是一块空地，当中一座炼铁炉——炉体还立着，约莫一丈五高，外壁用耐火石和黄泥砌成，上半截裂了一道缝，用铁箍箍着。炉口开着，里面黑洞洞的，能闻到一股铁锈和烟灰的陈年气味。
炉子旁边是一套水力鼓风装置的残骸。
林正安走过去，弯下腰看。
水排的木架已经烂了，只剩下石座和几段朽木轴。石座是两块青石，当中凿了凹槽，是安放轴承的位置。木轴还插在凹槽里，但已经朽成一团海绵状的东西，用手一捏就掉渣。引水渠还在——一条砖砌的小沟，从河里引水过来，沟里积满了淤泥和落叶。水沟尽头是水轮的位置，但水轮已经没了，只剩下一根插在石座上的铁轴，铁轴锈成了一根暗红色的棒子。
“洪武年间建的。“冯廷站在旁边，“一开始是官办的，给宫里打铁器。后来宫里改从别处采办，这炉子就废了。废了有二十多年。“
林正安绕着炉子走了一圈。他是搞机械的，一眼就看出这套配置的问题。这套水排在十五世纪初不算先进，但也不算落后。问题在于维护。水排这种东西，木构件多，常年泡水，三五年就得换一次。炉子一停，没人维护，水排一烂，整套就废了。
他弯下腰，看石座旁边的凹槽，用手指抠了抠里头的朽木。凹槽的形制他看得出来——是安放立轴的底座轴承，上面应该还有一个顶轴承，形成一个上下支撑的结构。立轴竖着，上端接一个卧轮，下端接一个齿轮，齿轮再咬合另一个齿轮，把动力传出去。
“水轮呢？“
“没了。“冯廷说，“二十多年前拆走了，不知道去了哪。“
“风箱呢？“
“也没了。“
林正安站起来，拍了拍手上的木渣。他列了个清单：一个水轮，一根立轴，两个齿轮，一套曲柄连杆机构，一个风箱。外加引水渠的清淤和炉子的修补。
木料他能找，结构他能画，但做工得有人。“这附近有木匠？“
“聚宝门里有。“冯廷说，“但好木匠不接这种活——水排是'工匠活'，不是'木匠活'，得找懂水力机械的。这种人在南京不好找。“
林正安走到引水渠旁边，看了一会儿水流。支流的水量不大，但稳定——夏季丰水期，估摸每刻钟能有几百斤水的流量。冲击水轮足够。
“先画图。“他说，“图出来，再找人做。“
他在炉子旁边找了一块干净的地方，铺开纸，开始画。他画的是全套水排的总图——水渠，水轮，立轴，齿轮组，曲柄，连杆，风箱，按比例画在一张大纸上。每一部分都标了尺寸。
他画得投入，没注意有人过来。
“又玩虚的。“
声音从背后传来。年轻，男，带着一种特有的不屑——更轻的那种，“我见过太多这种人了“的不屑。
林正安回头。
一个年轻男人站在围墙缺口处。二十出头，穿一身靛青色的短打，袖口和裤脚都扎紧了——这是习武之人的穿法，方便动手。腰里挂一把刀，刀鞘是黑漆的，铜吞口磨得发亮。身量不矮，比林正安高出半个头，肩膀宽，手大，指节上有茧——常年握刀握出来的。
“周公子。“冯廷的声音从旁边传来，带着一种微妙的客气，“今儿怎么走到这边来了？“
“巡河。“年轻男人走进来，目光在林正安身上停了一下，又扫到地上摊着的图纸，“听说这儿有人要修炉子？“
“南京留守中卫指挥佥事周老爷家的公子。“冯廷凑到林正安耳边低声说了一句，“周砺。“
周砺走到图纸旁边，凑过去看。他看得很快，几乎是扫了一眼就站起来。
“水排？“他说，“这东西早废了。废了就废了，修它干什么？“
“改良。“林正安说。
“改良？“周砺挑了挑眉毛，“怎么改良？“
“原来的水排，齿轮传动是直齿，咬合不稳，磨损快。我换成斜齿，咬合面大，磨损小。风箱也改——原来的单动式，推一下出一下风，我改成双动式，推和拉都出风，风量翻倍。“
他一边说一边在图上指。
周砺听完，没什么表情。
“说得好听。“他站起来，“做出来再说。“
他转身走了。林正安看着他的背影消失在围墙缺口处，转身回到图纸旁边。
冯廷走过来：“别在意。周家的人，嘴硬。“
“没事。“
木料到位了。林正安找冯廷要了银子，从聚宝门里的木匠铺买了杉木和硬木——杉木做水轮的叶片，硬木做齿轮和轴。他还买了一段铁条，用来做轴和轴承。
接下来的五天，他泡在铁炉坊里。
他不是木匠，但他会制图，会算尺寸，会标公差。他画了详细的施工图，找了个老实木匠照着做。木匠姓吴，五十多岁，手艺扎实但保守——看到林正安画的斜齿轮，皱着眉头说“没见过这么刻的“。
“试试。“林正安说。
吴木匠试了。斜齿不好刻，他用了比直齿多一倍的时间。但刻出来之后，两个齿轮咬合在一起转，林正安用手扳了一下——稳。咬合面比直齿大了将近一倍，咬合感明显不同，没有那种“咔哒咔哒“的撞击声，是更顺滑的“沙沙“声。
吴木匠扳了几下，没出声。但他看林正安的眼神变了。
第七天，水排装好了。
水轮是卧轮式，直径六尺，十六片叶片，叶片用杉木削成弧形——这是林正安根据原图改良的叶片形制，弧形比直叶片受水面积大，效率高。立轴是硬木的，长四尺，直径六寸，上下各装一个齿轮。下齿轮二十四齿，咬合上齿轮——上齿轮十二齿，传动比二比一。上齿轮的轴连一根曲柄，曲柄推拉连杆，连杆推拉风箱的活塞杆。
风箱是林正安自己做的。双动式——活塞杆两头各装一个阀板，活塞推的时候，前腔出风，后腔进风；活塞拉的时候，后腔出风，前腔进风。这样推和拉都出风，风量是单动式的两倍。
他对着图检查了三遍。每一部分的尺寸都对。齿轮的中心距他量了两遍——两齿轮的节圆相切，中心距等于两节圆半径之和，量出来正好。
“试车。“他对冯廷说。
冯廷站在炉子旁边，抱着胳膊看。他没说什么，但眼神是紧的。
周砺也来了。不知道从哪听到的消息，试车前一刻钟出现在围墙缺口处，靠在墙上，抱着刀，看热闹的架势。
“开始吧。“林正安对吴木匠说。
吴木匠走到引水渠的闸板前，等林正安示意。林正安深吸一口气，点了点头。
闸板拉开。
水涌进水渠。渠里的淤泥已经清过，水很浑，但流得顺畅。水流冲到水轮的叶片上——
水轮动了。
先是缓慢地转了一下，然后“咯吱“一声，开始转。叶片一片一片接水，轮子越转越快，发出一种沉重的，湿漉漉的“哗——哗——“声。水从叶片上溅下来，在轮子下面形成一片水雾。
“转了！“冯廷的声音里有一种压不住的东西。
林正安没说话。他的眼睛盯着立轴。立轴在转，带着下齿轮转。下齿轮咬合上齿轮——上齿轮也在转。上齿轮的轴带动曲柄——
曲柄动了。连杆开始推拉风箱。风箱的活塞杆“哐当哐当“地响，风从出风口涌出来，他把手放在风口前面——
有风。而且是连续的。推的时候出风，拉的时候也出风。双动式起作用了。
周砺从墙上直起身子，往前走了两步。他看着水排运转，脸上的不屑淡了一些。
然后水轮转了半圈。
卡住了。
不是水轮本身卡——水轮还在转。是齿轮。下齿轮和上齿轮的咬合处发出一声“咯——“的闷响，然后“咔嚓“一声，上齿轮的一个齿崩断了。断齿飞出去，砸在炉壁上，弹了一下，落在泥地里。
紧接着，连杆失去了动力，风箱停了。活塞杆“哐当“一声砸下来，风断了。
水轮还在转，但动力传不上去了。空转。立轴在石座里“咯吱咯吱“地响，发出一种像磨牙的声音。
“停水！“林正安喊。
吴木匠赶紧合闸板。水断了。水轮慢慢停下来，叶片上的水滴答滴答往下滴。
院子里安静下来。
周砺的笑声从旁边传来。不大，但听得很清楚。
“看吧。“他说，“花架子。“
他从墙上取下刀，挂在腰上，转身往外走。走了两步，又回头看了林正安一眼。
“我说了，做出来再说。做出来了——也不过是做出来了而已。“
他的背影消失在围墙缺口处。
冯廷看着林正安。林正安没看冯廷。他走到上齿轮旁边，弯腰查看断齿。
断齿的茬口还在齿轮上。他伸手摸了一下——断口是斜的，从齿根到齿尖，约莫占了齿宽的三分之一。从侧面剪断的，不是从根部直接崩的。
他过了一遍。断口斜，从齿根到齿尖，说明受力不是沿齿宽均匀分布的——是偏在一侧。也就是说，咬合的时候，两个齿轮的轴线不平行，导致齿面只有一侧接触，受力集中在那一侧。
轴线不平行。
他站起来，走到石座旁边。石座是固定的，立轴插在凹槽里。他弯腰用手指摸了摸凹槽——凹槽的形状是个圆，立轴的截面也是圆，但圆和圆之间有间隙。立轴在凹槽里可以晃动。
他抬头看立轴上端。上端的轴承是一块横木，当中挖了一个圆孔，立轴穿过去。横木固定在木架上。他用手推了推立轴——立轴在上轴承里能前后晃动约半寸。
下轴承松，上轴承也松。立轴在两个轴承里都有间隙。这意味着立轴不是严格垂直的——在水轮的侧向推力下，立轴会微微倾斜。一倾斜，上齿轮的轴线就不水平了。上齿轮一歪，和下齿轮的咬合就从全齿宽变成半齿宽——受力面积减半，应力翻倍。
斜齿轮的强度本来就比直齿靠咬合面大来吃载。咬合面一减半，应力集中，齿就崩了。
他跪在泥地里，用指甲在湿泥上画了一个简图。立轴，上轴承，下轴承，间隙，倾斜角度。他估算了一下——立轴长四尺，上下间隙各半寸，最大倾斜角度约一度多。一度多的倾斜，在齿宽上的偏移量——齿宽两寸——就是约半寸。两寸的齿宽，只有一寸半在吃载。
他画完简图，又在泥地上写了几行字。用这个时代能看懂的写法。
“上下轴松，立轴歪。歪则齿咬合偏，偏则受力不匀，受力不匀则齿崩。“
“改法：上下轴承加铜套，铜套与轴紧配，轴不得晃。“
铜套。滑动轴承的标准件，黄铜材质，内孔和轴紧配合，外圆和座孔紧配合。但在这个时代，铜贵，得用对地方。他不需要全轴都加铜套，只需要上下两个轴承点加。两个铜套，加起来用铜不多。
他站起来，走到吴木匠旁边。
“吴师傅。上轴承的圆孔，得镶一层铜。下轴承的石座凹槽，也得镶铜。铜和木紧贴，铜和轴紧配，轴就晃不动了。“
吴木匠皱着眉：“镶铜？怎么镶？“
“铜板弯成圆筒，比轴孔略大一点。嵌入轴孔，用木楔打紧。然后把轴放进去试——紧了就磨一磨铜，松了就垫一层薄铜片。“
吴木匠想了想，点了头。这法子他没做过，但道理听得懂。
冯廷走过来，看着地上的泥图和那行字。
“多长时间？“
“三天。铜得找人打，镶铜得吴师傅做。试车……再等三天。一共六天。“
冯廷看了他一会儿。
“银子呢？“
“铜不大，几斤就够。“
“几斤铜——“冯廷算了算，“行。咱家去弄。“
他转身往围墙外走。走到缺口处，停了一下，回头。
“你不走？“
林正安还跪在泥地里。他正拿着那片崩断的齿，翻来覆去看断口。断齿的形状他记下了——斜茬，从齿根到齿尖，应力集中在一侧。他在脑子里过了一遍咬合的过程，想确认自己的分析没有遗漏。
“我再待一会儿。“他说。
冯廷看了他一眼，没多说，走了。
院子里只剩林正安和吴木匠。吴木匠在收拾工具，把锯子和凿子收进一只木箱。林正安站在齿轮旁边，把断齿摆在石座上，拿一片树叶当纸，用炭条把断齿的形状拓了下来。断口的纹理他也要记——金属的断口和木头的断口不一样，但木齿崩断的纹路也能看出受力方向。纹路从齿根斜向齿尖，说明力是从一侧推过来的，不是从齿面正面压下来的。
他又量了一遍立轴在轴承里的间隙。上轴承，前后各半寸。下轴承，前后约三分。间隙叠加，立轴的倾斜角度比他刚才估算的还要大一些。
他在树叶上记了几个数。叶子软，字写得歪歪扭扭，但数字是对的。
吴木匠收完工具，走过来看了一眼。
“还能修？“
“能。“
“有把握？“
林正安抬头看了他一眼。他想说“有“，但话到嘴边又咽了回去。他没那么有把握。铜套能不能解决问题？大概率能。但万一还有别的问题呢？材料强度不够？水轮叶片角度不对？引水渠流量不够？
他不知道。他只知道，现在的问题是轴承间隙，先把这个解决了，再试一次。如果还有问题，再解决下一个。
“试了才知道。“他说。
吴木匠“嗯“了一声，背上木箱走了。
院子里只剩林正安一个人。太阳已经偏西，影子拉得老长。铁炉的炉壁在夕阳下投出一块斜斜的阴影，地上的水渍，木屑，断齿，泥图，都在阴影里。
他跪在泥地里，把那片树叶上的数据又看了一遍。
然后他站起来，膝盖酸得发麻，把断齿揣进怀里，卷好图纸，往城门方向走。
走到围墙缺口处，他回头看了一眼。夕阳把铁炉坊的废墟照成一片暗金色，水排的木架立在那里，像一具不知道死了多久的骨架。
他走出围墙，沿泥径往城门走。背后传来蝉鸣，密密匝匝，像无数个声音在争论同一件事。
他没听。他在想铜套的尺寸。
林正安跟着冯廷出了城门，沿河走了大约两里地。路越走越窄，最后变成了一条踩出来的泥径，两侧是荒地和灌木丛。七月的南京热得像蒸笼，空气里全是水汽和腐叶的味道，蝉叫得让人头疼。
“到了。“
冯廷停下脚步。
林正安抬头看。
铁炉坊比他想象的更破。一圈土围墙，塌了半边，缺口处长满了杂草。围墙里面是一块空地，当中一座炼铁炉——炉体还立着，约莫一丈五高，外壁用耐火石和黄泥砌成，上半截裂了一道缝，用铁箍箍着。炉口开着，里面黑洞洞的，能闻到一股铁锈和烟灰的陈年气味。
炉子旁边是一套水力鼓风装置的残骸。
林正安走过去，弯下腰看。
水排的木架已经烂了，只剩下石座和几段朽木轴。石座是两块青石，当中凿了凹槽，是安放轴承的位置。木轴还插在凹槽里，但已经朽成一团海绵状的东西，用手一捏就掉渣。引水渠还在——一条砖砌的小沟，从河里引水过来，沟里积满了淤泥和落叶。水沟尽头是水轮的位置，但水轮已经没了，只剩下一根插在石座上的铁轴，铁轴锈成了一根暗红色的棒子。
“洪武年间建的。“冯廷站在旁边，“一开始是官办的，给宫里打铁器。后来宫里改从别处采办，这炉子就废了。废了有二十多年。“
林正安绕着炉子走了一圈。他是搞机械的，一眼就看出这套配置的问题。这套水排在十五世纪初不算先进，但也不算落后。问题在于维护。水排这种东西，木构件多，常年泡水，三五年就得换一次。炉子一停，没人维护，水排一烂，整套就废了。
他弯下腰，看石座旁边的凹槽，用手指抠了抠里头的朽木。凹槽的形制他看得出来——是安放立轴的底座轴承，上面应该还有一个顶轴承，形成一个上下支撑的结构。立轴竖着，上端接一个卧轮，下端接一个齿轮，齿轮再咬合另一个齿轮，把动力传出去。
“水轮呢？“
“没了。“冯廷说，“二十多年前拆走了，不知道去了哪。“
“风箱呢？“
“也没了。“
林正安站起来，拍了拍手上的木渣。他列了个清单：一个水轮，一根立轴，两个齿轮，一套曲柄连杆机构，一个风箱。外加引水渠的清淤和炉子的修补。
木料他能找，结构他能画，但做工得有人。“这附近有木匠？“
“聚宝门里有。“冯廷说，“但好木匠不接这种活——水排是'工匠活'，不是'木匠活'，得找懂水力机械的。这种人在南京不好找。“
林正安走到引水渠旁边，看了一会儿水流。支流的水量不大，但稳定——夏季丰水期，估摸每刻钟能有几百斤水的流量。冲击水轮足够。
“先画图。“他说，“图出来，再找人做。“
他在炉子旁边找了一块干净的地方，铺开纸，开始画。他画的是全套水排的总图——水渠，水轮，立轴，齿轮组，曲柄，连杆，风箱，按比例画在一张大纸上。每一部分都标了尺寸。
他画得投入，没注意有人过来。
“又玩虚的。“
声音从背后传来。年轻，男，带着一种特有的不屑——更轻的那种，“我见过太多这种人了“的不屑。
林正安回头。
一个年轻男人站在围墙缺口处。二十出头，穿一身靛青色的短打，袖口和裤脚都扎紧了——这是习武之人的穿法，方便动手。腰里挂一把刀，刀鞘是黑漆的，铜吞口磨得发亮。身量不矮，比林正安高出半个头，肩膀宽，手大，指节上有茧——常年握刀握出来的。
“周公子。“冯廷的声音从旁边传来，带着一种微妙的客气，“今儿怎么走到这边来了？“
“巡河。“年轻男人走进来，目光在林正安身上停了一下，又扫到地上摊着的图纸，“听说这儿有人要修炉子？“
“南京留守中卫指挥佥事周老爷家的公子。“冯廷凑到林正安耳边低声说了一句，“周砺。“
周砺走到图纸旁边，凑过去看。他看得很快，几乎是扫了一眼就站起来。
“水排？“他说，“这东西早废了。废了就废了，修它干什么？“
“改良。“林正安说。
“改良？“周砺挑了挑眉毛，“怎么改良？“
“原来的水排，齿轮传动是直齿，咬合不稳，磨损快。我换成斜齿，咬合面大，磨损小。风箱也改——原来的单动式，推一下出一下风，我改成双动式，推和拉都出风，风量翻倍。“
他一边说一边在图上指。
周砺听完，没什么表情。
“说得好听。“他站起来，“做出来再说。“
他转身走了。林正安看着他的背影消失在围墙缺口处，转身回到图纸旁边。
冯廷走过来：“别在意。周家的人，嘴硬。“
“没事。“
木料到位了。林正安找冯廷要了银子，从聚宝门里的木匠铺买了杉木和硬木——杉木做水轮的叶片，硬木做齿轮和轴。他还买了一段铁条，用来做轴和轴承。
接下来的五天，他泡在铁炉坊里。
他不是木匠，但他会制图，会算尺寸，会标公差。他画了详细的施工图，找了个老实木匠照着做。木匠姓吴，五十多岁，手艺扎实但保守——看到林正安画的斜齿轮，皱着眉头说“没见过这么刻的“。
“试试。“林正安说。
吴木匠试了。斜齿不好刻，他用了比直齿多一倍的时间。但刻出来之后，两个齿轮咬合在一起转，林正安用手扳了一下——稳。咬合面比直齿大了将近一倍，咬合感明显不同，没有那种“咔哒咔哒“的撞击声，是更顺滑的“沙沙“声。
吴木匠扳了几下，没出声。但他看林正安的眼神变了。
第七天，水排装好了。
水轮是卧轮式，直径六尺，十六片叶片，叶片用杉木削成弧形——这是林正安根据原图改良的叶片形制，弧形比直叶片受水面积大，效率高。立轴是硬木的，长四尺，直径六寸，上下各装一个齿轮。下齿轮二十四齿，咬合上齿轮——上齿轮十二齿，传动比二比一。上齿轮的轴连一根曲柄，曲柄推拉连杆，连杆推拉风箱的活塞杆。
风箱是林正安自己做的。双动式——活塞杆两头各装一个阀板，活塞推的时候，前腔出风，后腔进风；活塞拉的时候，后腔出风，前腔进风。这样推和拉都出风，风量是单动式的两倍。
他对着图检查了三遍。每一部分的尺寸都对。齿轮的中心距他量了两遍——两齿轮的节圆相切，中心距等于两节圆半径之和，量出来正好。
“试车。“他对冯廷说。
冯廷站在炉子旁边，抱着胳膊看。他没说什么，但眼神是紧的。
周砺也来了。不知道从哪听到的消息，试车前一刻钟出现在围墙缺口处，靠在墙上，抱着刀，看热闹的架势。
“开始吧。“林正安对吴木匠说。
吴木匠走到引水渠的闸板前，等林正安示意。林正安深吸一口气，点了点头。
闸板拉开。
水涌进水渠。渠里的淤泥已经清过，水很浑，但流得顺畅。水流冲到水轮的叶片上——
水轮动了。
先是缓慢地转了一下，然后“咯吱“一声，开始转。叶片一片一片接水，轮子越转越快，发出一种沉重的，湿漉漉的“哗——哗——“声。水从叶片上溅下来，在轮子下面形成一片水雾。
“转了！“冯廷的声音里有一种压不住的东西。
林正安没说话。他的眼睛盯着立轴。立轴在转，带着下齿轮转。下齿轮咬合上齿轮——上齿轮也在转。上齿轮的轴带动曲柄——
曲柄动了。连杆开始推拉风箱。风箱的活塞杆“哐当哐当“地响，风从出风口涌出来，他把手放在风口前面——
有风。而且是连续的。推的时候出风，拉的时候也出风。双动式起作用了。
周砺从墙上直起身子，往前走了两步。他看着水排运转，脸上的不屑淡了一些。
然后水轮转了半圈。
卡住了。
不是水轮本身卡——水轮还在转。是齿轮。下齿轮和上齿轮的咬合处发出一声“咯——“的闷响，然后“咔嚓“一声，上齿轮的一个齿崩断了。断齿飞出去，砸在炉壁上，弹了一下，落在泥地里。
紧接着，连杆失去了动力，风箱停了。活塞杆“哐当“一声砸下来，风断了。
水轮还在转，但动力传不上去了。空转。立轴在石座里“咯吱咯吱“地响，发出一种像磨牙的声音。
“停水！“林正安喊。
吴木匠赶紧合闸板。水断了。水轮慢慢停下来，叶片上的水滴答滴答往下滴。
院子里安静下来。
周砺的笑声从旁边传来。不大，但听得很清楚。
“看吧。“他说，“花架子。“
他从墙上取下刀，挂在腰上，转身往外走。走了两步，又回头看了林正安一眼。
“我说了，做出来再说。做出来了——也不过是做出来了而已。“
他的背影消失在围墙缺口处。
冯廷看着林正安。林正安没看冯廷。他走到上齿轮旁边，弯腰查看断齿。
断齿的茬口还在齿轮上。他伸手摸了一下——断口是斜的，从齿根到齿尖，约莫占了齿宽的三分之一。从侧面剪断的，不是从根部直接崩的。
他过了一遍。断口斜，从齿根到齿尖，说明受力不是沿齿宽均匀分布的——是偏在一侧。也就是说，咬合的时候，两个齿轮的轴线不平行，导致齿面只有一侧接触，受力集中在那一侧。
轴线不平行。
他站起来，走到石座旁边。石座是固定的，立轴插在凹槽里。他弯腰用手指摸了摸凹槽——凹槽的形状是个圆，立轴的截面也是圆，但圆和圆之间有间隙。立轴在凹槽里可以晃动。
他抬头看立轴上端。上端的轴承是一块横木，当中挖了一个圆孔，立轴穿过去。横木固定在木架上。他用手推了推立轴——立轴在上轴承里能前后晃动约半寸。
下轴承松，上轴承也松。立轴在两个轴承里都有间隙。这意味着立轴不是严格垂直的——在水轮的侧向推力下，立轴会微微倾斜。一倾斜，上齿轮的轴线就不水平了。上齿轮一歪，和下齿轮的咬合就从全齿宽变成半齿宽——受力面积减半，应力翻倍。
斜齿轮的强度本来就比直齿靠咬合面大来吃载。咬合面一减半，应力集中，齿就崩了。
他跪在泥地里，用指甲在湿泥上画了一个简图。立轴，上轴承，下轴承，间隙，倾斜角度。他估算了一下——立轴长四尺，上下间隙各半寸，最大倾斜角度约一度多。一度多的倾斜，在齿宽上的偏移量——齿宽两寸——就是约半寸。两寸的齿宽，只有一寸半在吃载。
他画完简图，又在泥地上写了几行字。用这个时代能看懂的写法。
“上下轴松，立轴歪。歪则齿咬合偏，偏则受力不匀，受力不匀则齿崩。“
“改法：上下轴承加铜套，铜套与轴紧配，轴不得晃。“
铜套。滑动轴承的标准件，黄铜材质，内孔和轴紧配合，外圆和座孔紧配合。但在这个时代，铜贵，得用对地方。他不需要全轴都加铜套，只需要上下两个轴承点加。两个铜套，加起来用铜不多。
他站起来，走到吴木匠旁边。
“吴师傅。上轴承的圆孔，得镶一层铜。下轴承的石座凹槽，也得镶铜。铜和木紧贴，铜和轴紧配，轴就晃不动了。“
吴木匠皱着眉：“镶铜？怎么镶？“
“铜板弯成圆筒，比轴孔略大一点。嵌入轴孔，用木楔打紧。然后把轴放进去试——紧了就磨一磨铜，松了就垫一层薄铜片。“
吴木匠想了想，点了头。这法子他没做过，但道理听得懂。
冯廷走过来，看着地上的泥图和那行字。
“多长时间？“
“三天。铜得找人打，镶铜得吴师傅做。试车……再等三天。一共六天。“
冯廷看了他一会儿。
“银子呢？“
“铜不大，几斤就够。“
“几斤铜——“冯廷算了算，“行。咱家去弄。“
他转身往围墙外走。走到缺口处，停了一下，回头。
“你不走？“
林正安还跪在泥地里。他正拿着那片崩断的齿，翻来覆去看断口。断齿的形状他记下了——斜茬，从齿根到齿尖，应力集中在一侧。他在脑子里过了一遍咬合的过程，想确认自己的分析没有遗漏。
“我再待一会儿。“他说。
冯廷看了他一眼，没多说，走了。
院子里只剩林正安和吴木匠。吴木匠在收拾工具，把锯子和凿子收进一只木箱。林正安站在齿轮旁边，把断齿摆在石座上，拿一片树叶当纸，用炭条把断齿的形状拓了下来。断口的纹理他也要记——金属的断口和木头的断口不一样，但木齿崩断的纹路也能看出受力方向。纹路从齿根斜向齿尖，说明力是从一侧推过来的，不是从齿面正面压下来的。
他又量了一遍立轴在轴承里的间隙。上轴承，前后各半寸。下轴承，前后约三分。间隙叠加，立轴的倾斜角度比他刚才估算的还要大一些。
他在树叶上记了几个数。叶子软，字写得歪歪扭扭，但数字是对的。
吴木匠收完工具，走过来看了一眼。
“还能修？“
“能。“
“有把握？“
林正安抬头看了他一眼。他想说“有“，但话到嘴边又咽了回去。他没那么有把握。铜套能不能解决问题？大概率能。但万一还有别的问题呢？材料强度不够？水轮叶片角度不对？引水渠流量不够？
他不知道。他只知道，现在的问题是轴承间隙，先把这个解决了，再试一次。如果还有问题，再解决下一个。
“试了才知道。“他说。
吴木匠“嗯“了一声，背上木箱走了。
院子里只剩林正安一个人。太阳已经偏西，影子拉得老长。铁炉的炉壁在夕阳下投出一块斜斜的阴影，地上的水渍，木屑，断齿，泥图，都在阴影里。
他跪在泥地里，把那片树叶上的数据又看了一遍。
然后他站起来，膝盖酸得发麻，把断齿揣进怀里，卷好图纸，往城门方向走。
走到围墙缺口处，他回头看了一眼。夕阳把铁炉坊的废墟照成一片暗金色，水排的木架立在那里，像一具不知道死了多久的骨架。
他走出围墙，沿泥径往城门走。背后传来蝉鸣，密密匝匝，像无数个声音在争论同一件事。
他没听。他在想铜套的尺寸。