格拉哈姆擒纵机构的结构如图4-23所示。它由擒纵轮和擒纵叉组成，擒纵叉的两臂装有进瓦和出瓦，叉瓦锁面是圆柱面，该圆柱面的轴线与擒纵叉转动中心重合，叉瓦冲面是平面。另外，在擒纵叉轴上还固定着引摆杆，引摆杆又箍住摆杆，这样，摆和擒纵机构就联系起来了。
图4-23 格拉哈姆擒纵机构
1—擒纵轮 2—叉轴 3—擒纵叉 4—进瓦 5—出瓦 6、7—锁面 8—冲回 9—背面
格拉哈姆擒纵机构加上摆，便称为格拉哈姆擒纵调速器。图4-24是它的工作过程示意图，OC表示擒纵叉的旋转中心，O1表示擒纵轮的旋转中心。格拉哈姆擒纵调速器工作过程如下：
图4-24 格拉哈姆擒纵机构工作过程之一
开始位置：摆位于右极限位置1，擒纵轮齿尖A靠在进瓦锁面上，进瓦冲面位于1′，而出瓦冲面位于1″。
第一阶段为释放阶段。摆由右振幅位置向左摆动，转过∠1Oc2（等于附加角和锁角之和）。同时使擒纵叉顺时针方向转动，进瓦由最低位置1′移到2′，出瓦由1″移到2″。在这过程中，进瓦锁面沿纵轮齿滑动，而擒纵轮却不动。此阶段摆的能量消耗于克服擒纵轮齿与进瓦锁面间的摩擦。
第二阶段是传冲阶段。擒纵轮齿沿进瓦冲面滑动，把能量通过擒纵叉传递给摆。传冲过程中，摆转过冲角∠2Oc3。进瓦由位置2′上升到3′，而出瓦由2″到2″。擒纵轮转过一个瓦宽角。
第三阶段称为自由运动阶段。传冲结束后，擒纵轮与摆的联系中断，摆继续往左运动，转过自由转角∠3Oc4，使进瓦到达位置4′，出瓦降到位置4″。擒纵轮齿A在传冲后，由于擒纵力矩的作用而转过落角α，并以齿B落在出瓦锁面上。
第四阶段是摆转过附加角阶段。摆继续往前运动，转过附加角∠4Oc5，达到左振幅位置5。并同时使进瓦冲面到达5′，出瓦冲面到达5″。擒纵轮保持不动。摆的动能转换成位能，和并有部分能量消耗于克服擒纵轮齿与出瓦锁面之间的摩擦。
图4-25是摆由左振幅位置到右振幅位置的运行情况，与前半周期是完全相似的。
图4-25 格拉哈姆擒纵机构工作过程之二
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