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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560626000

商品编码：10828174

前言/序言

《工业革命的微光：蒸汽时代的机械设计与动力传输》 内容梗概： 本书并非关于电子元件的奥秘，而是带领读者穿越时光，回到那个由齿轮、活塞和蒸汽驱动的世界。我们将深入探究工业革命初期，那些奠定现代机械工程基石的设计理念与实践。从精密的机床制造，到庞大的蒸汽机动力心脏，再到错综复杂的传动系统，本书将一一解析其背后的科学原理和工程智慧。 第一章：蒸汽巨人的诞生——早期蒸汽机的设计哲学 在电子信号尚未被认知和利用的年代，驱动工厂运转的是一股更为直接而强大的力量——蒸汽。本章将追溯蒸汽机的早期发展历程，重点关注詹姆斯·瓦特对纽科门机的革命性改进。我们将深入剖析其关键发明，如分离式冷凝器、气阀联动装置以及行星齿轮调速器，并详细解读这些创新如何显著提高了蒸汽机的效率和实用性，使其从一个笨拙的矿井排水设备，转变为驱动整个工业革命的心脏。 纽科门机的局限性： 简述纽科门蒸汽机的构造和工作原理，着重分析其巨大的热量损失以及低效率的原因。 瓦特的突破： 分离式冷凝器： 详细阐述分离式冷凝器的工作原理，说明其如何大幅减少气缸的冷却损耗，从而实现显著的节能效果。将通过图示和数据对比，直观展示其效率提升的幅度。 气阀联动装置： 解析双动式气缸的设计，解释如何通过进气和排气阀门的精确控制，实现蒸汽在气缸两端的交替作用，提供连续的动力输出。 行星齿轮调速器（离心调速器）： 详细描述离心调速器的结构和工作原理，说明它如何通过调节蒸汽阀门的开度，稳定蒸汽机的转速，保证生产的平稳进行。 材质与工艺的挑战： 探讨当时冶金技术和加工工艺对蒸汽机制造的影响，以及如何克服材料强度和加工精度不足等问题，以制造出能够承受高压蒸汽的可靠部件。 对后世的影响： 总结早期蒸汽机设计在动力学、热力学和材料科学等方面的贡献，以及它们如何为后续的机械设计奠定基础。 第二章：精准的艺术——机床的进化与加工技术 蒸汽机的轰鸣催生了对更高效、更精密生产工具的需求。本章将聚焦于工业革命时期机床的设计与发展，它们是制造蒸汽机、纺织机等复杂机械的关键。我们将探究车床、刨床、铣床等核心机床的演变，以及它们在提高加工精度、标准化零件生产方面所扮演的角色。 工具制造的革命： 介绍亨利·莫兹利等先驱在制造高精度机床方面的贡献。 车床的演进： 螺纹切削的实现： 详细解析通过进给丝杠和刀架实现的螺纹车削技术，说明其如何确保螺纹的标准化和互换性。 滑板箱与进给机构： 剖析滑板箱的结构和功能，解释其如何实现刀具的稳定进给和进给量的精确控制。 精度与效率的飞跃： 通过对比早期手工加工和机床加工的效率和精度差异，展示机床对工业生产的颠覆性影响。 刨床与铣床的崛起： 刨床的平直加工： 介绍刨床的工作原理，重点分析其刀架的往复运动和工作台的直线进给，以及如何实现大平面和长直边的精确加工。 铣床的多功能性： 探讨铣床的出现如何通过旋转刀具实现更广泛的加工，例如平面、沟槽、齿轮等的加工，并介绍其在模具制造等领域的应用。 量具与测量技术： 讨论卡尺、千分尺等精密量具的发明和使用，以及它们在保证零件精度方面的作用，强调精准测量是精密制造的基础。 标准化零件的萌芽： 分析机床的发展如何促进了零件的标准化和互换性，这是大规模生产和高效组装的关键。 第三章：动力的脉络——传动系统设计与机械连接 机械的生命在于其动力的传输。本章将深入剖析工业革命时期各式各样精巧的传动系统，它们将蒸汽机的动力传递到各个工作部件，实现复杂的运动转换。我们将探讨齿轮、皮带、连杆、曲轴等关键传动元件的设计原理，以及它们如何实现变速、变向和运动的协调。 齿轮的家族： 直齿轮与斜齿轮： 详细介绍不同类型齿轮的结构和传动特性，分析它们在承载能力、平稳性和噪音控制方面的差异。 齿轮的啮合理论： 简述齿形设计（如渐开线齿形）如何确保平稳的啮合和力的传递。 减速与增速： 解释多级齿轮传动如何实现大幅度的转速变化，满足不同设备的动力需求。 皮带传动的灵活性： 平皮带与三角皮带： 分析不同皮带类型在传力和耐磨性上的优势，以及它们在长距离动力传输中的应用。 皮带轮的设计： 探讨皮带轮的直径、槽形等设计参数如何影响传动效率和皮带寿命。 张紧装置： 介绍皮带张紧装置的作用，以及如何通过调整张力来优化传动性能。 连杆与曲柄的往复与回转转换： 往复直线运动的实现： 详细解析连杆机构如何将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复直线运动，这是蒸汽机和内燃机工作原理的核心。 回转运动的产生： 反过来，也分析如何利用连杆机构将往复运动转化为回转运动，应用于例如早期自行车或缝纫机。 万向节与万向联轴器： 角度传动的解决方案： 探讨万向节（如霍普万向节）在连接不在同一轴线上的两个轴之间的应用，以及它们在汽车驱动轴等方面的早期应用。 轴系的补偿： 说明万向联轴器如何适应轴的微小位移和角度偏差，保证动力传输的连续性。 润滑与维护： 强调在缺乏先进润滑技术和材料的情况下，如何通过巧妙的设计（如油杯、油槽）和定期的维护来保证传动系统的顺畅运行和延长使用寿命。 第四章：结构的力量——梁、柱与框架的静力学与动力学初步 支撑起庞大机器运转的，是坚固可靠的结构。本章将探讨工业革命时期，工程师们如何运用基础的静力学原理来设计和建造承载巨大载荷的梁、柱和框架。我们将从受力分析入手，理解材料的性能，并初步接触到结构在承受外部载荷和自身振动时的行为。 材料的抉择： 铸铁与熟铁： 分析铸铁和熟铁在抗压、抗拉强度、延展性以及加工性能上的差异，以及它们分别适用于哪些结构部件。 铆接与焊接（早期）： 介绍早期连接技术（如铆接）在构建大型钢结构（如桥梁和锅炉）中的重要性，以及其对整体强度的影响。 梁的弯曲与受力分析： 简单梁的弯曲： 通过图示和简单的数学模型，解释梁在承受集中载荷和分布载荷时的受力情况，如弯矩和剪力。 截面形状的设计： 分析工字梁、槽钢等截面形状如何通过材料的合理分布来提高承载能力，减少材料用量。 柱的压屈与稳定性： 欧拉临界力： 初步介绍柱在承受轴向压力时可能发生的失稳（压屈）现象，以及影响压屈载荷的因素（如长度、截面惯性矩）。 柱的加强与支撑： 探讨如何通过增加柱的截面尺寸、设置支撑或采用框架结构来提高结构的稳定性。 框架结构的组合与受力： 桁架结构： 介绍桁架的原理，如何通过杆件的组合来承受载荷，例如在早期桥梁和屋顶结构中的应用。 多层框架的力学： 简单分析工厂厂房等大型框架结构的整体受力，以及如何通过节点连接的设计来保证整体刚性。 振动与共振的初步认识： 机器的固有频率： 简要提及任何机械结构都具有其固有的振动频率，当外部激励频率与其接近时，可能发生共振，导致结构损坏。 减震措施： 探讨当时通过增加质量、改变连接方式等简单手段来避免或减弱振动的初步尝试。 第五章：能源的链条——燃料、热能与效率的权衡 蒸汽机作为动力核心，其运行离不开燃料的燃烧和热能的转化。本章将聚焦于工业革命时期的能源利用，从煤炭的开采与利用，到锅炉的设计与燃烧效率，再到热能向机械功的转化过程中的能量损失，我们将探讨当时工程师们如何在有限的条件下，尽力提高能源利用效率。 煤炭：工业的血液： 煤炭的开采与分类： 介绍工业革命时期主要的煤炭来源，以及不同煤炭（如无烟煤、烟煤）的燃烧特性。 煤炭的燃烧原理： 简述碳氢化合物在氧气中燃烧产生热量的基本化学反应。 锅炉的设计与热效率： 火管锅炉与水管锅炉： 详细对比两种主要锅炉类型的结构特点、优缺点以及适用场景。 传热面的优化： 探讨如何通过增加锅炉内部的传热面积（如设置挡板、回烟室）来提高热量从烟气传递到水的效率。 燃烧室的设计： 分析燃烧室的容积、进风控制等因素如何影响燃料的完全燃烧和热值的最大化利用。 热功转换的局限性： 卡诺定理的启示（非数学推导）： 虽无严格的数学推导，但本章会提及热机效率的理论上限，即不可能将所有热能完全转化为功，总会有损失。 能量损失的环节： 详细分析蒸汽机运行过程中，热量损失的主要途径，包括排气损失、散热损失、冷凝损失等。 提高效率的实践： 总结当时工程师们在提高效率方面的实践，如改进蒸汽参数（压力、温度）、优化工作循环等。 能量的链条与经济性： 从煤炭到轮轴： 梳理从燃料燃烧到最终驱动机器轮轴的整个能量转化链条。 成本与效益的考量： 探讨在当时的技术条件下，提高效率与增加制造成本之间的权衡，以及经济性在设计选择中的重要作用。 结论： 《工业革命的微光：蒸汽时代的机械设计与动力传输》并非一部关于“模拟电子”的著作，而是对人类工程史上一个辉煌时代的致敬。它讲述了一个关于机械智慧、创新精神和对自然力量的理解与驾驭的故事。通过深入剖析蒸汽机的运行原理，机床的精准制造，传动系统的巧妙设计，结构的坚固支撑，以及能源的有效利用，本书旨在展现那个时代工程师们如何在物质和技术条件相对简陋的情况下，凭借对力学、热学等基本物理规律的深刻理解，以及非凡的创造力，为现代工业文明奠定了坚实的基础。这是一次对机械工程“本源”的探索，是对人类早期工业化进程中那些伟大“机械式”解决方案的追溯与解读。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己对一些曾经模糊的概念突然变得清晰起来。我之前在学校里接触过一些模拟电路的基础知识，但总觉得不够深入，很多时候在实际工作中遇到问题，还是会束手无策。这本书就像一位经验丰富的老师，用非常通俗易懂的语言，将那些看似复杂的原理娓娓道来。它不仅仅是陈述事实，更重要的是解释“为什么”，比如为什么某个电路会这样工作，为什么某个参数会影响到整体性能。这一点我特别欣赏，因为只有理解了“为什么”，我们才能在面对未知问题时，找到解决的突破口。书中的插图和图示也画得非常准确，清晰地展示了电路的结构和信号的流动，这对于理解抽象的概念非常有帮助。我曾经花了很长时间去理解某个运算放大器的应用，但在看了书中的一个详细图解后，一切都变得豁然开朗。这种“点石成金”的感觉，真是让人受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最直观的改变，就是我在动手实践的时候，不再像之前那样“凭感觉”了。以前做实验，很多时候是按照网上的教程或者别人的经验来，一旦出现问题，就不知道从何下手去排查。自从学习了这本书，我发现自己能够更系统地分析电路的故障原因。比如，当电路出现异常的信号波形时，我不再只是盲目地去测量各个节点，而是能够根据书中所讲的各个单元电路的功能和特性，有针对性地去定位问题。书中关于元器件的选型和使用建议，也给我提供了很多宝贵的参考，让我知道在实际设计中，应该优先考虑哪些因素，如何去权衡不同的方案。我尤其喜欢书中关于噪声抑制和信号完整性的章节，这些是实际应用中非常关键但又容易被忽视的细节，这本书却给出了非常详细的讲解和实用的技巧，让我在设计更复杂的电路时，能够避免一些不必要的麻烦，提高了设计的成功率。

评分☆☆☆☆☆

这本《模拟电子技术》给我最大的感受就是它的系统性和逻辑性。我一直觉得，学习任何一门技术，最怕的就是碎片化，东拼西凑学一点，到头来还是懵懵懂懂。而这本书，从最基础的半导体器件特性讲起，一步步深入到各种放大电路、滤波电路、振荡电路的设计和分析，结构脉络清晰得就像一条条指引我们前进的河流。每个章节的衔接都很自然，上一章的内容是下一章的基础，学习起来不会感到突兀或者脱节。特别是作者在讲解复杂电路时，总是先抛出核心思想，然后层层剥茧，把各个部分的功能和作用剖析得明明白白。我特别喜欢它在每个章节末尾附带的思考题，这些题目不是那种简单的记忆性题目，而是需要动脑去分析和解决问题的，这极大地锻炼了我的逻辑思维能力和解决问题的能力。我感觉自己不光是学到了知识，更重要的是学到了学习的方法和解决问题的思路，这对于任何一个想要在技术领域深耕的人来说，都是无价的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，采用了那种经典的书本风格，沉稳又不失学术气息，让人一看就知道是本扎实的内容。我当初选择它，很大程度上也是因为它在图书市场上的口碑一直不错，好多前辈和老师都推荐过。翻开第一页，一股纸张的油墨香扑鼻而来，这种质感是电子书无法比拟的，阅读体验瞬间提升了不少。内容上，我本来是抱着学习点基础知识的心态来的，但没想到它给我的惊喜远不止于此。书中的概念讲解特别清晰，举例也很贴切，不像有些书写得晦涩难懂，让人看了就头大。而且，它在理论知识和实际应用之间找到了一个很好的平衡点，既有深入的原理分析，也有很多实际电路的设计和调试技巧，这对于我们这些想要把理论用到实践中的人来说，简直是太宝贵了。特别是其中关于某些元器件特性的描述，细致入微，考虑到了很多我在实际操作中遇到的细节问题，让我豁然开朗。总的来说，这本书为我打开了一扇了解这个领域的新窗口，也让我对未来的学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的出版质量相当高。纸张厚实，印刷清晰，排版也比较合理，阅读起来眼睛不容易疲劳。封面的设计虽然朴素，但很有内涵，一看就知道是花了心思的。我特别喜欢书中的一些细节处理，比如在介绍某个概念时，会用一个小框来总结它的关键要点，或者在讲解完一个重要的公式后，会附带一个实际的应用案例。这些小细节的设计，极大地提升了阅读的效率和乐趣。而且，这本书的内容组织得非常有条理，从浅入深，层层递进，对于初学者来说，可以循序渐进地掌握知识，而对于有一定基础的人来说，也可以从中获得更深入的理解和更广阔的视野。我曾经在网上看过一些免费的资料，虽然也能学到一些东西，但总感觉不够系统，也缺乏权威性。这本书的出现，填补了我在这方面的需求，它就像一座坚实的知识堡垒，让我能够安心地在这里汲取养分，不断提升自己的专业能力。