Mechanical Appliances, Mechanical Movements and Novelties of Construction pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hiscox, Gardner Dexter

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2008-9

价格:$ 19.15

装帧:

isbn号码:9780486468860

丛书系列:

图书标签:

• 机械装置
• 机械运动
• 建筑创新
• 工程技术
• 机械工程
• 发明
• 专利
• 历史
• 技术图纸
• 工业设计

跨越时空的机械奇观：一部探寻精密构造与创新设计的宏伟巨著 书籍名称： 《机械奇观：跨越世纪的精巧构造、运动机制与创新应用》 书籍定位： 本书是一部深度剖析机械工程美学、运动学原理和结构创新思维的权威性著作。它并非专注于某一特定历史时期的工具或装置，而是旨在系统梳理人类在制造复杂机械体系过程中所展现出的非凡智慧与工程实践。全书以高度专业化的视角，结合丰富的历史案例和前沿的设计理念，构建了一部关于“结构如何驱动功能，以及运动如何定义形态”的百科全书。 --- 第一部分：基础动力学与运动的几何学解析 本部分深入探讨驱动一切机械运动的基础物理定律与几何约束。我们首先从牛顿力学体系的宏观视角出发，解析力、扭矩、惯性与能量守恒在复杂机械系统中的实际表现。然而，本书的核心重点在于将理论转化为可操作的设计语言。 1. 运动学的精确描绘： 详细阐述了平面与空间运动的分解与合成。重点分析了连杆机构（Linkages）——从最基础的四连杆到复杂的曲柄滑块、齿轮系驱动的往复运动机构。我们不只是展示其图纸，而是用严谨的数学模型剖析其瞬心、速度多边形以及加速度分析，特别是针对非均匀运动和周期性运动的控制。 2. 机械传动的新视角： 齿轮系统被视为结构效率的典范。本章细致比较了不同类型的齿轮——正齿轮、斜齿轮、人字齿轮和蜗轮蜗杆在传递扭矩、容许误差和噪声控制方面的性能差异。同时，对摩擦传动与带轮传动的滑动特性进行了深入的建模分析，强调了在动力传递中如何平衡效率与可靠性。 3. 复杂运动的实现：凸轮机构的艺术： 凸轮（Cams）是实现非周期、自定义运动序列的关键。本书专门辟出章节研究不同截面形状的凸轮（圆形、椭圆、修改的梯形）如何精确控制从动件的升程、回位和停留时间。这部分内容对自动化机械设计中精确时序控制具有极高的参考价值。 --- 第二部分：结构形态的演化与材料的革新 机械的最终形态是材料科学、受力分析和功能需求的综合体现。本部分将目光从纯粹的运动学转移到实体结构的稳定性与耐久性上。 1. 结构力学的稳健设计： 本章聚焦于如何设计出能承受高应力集中的结构。内容包括梁的挠度计算、框架结构的稳定性分析（欧拉公式与后屈曲分析），以及如何运用有限元方法（FEM）的原理来预测应力分布。我们强调在设计过程中，如何通过改变截面几何形状（如I型梁、箱型结构）来优化材料用量与结构强度之间的关系。 2. 联接技术的精妙运用： 机械系统由无数部件组成，联接方式决定了系统的可维护性与整体刚度。本书全面对比了静连接（铆接、焊接、胶合）和动连接（螺纹、销钉、键和花键）的适用场景。特别关注了精密仪器中对无间隙联接的追求，例如过盈配合与预紧力的控制。 3. 材料选择与热力学影响： 深入探讨了不同工程材料（钢合金、铝合金、复合材料）在机械服役环境下的性能表现。着重分析了蠕变、疲劳极限和断裂韧性，并阐述了温度变化（热膨胀与收缩）如何影响精密机械的公差配合和长期可靠性。 --- 第三部分：机制的集成与跨学科的创新应用 本部分超越了单一机械部件的范畴，转向探索将多个机构组合起来，以解决特定复杂任务的集成系统设计。 1. 自动化与反馈控制的基础机制： 探讨机械系统如何实现自我调节。分析了自动调节器（Governors）的早期形态，以及现代伺服机构中机械结构与电子控制的融合点。这部分内容涉及如何通过机械反馈回路（如差速器）来保证系统输出的稳定性，即便输入条件发生变化。 2. 运动的序列化与模式生成： 复杂的机器往往依赖于预先设定的运动序列。我们研究了机械存储与编程的概念，回顾了早期提花机、自动织布机中使用的穿孔卡片系统如何通过物理结构来“记忆”和执行复杂的重复性操作。这为理解现代数控（NC）技术奠定了结构基础。 3. 精密仪器中的微动控制： 针对需要极高分辨率定位的领域，本章介绍了精密调整机构的设计原则。包括蜗轮蜗杆的微调、杠杆放大机制以及弹性元件（如弹簧钢片）在实现微小、可逆位移中的关键作用。这部分对于光学仪器、计量标准器的设计至关重要。 4. 机构的通用性与适应性： 讨论了如何设计具有模块化潜力的机械系统，使其能通过简单的部件更换或重新配置，以适应多种不同的任务需求。这体现了工程设计中对经济性、可重构性的追求。 --- 总结与展望： 本书通过对机械构造原理的全面梳理，揭示了驱动工业革命乃至当代高精尖技术背后的结构逻辑。它旨在为读者提供一套系统的、跨越工具与装置界限的工程思维框架，理解从最简单的杠杆到最复杂的自动化生产线，其核心都建立在对运动、结构和材料的深刻洞察之上。阅读本书，即是与历史上最伟大的工程师们进行一场关于“如何建造世界”的对话。

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