电机与拖动（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中央广播电视大学出版

作者:周绍英

出品人:

页数:242

译者:

出版时间:1994-2

价格:17.60元

装帧:

isbn号码:9787304010393

丛书系列:

图书标签:

• 电机
• 拖动
• 电力拖动
• 电气工程
• 电机学
• 控制工程
• 工业自动化
• 电能转换
• 电机控制
• 电力系统

《机械动力学基础与应用》 卷首语 动力，是机械世界奔腾不息的血脉。从巍峨的巨轮到精密的仪器，无不依靠动力系统的驱动而运转。理解机械的运动规律，掌控动力的转化与应用，是工程师们永恒的追求。《机械动力学基础与应用》旨在为读者构建一个坚实的理论基石，并将其与丰富多彩的工程实践紧密相连，引导读者深入探索机械动力学的奥秘，掌握解决实际工程问题的能力。本书聚焦于机械系统的运动学分析、动力学建模及其在工程设计中的具体应用，旨在培养读者从宏观到微观，从理论到实践的系统性思维能力。 第一部分：运动的几何学——运动学分析 运动学，作为动力学的开端，关注的是物体运动的几何描述，而不涉及引起运动的原因。本部分将带领读者穿越抽象的几何空间，理解不同参照系下物体的运动特性。 第一章：刚体的运动描述 本章将系统介绍描述刚体运动的基本概念。我们将从点粒子的运动学出发，逐步过渡到刚体的复杂运动。 位移、速度与加速度： 学习如何用矢量的方式精确描述物体的位置、运动快慢及变化趋势。我们将深入探讨线位移、角位移、线速度、角速度、线加速度和角加速度等基本量，并理解它们之间的内在联系。 运动的表示方法： 介绍笛卡尔坐标系、极坐标系、柱坐标系和球坐标系等常用坐标系，以及它们在描述不同运动轨迹时的优劣。特别地，我们将详细讲解在不同坐标系下速度和加速度的计算方法，以及如何利用微分几何的工具来分析曲线运动。 相对运动： 运动总是相对于某个参照系而言的。本章将详细阐述绝对运动、相对运动和牵连运动的概念，并推导出著名的相对速度和相对加速度公式。我们将通过大量的实例，例如在运动的平台上物体运动的分析，来加深读者对相对运动的理解。 速度瞬心法与加速度瞬心法： 介绍这两种重要的图解法，用于快速求解平面机构中各构件的速度和加速度。我们将讲解瞬心的定义、确定方法以及如何利用它们进行求解，并分析其在工程设计中的便捷性。 第二章：平面机构的运动学分析 平面机构是机械工程中最常见的运动部件组合。本章将聚焦于分析这类机构的运动特性。 平面机构的自由度与机构运动简图： 介绍自由度的概念，如何判断一个机构的自由度，以及绘制机构运动简图的重要性。我们将学习不同类型的连接副（如转动副、移动副）以及它们对机构自由度的贡献。 速度分析： 针对平面连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等典型机构，我们将运用解析法和图解法（如速度多边形法）对其进行全面的速度分析。读者将学习如何确定机构中任意点的速度，理解速度的传递关系。 加速度分析： 在此基础上，本章将深入探讨平面机构的加速度分析。我们将详细介绍科氏加速度的概念，并将其应用于分析变速转动的复合运动。读者将学习如何运用加速度多边形法、解析法以及结合瞬心法求解机构中各点的加速度，为后续的动力学分析打下基础。 虚拟运动与虚位移： 引入虚位移的概念，并基于此推导出力学原理中的虚功原理。虽然本章主要侧重运动学，但对虚位移的初步理解将为后面章节的动力学分析铺平道路，帮助读者理解能量守恒和功的传递。 第二部分：运动的根源——动力学分析 运动学描述了“是什么”，而动力学则探究“为什么”。本部分将深入探究力和运动之间的内在联系，理解惯性、力以及能量在机械系统中的作用。 第三章：质点和刚体的动力学 本章是动力学分析的核心，将从最基本的物理原理出发，建立描述物体运动的动力学方程。 牛顿运动定律： 回顾和深入理解牛顿第一、第二、第三定律。我们将重点关注牛顿第二定律（F=ma）在解决动力学问题中的核心地位，并探讨其矢量形式和分量形式的应用。 惯性力和惯性力矩： 引入惯性力的概念，这是一种在非惯性参照系中为保持方程形式（如牛顿第二定律）不变而引入的“假想”力。我们将详细解释惯性力与惯性矩，并将其应用于分析旋转系统中的受力情况。 功、能与功率： 深入分析功、动能、势能和功率等能量相关的概念。我们将学习动能定理、机械能守恒定律以及如何利用能量方法来分析机械系统的运动。这部分内容对于理解能量的转化和守恒至关重要。 冲量与动量： 介绍冲量和动量的概念，并推导动量定理。我们将探讨动量守恒定律在分析碰撞问题和冲击载荷时的应用，理解动量在系统传递中的作用。 达朗贝尔原理： 达朗贝尔原理是达朗贝尔针对牛顿第二定律的一种巧妙转化，它将动力学问题转化为静力学问题来处理，极大地简化了许多动力学问题的求解。我们将详细阐述达朗贝尔原理，包括如何引入惯性力和惯性力矩，并展示其在求解复杂机构动力学问题中的强大威力。 第四章：机械系统的动力学建模与分析 本章将把前几章的理论知识融会贯通，应用于更为复杂的机械系统。 拉格朗日方程： 介绍基于能量原理（动能和势能）的动力学方程——拉格朗日方程。我们将讲解如何建立机械系统的拉格朗日方程，并分析其在求解多自由度系统动力学问题中的优势。 振动分析基础： 振动是机械系统中最普遍的现象之一。本章将初步介绍振动的基本概念，包括自由振动、受迫振动、阻尼振动等。我们将推导单自由度系统的动力学方程，并分析其固有频率和阻尼比等重要参数。 机械系统的力学建模： 讲解如何将实际的机械系统抽象为力学模型，包括选择合适的约束、确定系统的自由度、选择合适的动力学方程（牛顿法、达朗贝尔原理、拉格朗日方程等）以及求解这些方程。 动力学仿真与验证： 介绍现代工程中常用的动力学仿真软件（如MATLAB/Simulink, Adams等）在建立和分析机械系统动力学模型中的作用。我们将讨论仿真结果的解读以及与理论计算的对比验证。 第三部分：动力学在工程中的应用 理论的价值在于实践。本部分将展示动力学原理在不同工程领域的具体应用，帮助读者理解如何将所学知识转化为解决实际工程问题的工具。 第五章：旋转机械的动力学设计 旋转机械是现代工业的基石，其动力学特性直接影响着设备的性能和寿命。 转子动力学： 深入研究转子的平衡、振动和稳定性。我们将介绍静平衡与动平衡的概念，学习平衡校验的方法，以及转子不平衡引起的振动及其危害。 轴系的动力学分析： 针对多转子系统，我们将讲解轴系的固有频率、临界转速的计算，以及如何避免共振。我们将讨论轴系的弯曲振动、扭转振动等。 轴承与润滑的动力学影响： 分析不同类型轴承（如滑动轴承、滚动轴承）的动力学特性，以及润滑对轴承性能和系统动力学行为的影响。 齿轮传动系统的动力学： 探讨齿轮啮合时的冲击、振动和噪声产生的原因，以及如何通过优化齿轮设计、提高加工精度来改善齿轮传动的动力学性能。 第六章：车辆与交通系统的动力学 交通系统的安全与效率，离不开对车辆动力学特性的深刻理解。 汽车悬架系统的动力学： 分析悬架系统对车辆行驶平顺性、操控性和稳定性的影响。我们将研究不同类型悬架（如麦弗逊、多连杆）的动力学特性，以及减震器的作用。 轮胎与路面相互作用的动力学： 探讨轮胎与路面之间的摩擦力、滚动阻力等，以及它们对车辆加速、制动和转向性能的影响。 车辆动力学仿真： 介绍利用专业软件对车辆进行动力学仿真，包括车辆的操纵稳定性、制动性能、颠簸响应等。 轨道交通系统的动力学： 针对火车、地铁等轨道交通工具，分析其在轨道上运动的动力学问题，包括轮轨关系、曲线通过性能、车辆动力学模型等。 第七章：航空航天与机器人系统的动力学 在要求极高的航空航天和机器人领域，精确的动力学建模和控制至关重要。 飞行器的动力学： 介绍飞机、导弹等飞行器的气动弹性、姿态控制、飞行稳定性等动力学问题。 航天器的轨道动力学： 探讨航天器在轨道上的运动规律，包括轨道力学、轨道控制等。 机器人动力学： 重点分析机器人臂的运动学逆解、动力学正逆解，以及机器人轨迹规划与控制。我们将介绍机器人动力学模型（如牛顿-欧拉方法、拉格朗日方法）的建立。 人机交互的动力学考量： 简要探讨在人机协作机器人系统中，人与机器人之间力学交互对系统性能和安全性的影响。 结语 《机械动力学基础与应用》不仅仅是一本教材，更是一扇通往广阔机械工程世界的大门。我们希望通过系统性的理论讲解和丰富的工程实例，帮助读者建立起对机械动力学严谨而深刻的认识。无论是未来的工程师、研究人员，还是对机械运动充满好奇的学习者，都能在这本书中找到属于自己的收获。掌握机械的动力，就是掌握机械的未来。愿本书能成为您在这条探索之路上的一位良师益友。

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这本书的书皮设计得非常朴素，封面采用了一种略带磨砂质感的深蓝色纸张，书名“电机与拖动（上册）”的字体是经典的宋体加粗，白色的印刷在深蓝色的背景上显得沉稳而专业。我拿到这本厚重的书时，首先感受到的就是它扎实的重量感，这让我对其中的内容充满了期待。内页的纸张质量出乎意料地好，不是那种廉价的泛黄纸，而是偏向米白色的，印刷清晰，字迹锐利。随便翻开一页，看到那些复杂的电路图和公式时，立刻就能感受到一股学院派的严谨气息。这本书的装帧很结实，即使是经常翻阅，也不用担心书脊会轻易开裂。对于我这种需要经常在实验室和图书馆之间携带教材的工科生来说，这种耐用的装帧设计非常贴心。它给人的第一印象就是：这是一本值得信赖、可以伴随我度过整个学期乃至更长时间的学习工具，而不是那种看了两页就想束之高阁的快餐读物。

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这本书的习题部分设计得极其巧妙，这也是我最为推崇它的一个特点。它不是那种只有计算题的枯燥集合，而是将理论学习和工程实践紧密结合了起来。书后附带的每一章的练习题都分为基础巩固、综合应用和思考拓展三个难度层级。基础题确保了对基本概念的准确掌握，例如计算特定条件下的转矩或反电动势；而综合应用题则往往需要结合前后章节的知识点进行分析，模拟真实的工程场景。最让我惊喜的是“思考拓展”部分，这些题目往往没有直接的标准答案，而是要求读者提出自己的设计思路或优化方案，比如“如果将某个参数改变X%，对系统的动态响应会有何影响？”这类开放性的问题，极大地激发了我对这门学科更深层次的兴趣和探索欲。这些题目不是为了考试而设，而是真正为了培养解决实际工程问题的能力，让人在解题过程中体会到理论的魅力。

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这本书的排版和图示质量，是让我愿意将其长期保留而非电子化的重要原因之一。大量的示意图和原理剖面图，清晰地展示了电机内部的结构细节，例如定子槽形、转子绕组的分布方式，这些在二维平面上很难想象的结构，通过高质量的插图变得直观易懂。图注详细，标注精确，即便是没有详细文字描述，光看图也能理解大部分工作原理。例如，关于三相绕组磁场合成的矢量图，绘制得层次分明，不同相位的磁场用不同颜色的箭头表示，动态合成的过程一目了然。相比于一些只提供粗略草图的教材，本书对视觉辅助的重视程度，极大地降低了理解复杂空间几何关系时的认知负荷。这本“上册”的篇幅已经相当可观，但每一个插图都像是精心制作的艺术品，体现了编著者对教学质量的执着追求。

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坦率地说，这本书的理论深度非常扎实，几乎涵盖了电机学领域所有核心的基础知识点，但同时也带来了一个挑战——某些章节的数学推导确实需要读者投入极大的专注力。尤其是涉及到瞬态分析和交变电势计算的部分，涉及到大量的复数运算和微分方程求解，我常常需要放慢阅读速度，甚至需要借助于额外的参考资料来辅助理解某些数学技巧的运用。不过，作者似乎也意识到了这一点，他在关键的数学推导前后，总会穿插一些形象的比喻或者简短的文字总结来解释这个复杂数学模型的物理意义。这种“先严谨推导，后通俗解释”的处理手法，有效地平衡了理论的深度和读者的接受度。尽管如此，对于时间紧张的学生来说，掌握这些章节可能需要付出比其他部分多一倍的努力，但回报也是巨大的，因为一旦理解了这些，你对电机行为的洞察力将上升一个台阶。

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初次接触这本书，我是在一位老教授的推荐下开始阅读的。他的评价是：“内容详实，脉络清晰，是打基础的绝佳材料。” 读进去后我深有体会。这本书的叙述风格非常注重逻辑的连贯性，它似乎非常清楚读者的知识背景，总是从最基础的物理原理和电磁学定律出发，一步步引导你进入到复杂的电机工作原理分析中。我特别欣赏它在概念引入上的处理方式，每引入一个新名词或新模型，都会配上非常详尽的背景解释和历史发展脉络，而不是生硬地抛出一个公式。举例来说，讲解直流电机结构时，作者用了好几页的篇幅来描绘电枢、换向器、电刷之间的物理交互作用，配图精细到连螺栓的安装方向都标注得一清二楚，这对于自学入门者来说简直是福音。它不像有些教科书那样高高在上，而是像一位耐心且知识渊博的导师在耳边细细讲解，让人感觉每一步的推导都有据可循，不会在某个知识点上卡住太久。

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