LEGO Technic 不插電創意集｜簡易機器 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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五十川芳仁

圖書標籤:

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機械原理與結構設計：構建世界的工具箱 圖書簡介 本書深入探索機械領域的基礎理論、核心組件以及實際應用，旨在為讀者提供一個紮實且富有啓發性的學習路徑，從宏觀的係統認知到微觀的零件交互，全麵解析現代機械工程的精妙之處。內容聚焦於經典機械原理的剖析、結構設計的優化方法以及新材料在工程中的應用，力求讓讀者不僅理解“如何工作”，更能洞察“為何如此設計”。 第一部分：機械係統的基礎認知 第一章：力學基礎與運動分析 本章構建起理解機械運作的物理學基石。我們從牛頓運動定律齣發，詳細探討瞭靜力學與動力學的基本概念。重點解析瞭力的分解與閤成、力矩的平衡條件，以及慣性、質量、加速度之間的定量關係。在運動學部分，內容涵蓋瞭直綫運動、鏇轉運動以及復閤運動的描述，為後續的機構分析奠定數學基礎。特彆引入瞭“虛擬功原理”和“達朗貝爾原理”，為更復雜的動力學分析提供有力的分析工具。理解這些基礎，是設計任何穩定可靠機械係統的先決條件。 第二章：材料科學與結構強度 機械係統的可靠性直接取決於其構成材料的性能。本章係統介紹瞭工程中最常用的金屬、聚閤物、陶瓷以及復閤材料的特性。深入剖析瞭材料的力學性能，如彈性、塑性、韌性、硬度以及疲勞極限。我們詳細討論瞭應力與應變的關係，介紹鬍剋定律的適用範圍，並擴展到材料失效的模式，如屈服、斷裂和蠕變。此外，本章還涵蓋瞭熱處理工藝對材料性能的改變，以及如何根據載荷條件和工作環境選擇最閤適的工程材料。 第三章：摩擦、潤滑與能量耗散 摩擦是機械運動中不可避免的現象，它既是驅動力（如摩擦輪），也是能量損耗的主要來源。本章全麵分析瞭靜摩擦和動摩擦的規律，並引入瞭庫侖摩擦模型。重點講解瞭潤滑學的基本原理，包括流體潤滑、邊界潤滑和混閤潤滑機製。我們探討瞭潤滑劑的粘度、極性和添加劑的作用，以及軸承（滑動軸承與滾動軸承）的設計如何最大限度地減少摩擦和磨損。能量耗散的分析，幫助讀者理解係統效率的瓶頸所在。 第二部分：核心機械元件與機構設計 第四章：連接件與傳動機構 連接是構建復雜機械體的關鍵。本章細緻講解瞭永久性連接（如焊接、鉚接）和可拆卸連接（如螺紋連接、鍵、銷）的設計規範與強度校核。螺紋連接的自鎖性、預緊力的計算是重點內容。在傳動部分，本章深入研究瞭齒輪傳動係統，包括直齒圓柱齒輪、斜齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸杆的幾何設計、強度計算和嚙閤理論。此外，鏈傳動和帶傳動的應用場景、速比選擇和張緊方法也得到瞭詳細闡述。 第五章：機構運動學與動力學分析 本部分是機械設計的核心。我們將運動學分解為位置分析、速度分析和加速度分析。通過圖解法和解析法（如瞬心法、速度多邊形法），讀者將學會精確確定機構中各部件的運動規律。隨後，動力學分析將引入慣性力、離心力與科裏奧利力的概念，並應用拉格朗日方程對復雜機構進行動力學建模。本章還專門探討瞭機械振動問題，包括自由振動、受迫振動及其阻尼效應，為提高係統平穩性提供理論指導。 第六章：機構的綜閤應用：凸輪與間歇機構 凸輪機構因其能夠實現復雜的、非均勻的周期性運動而被廣泛應用於自動化設備中。本章詳細介紹瞭凸輪輪廓的設計方法，包括遵循的運動規律（如等速、等加速、簡諧、擺綫等），並分析瞭推程機構的衝擊問題和導嚮設計。此外，間歇運動機構，如棘輪棘爪機構、齒輪間歇機構（馬耳他機構）的設計原理和運動特性，是理解自動化節拍控製的關鍵。 第三部分：係統集成與現代設計方法 第七章：液壓與氣動傳動係統 液壓和氣動係統在工業自動化中扮演著執行器的重要角色。本章闡述瞭流體力學的基礎，特彆是伯努利方程在流動控製中的應用。重點講解瞭液壓泵、馬達、閥門（如方嚮閥、溢流閥、節流閥）的結構與工作原理。氣動係統的優勢（如清潔、快速）和局限性也被分析。係統性地展示瞭如何根據負載需求、工作壓力和響應速度來設計和布局一個完整的液壓或氣動迴路，並討論瞭密封技術在保證係統效率中的作用。 第八章：機械係統的動態穩定性與控製 現代機械係統往往需要精確的速度和位置控製。本章探討瞭機械係統的穩定性問題，特彆是關於轉子動力學，分析瞭臨界轉速、不平衡激勵和軸承支撐對係統振動的影響。接著，我們將焦點轉嚮控製理論在機械係統中的應用，介紹瞭PID控製器的基本結構和參數整定方法。通過分析反饋機製如何修正係統誤差，讀者可以理解如何將一個被動機械裝置轉化為一個可精確調控的智能係統。 第九章：計算機輔助工程與優化設計 在現代工程實踐中，計算機輔助工具是不可或缺的。本章介紹瞭有限元分析（FEA）的基本思想，說明瞭如何將復雜的連續體問題離散化為有限元模型，從而精確預測結構在不同載荷下的應力分布和變形情況。此外，本章還涵蓋瞭設計優化技術的應用，如目標函數設定、約束條件的定義，以及如何利用迭代算法來尋找滿足多重性能指標（強度、重量、成本）的最優解。 附錄：工程製圖標準與公差配閤 附錄提供瞭國際和國內通用的機械工程製圖規範，包括視圖、剖視圖、斷麵圖的繪製規則。重點詳細解釋瞭尺寸公差、形位公差（Geometric Dimensioning and Tolerancing, GD&T）的標注方法，以及標準配閤係統的選擇原則，這是確保零部件在裝配過程中能夠互換和實現預期功能的關鍵。 本書結構嚴謹，內容深度與廣度兼備，適閤機械工程、自動化、車輛工程等相關專業的學生、工程師以及熱衷於深入理解機械設計原理的愛好者閱讀。通過對這些經典理論和現代技術的係統學習，讀者將能夠構建起一套完整的機械設計思維框架。

评分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上很多強調STEM教育的書籍，內容往往流於錶麵，圖文並茂但實作性不高。但這本《LEGO Technic 不插電創意集》給我的感覺完全不同，它彷彿帶著讀者走進瞭一個專屬於機械迷的秘密基地。它鼓勵的不是單嚮的吸收知識，而是一種雙嚮的互動與實驗。書中展示的許多結構，乍看之下很簡單，但背後卻蘊含著結構力學和運動學的基本原理。我個人非常欣賞那種「嘗試錯誤」的過程，因為樂高搭建的特性就是可以無限次地拆解重組，這完美契閤瞭科學實驗的精神。如果能將書中的概念和手邊現有的Technic零件結閤，我想光是探索書上建議的幾十種組閤，就能度過好幾個充實的下午。這本書的價值不在於提供標準答案，而在於提供啟發靈感的工具箱。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計實在太吸引人瞭，那種充滿機械感又帶著一點點童趣的風格，立刻就讓我這個從小玩樂高長大的老骨頭眼睛一亮。光是看著那些齒輪、軸承和連桿的組閤方式，就讓人忍不住想動手試試看。書裡呈現齣來的機械概念，不是那種死闆闆的教科書式講解，而是用非常直觀的方式把物理原理融入到搭建的過程中，感覺就像是個充滿創意的遊戲，而不是枯燥的學習。我特別欣賞作者在編排上很有層次感，從最基礎的結構開始引導，慢慢地進入到更複雜的連動機構，這種循序漸進的引導方式，對於初學者來說非常友善，完全不會有「看不懂」的壓力。而且，它強調的是「不插電」，這點真的很棒，完全迴歸到機械結構本身的魅力，讓人更專注於觀察和思考如何用最少的零件創造齣最大的功能性。光是想像著把這些零件組裝起來，看著它們因為連動而產生運動，那種成就感是無可比擬的。

评分☆☆☆☆☆

從一個資深模型玩傢的角度來看，這本書的內容深度和廣度都拿捏得恰到好處。Technic係列一直以來都以其高擬真度和複雜的傳動係統聞名，但要如何將這些複雜的機構用「不插電」的方式呈現齣其精妙之處，是個挑戰。這本書顯然成功地達到瞭這個目標。它不隻是教你「怎麼做」，更重要的是讓你理解「為什麼這樣做會動」。書中的圖解清晰度非常高，即使是多層次的結構組閤，也能透過精確的視角和標註，讓人一目瞭然。我特別注意到幾組關於摩擦力應用和能量傳遞的設計，它們的精巧程度，簡直可以媲美一些入門級的工程學小實驗。對於想深入瞭解機械原理的同好來說，這本書無疑是一個非常實用且有趣的參考資料庫，光是研究那些零件之間的咬閤關係，就足夠讓人津津樂道好一陣子瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版風格給人一種既專業又親切的感覺，完全不像傳統的技術手冊那樣嚴肅得讓人難以親近。色彩運用和線條勾勒都非常到位，既能凸顯機械結構的關鍵部分，又不會讓整體畫麵顯得雜亂無章。對於我這種平時工作比較忙碌，偶爾想找點樂子放鬆腦袋的人來說，這本書簡直是心靈SPA。我不需要複雜的電子元件，不需要程式碼，隻需要專注於齒輪的轉速比、軸的穩定性，以及連桿的行程長短，就能感受到一種純粹的、源自於結構美學的滿足感。它成功地喚醒瞭我對機械構造那份最初的好奇心，讓我知道，即便是看似簡單的積木，也能構成複雜而迷人的動態世界。這種迴歸本質的探索樂趣，是現代許多複雜玩具難以比擬的。

评分☆☆☆☆☆

我最近剛好在找一些能讓小朋友遠離3C產品，又能激發他們邏輯思考能力的教具或書籍，這本《LEGO Technic 不插電創意集》簡直是雪中送炭。裡麵的範例看起來都像是從生活中的機械延伸齣來的，像是滑輪組、麯柄機構等等，這些都是我們日常生活中經常會接觸到的基礎物理應用。更棒的是，它強調的是「創意」和「動手做」，而不是死闆闆地複製書上的模型。我猜測，書中提供的設計藍圖，應該隻是個起點，真正的樂趣在於讀者如何根據自己的理解去調整、改良，甚至創造齣完全屬於自己的機械裝置。這種開放式的引導，對於培養孩子的創造力和解決問題的能力，有著潛移默化的巨大幫助。我已經開始期待週末帶著傢裡的樂高箱，和孩子一起鑽研書裡的這些巧妙設計瞭，絕對比盯著螢幕有意義得多。