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

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五十川芳仁

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好的，以下是關於一本名為《樂高機械組：無電源機械結構設計與實現》的圖書簡介，內容旨在詳細介紹如何利用樂高機械組的零件，在不依賴任何動力源（如馬達或電池）的情況下，構建復雜的機械結構和裝置。 --- 樂高機械組：無電源機械結構設計與實現 解鎖純粹機械之美：構建無需動力的創意世界 在這本深入探索樂高科技係列（Technic）潛能的指南中，我們將完全摒棄對電動組件（如馬達、電池和遙控器）的依賴，專注於最純粹、最經典的機械原理：齒輪、連杆、凸輪、傳動軸與懸掛係統。本書旨在激發創作者的工程思維，展示如何僅憑樂高機械組的結構件和基礎物理定律，設計和搭建齣功能強大、精妙絕倫的裝置。 對於長期以來隻關注樂高電動組件的愛好者來說，這是一次迴歸基礎、深化理解的絕佳機會。我們將證明，即便沒有電力驅動，樂高科技係列仍然是探索復雜機械概念的強大工具。 --- 第一部分：機械設計基石——理解無動力係統的核心原理 本部分將打下堅實的理論基礎，確保讀者在動手搭建前，對驅動和運動傳遞的底層邏輯有清晰的認識。 第一章：樂高機械組零件的結構潛力 結構件的內在特性： 詳細分析梁（Beams）、插銷（Pins）和連接件（Connectors）的承重能力、剛性和連接方式。 基礎骨架的搭建規範： 如何構建穩定、無扭麯的基礎底盤和框架，這是所有復雜結構穩定性的前提。 摩擦與公差的控製： 探討樂高零件之間的配閤公差如何影響機械的順暢運行，以及如何通過零件選擇和布局最小化不必要的摩擦。 第二章：齒輪傳動與速度比的奧秘 齒輪傢族深度解析： 區分直齒輪、斜齒輪、蝸輪蝸杆、差速器（Differential）和行星齒輪組的構造與應用場景。 精準的速度控製： 學習如何通過計算齒輪比（Gear Ratio）實現減速增力或增速減力，並提供一係列預設比率的計算錶。 非標準傳動： 探索鏈條和皮帶係統在長距離或非軸對齊傳動中的應用，以及它們對張力的管理。 第三章：運動的轉換——連杆機構的藝術 平麵連杆機構（Four-Bar Linkages）： 詳細分解麯柄搖杆、雙搖杆等基本機構，用於實現復雜的往復或擺動運動。 凸輪與從動件： 設計各種形狀的凸輪（圓形、橢圓、腎形），並將其轉化為精確控製的升降或推拉動作。 棘輪與棘爪係統（Ratchet and Pawl）： 構建實現單嚮運動控製的機構，包括鎖定和釋放機製的應用實例。 --- 第二部分：核心功能模塊的獨立設計與實現 本部分聚焦於構建獨立、可復用且完全依賴人力或重力驅動的功能模塊。 第四章：人力輸入與動力采集 手動麯柄係統： 設計高效的手搖裝置，最大限度地將人力轉化為鏇轉能。 拉繩與絞盤（Winch）： 學習如何利用捲軸和齒輪係統實現低速、高扭矩的垂直或水平提升，如起重機或絞盤。 重力驅動的潛力： 如何設計一個結構，利用重力勢能作為初始動力，驅動一係列連鎖反應。 第五章：懸掛與避震係統的機械優化 剛性與柔性懸掛： 探究硬連接車橋與彈簧減震係統在不同地形模擬中的錶現差異。 轉嚮係統的幾何學： 搭建精確的阿剋曼轉嚮幾何結構，確保車輪在轉彎時能以正確的角度內側轉動。 車輪與輪胎的選擇： 不同尺寸、材質的輪胎對抓地力、承重和運動平順性的影響分析。 第六章：仿生機構——模仿自然界的設計 步行機構（Walking Mechanisms）： 深入研究履帶結構和四足/多足步行機構的運動學原理，實現無需電機的爬行或行走。 拍打與振動： 利用偏心輪或不平衡質量體，設計齣可産生特定頻率振動的裝置。 液壓/氣壓的模擬（純機械方式）： 探索使用活塞和氣缸（僅作為結構件，不涉及流體）來模擬氣動或液壓的推拉效果。 --- 第三部分：集成項目——復雜無動力裝置的搭建實踐 本部分將綜閤前兩部分的技術，指導讀者完成數個復雜且令人驚嘆的純機械項目。 第七章：機械計算器與邏輯門 加法與減法器（純機械邏輯）： 利用齒輪的計數和連杆的歸零機製，構建基礎的機械加法器。 機械內存單元： 設計能夠“記住”某一狀態（開/關）並通過機械反饋保持該狀態的鎖定機製。 第八章：自動化與連鎖反應裝置 多級觸發係統： 構建一個裝置，其中一個動作（如釋放重物）會依次觸發一係列連鎖反應，最終完成一個復雜的序列。 自動進位與重置： 設計一個能在完成一個循環後，自動將計數器或計數裝置復位的機械裝置。 第九章：精緻的演示模型 機械鍾錶的簡化模型： 探索如何用樂高齒輪和遊絲（純結構件）的概念，模擬時間流逝和指針的運動。 音樂盒（自動演奏機構）： 設計一個通過凸輪軸驅動撥片或敲擊裝置，發齣簡單鏇律的純機械音樂裝置。 --- 附錄：設計思維與故障排除 快速原型製作技巧： 如何在不浪費時間的情況下，通過模塊化搭建驗證機械概念。 常見故障診斷錶： 針對“卡滯”、“打滑”、“過度鬆動”等無動力係統常見問題，提供即時修復方案。 零件替換與優化指南： 當缺乏特定零件時，如何使用其他科技係列零件巧妙地替代功能。 本書的價值在於，它將樂高科技係列從一個“玩具”提升為一颱嚴肅的機械工程學習平颱。通過對無電源機械的深入探索，您不僅能完成令人驚嘆的模型，更將真正掌握驅動世界運行的基本物理法則。