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齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560626000

商品編碼：10828174

前言/序言

《工業革命的微光：蒸汽時代的機械設計與動力傳輸》 內容梗概： 本書並非關於電子元件的奧秘，而是帶領讀者穿越時光，迴到那個由齒輪、活塞和蒸汽驅動的世界。我們將深入探究工業革命初期，那些奠定現代機械工程基石的設計理念與實踐。從精密的機床製造，到龐大的蒸汽機動力心髒，再到錯綜復雜的傳動係統，本書將一一解析其背後的科學原理和工程智慧。 第一章：蒸汽巨人的誕生——早期蒸汽機的設計哲學 在電子信號尚未被認知和利用的年代，驅動工廠運轉的是一股更為直接而強大的力量——蒸汽。本章將追溯蒸汽機的早期發展曆程，重點關注詹姆斯·瓦特對紐科門機的革命性改進。我們將深入剖析其關鍵發明，如分離式冷凝器、氣閥聯動裝置以及行星齒輪調速器，並詳細解讀這些創新如何顯著提高瞭蒸汽機的效率和實用性，使其從一個笨拙的礦井排水設備，轉變為驅動整個工業革命的心髒。 紐科門機的局限性： 簡述紐科門蒸汽機的構造和工作原理，著重分析其巨大的熱量損失以及低效率的原因。 瓦特的突破： 分離式冷凝器： 詳細闡述分離式冷凝器的工作原理，說明其如何大幅減少氣缸的冷卻損耗，從而實現顯著的節能效果。將通過圖示和數據對比，直觀展示其效率提升的幅度。 氣閥聯動裝置： 解析雙動式氣缸的設計，解釋如何通過進氣和排氣閥門的精確控製，實現蒸汽在氣缸兩端的交替作用，提供連續的動力輸齣。 行星齒輪調速器（離心調速器）： 詳細描述離心調速器的結構和工作原理，說明它如何通過調節蒸汽閥門的開度，穩定蒸汽機的轉速，保證生産的平穩進行。 材質與工藝的挑戰： 探討當時冶金技術和加工工藝對蒸汽機製造的影響，以及如何剋服材料強度和加工精度不足等問題，以製造齣能夠承受高壓蒸汽的可靠部件。 對後世的影響： 總結早期蒸汽機設計在動力學、熱力學和材料科學等方麵的貢獻，以及它們如何為後續的機械設計奠定基礎。 第二章：精準的藝術——機床的進化與加工技術 蒸汽機的轟鳴催生瞭對更高效、更精密生産工具的需求。本章將聚焦於工業革命時期機床的設計與發展，它們是製造蒸汽機、紡織機等復雜機械的關鍵。我們將探究車床、刨床、銑床等核心機床的演變，以及它們在提高加工精度、標準化零件生産方麵所扮演的角色。 工具製造的革命： 介紹亨利·莫茲利等先驅在製造高精度機床方麵的貢獻。 車床的演進： 螺紋切削的實現： 詳細解析通過進給絲杠和刀架實現的螺紋車削技術，說明其如何確保螺紋的標準化和互換性。 滑闆箱與進給機構： 剖析滑闆箱的結構和功能，解釋其如何實現刀具的穩定進給和進給量的精確控製。 精度與效率的飛躍： 通過對比早期手工加工和機床加工的效率和精度差異，展示機床對工業生産的顛覆性影響。 刨床與銑床的崛起： 刨床的平直加工： 介紹刨床的工作原理，重點分析其刀架的往復運動和工作颱的直綫進給，以及如何實現大平麵和長直邊的精確加工。 銑床的多功能性： 探討銑床的齣現如何通過鏇轉刀具實現更廣泛的加工，例如平麵、溝槽、齒輪等的加工，並介紹其在模具製造等領域的應用。 量具與測量技術： 討論卡尺、韆分尺等精密量具的發明和使用，以及它們在保證零件精度方麵的作用，強調精準測量是精密製造的基礎。 標準化零件的萌芽： 分析機床的發展如何促進瞭零件的標準化和互換性，這是大規模生産和高效組裝的關鍵。 第三章：動力的脈絡——傳動係統設計與機械連接 機械的生命在於其動力的傳輸。本章將深入剖析工業革命時期各式各樣精巧的傳動係統，它們將蒸汽機的動力傳遞到各個工作部件，實現復雜的運動轉換。我們將探討齒輪、皮帶、連杆、麯軸等關鍵傳動元件的設計原理，以及它們如何實現變速、變嚮和運動的協調。 齒輪的傢族： 直齒輪與斜齒輪： 詳細介紹不同類型齒輪的結構和傳動特性，分析它們在承載能力、平穩性和噪音控製方麵的差異。 齒輪的嚙閤理論： 簡述齒形設計（如漸開綫齒形）如何確保平穩的嚙閤和力的傳遞。 減速與增速： 解釋多級齒輪傳動如何實現大幅度的轉速變化，滿足不同設備的動力需求。 皮帶傳動的靈活性： 平皮帶與三角皮帶： 分析不同皮帶類型在傳力和耐磨性上的優勢，以及它們在長距離動力傳輸中的應用。 皮帶輪的設計： 探討皮帶輪的直徑、槽形等設計參數如何影響傳動效率和皮帶壽命。 張緊裝置： 介紹皮帶張緊裝置的作用，以及如何通過調整張力來優化傳動性能。 連杆與麯柄的往復與迴轉轉換： 往復直綫運動的實現： 詳細解析連杆機構如何將麯軸的鏇轉運動轉化為活塞的往復直綫運動，這是蒸汽機和內燃機工作原理的核心。 迴轉運動的産生： 反過來，也分析如何利用連杆機構將往復運動轉化為迴轉運動，應用於例如早期自行車或縫紉機。 萬嚮節與萬嚮聯軸器： 角度傳動的解決方案： 探討萬嚮節（如霍普萬嚮節）在連接不在同一軸綫上的兩個軸之間的應用，以及它們在汽車驅動軸等方麵的早期應用。 軸係的補償： 說明萬嚮聯軸器如何適應軸的微小位移和角度偏差，保證動力傳輸的連續性。 潤滑與維護： 強調在缺乏先進潤滑技術和材料的情況下，如何通過巧妙的設計（如油杯、油槽）和定期的維護來保證傳動係統的順暢運行和延長使用壽命。 第四章：結構的力量——梁、柱與框架的靜力學與動力學初步 支撐起龐大機器運轉的，是堅固可靠的結構。本章將探討工業革命時期，工程師們如何運用基礎的靜力學原理來設計和建造承載巨大載荷的梁、柱和框架。我們將從受力分析入手，理解材料的性能，並初步接觸到結構在承受外部載荷和自身振動時的行為。 材料的抉擇： 鑄鐵與熟鐵： 分析鑄鐵和熟鐵在抗壓、抗拉強度、延展性以及加工性能上的差異，以及它們分彆適用於哪些結構部件。 鉚接與焊接（早期）： 介紹早期連接技術（如鉚接）在構建大型鋼結構（如橋梁和鍋爐）中的重要性，以及其對整體強度的影響。 梁的彎麯與受力分析： 簡單梁的彎麯： 通過圖示和簡單的數學模型，解釋梁在承受集中載荷和分布載荷時的受力情況，如彎矩和剪力。 截麵形狀的設計： 分析工字梁、槽鋼等截麵形狀如何通過材料的閤理分布來提高承載能力，減少材料用量。 柱的壓屈與穩定性： 歐拉臨界力： 初步介紹柱在承受軸嚮壓力時可能發生的失穩（壓屈）現象，以及影響壓屈載荷的因素（如長度、截麵慣性矩）。 柱的加強與支撐： 探討如何通過增加柱的截麵尺寸、設置支撐或采用框架結構來提高結構的穩定性。 框架結構的組閤與受力： 桁架結構： 介紹桁架的原理，如何通過杆件的組閤來承受載荷，例如在早期橋梁和屋頂結構中的應用。 多層框架的力學： 簡單分析工廠廠房等大型框架結構的整體受力，以及如何通過節點連接的設計來保證整體剛性。 振動與共振的初步認識： 機器的固有頻率： 簡要提及任何機械結構都具有其固有的振動頻率，當外部激勵頻率與其接近時，可能發生共振，導緻結構損壞。 減震措施： 探討當時通過增加質量、改變連接方式等簡單手段來避免或減弱振動的初步嘗試。 第五章：能源的鏈條——燃料、熱能與效率的權衡 蒸汽機作為動力核心，其運行離不開燃料的燃燒和熱能的轉化。本章將聚焦於工業革命時期的能源利用，從煤炭的開采與利用，到鍋爐的設計與燃燒效率，再到熱能嚮機械功的轉化過程中的能量損失，我們將探討當時工程師們如何在有限的條件下，盡力提高能源利用效率。 煤炭：工業的血液： 煤炭的開采與分類： 介紹工業革命時期主要的煤炭來源，以及不同煤炭（如無煙煤、煙煤）的燃燒特性。 煤炭的燃燒原理： 簡述碳氫化閤物在氧氣中燃燒産生熱量的基本化學反應。 鍋爐的設計與熱效率： 火管鍋爐與水管鍋爐： 詳細對比兩種主要鍋爐類型的結構特點、優缺點以及適用場景。 傳熱麵的優化： 探討如何通過增加鍋爐內部的傳熱麵積（如設置擋闆、迴煙室）來提高熱量從煙氣傳遞到水的效率。 燃燒室的設計： 分析燃燒室的容積、進風控製等因素如何影響燃料的完全燃燒和熱值的最大化利用。 熱功轉換的局限性： 卡諾定理的啓示（非數學推導）： 雖無嚴格的數學推導，但本章會提及熱機效率的理論上限，即不可能將所有熱能完全轉化為功，總會有損失。 能量損失的環節： 詳細分析蒸汽機運行過程中，熱量損失的主要途徑，包括排氣損失、散熱損失、冷凝損失等。 提高效率的實踐： 總結當時工程師們在提高效率方麵的實踐，如改進蒸汽參數（壓力、溫度）、優化工作循環等。 能量的鏈條與經濟性： 從煤炭到輪軸： 梳理從燃料燃燒到最終驅動機器輪軸的整個能量轉化鏈條。 成本與效益的考量： 探討在當時的技術條件下，提高效率與增加製造成本之間的權衡，以及經濟性在設計選擇中的重要作用。 結論： 《工業革命的微光：蒸汽時代的機械設計與動力傳輸》並非一部關於“模擬電子”的著作，而是對人類工程史上一個輝煌時代的緻敬。它講述瞭一個關於機械智慧、創新精神和對自然力量的理解與駕馭的故事。通過深入剖析蒸汽機的運行原理，機床的精準製造，傳動係統的巧妙設計，結構的堅固支撐，以及能源的有效利用，本書旨在展現那個時代工程師們如何在物質和技術條件相對簡陋的情況下，憑藉對力學、熱學等基本物理規律的深刻理解，以及非凡的創造力，為現代工業文明奠定瞭堅實的基礎。這是一次對機械工程“本源”的探索，是對人類早期工業化進程中那些偉大“機械式”解決方案的追溯與解讀。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的齣版質量相當高。紙張厚實，印刷清晰，排版也比較閤理，閱讀起來眼睛不容易疲勞。封麵的設計雖然樸素，但很有內涵，一看就知道是花瞭心思的。我特彆喜歡書中的一些細節處理，比如在介紹某個概念時，會用一個小框來總結它的關鍵要點，或者在講解完一個重要的公式後，會附帶一個實際的應用案例。這些小細節的設計，極大地提升瞭閱讀的效率和樂趣。而且，這本書的內容組織得非常有條理，從淺入深，層層遞進，對於初學者來說，可以循序漸進地掌握知識，而對於有一定基礎的人來說，也可以從中獲得更深入的理解和更廣闊的視野。我曾經在網上看過一些免費的資料，雖然也能學到一些東西，但總感覺不夠係統，也缺乏權威性。這本書的齣現，填補瞭我在這方麵的需求，它就像一座堅實的知識堡壘，讓我能夠安心地在這裏汲取養分，不斷提升自己的專業能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，采用瞭那種經典的書本風格，沉穩又不失學術氣息，讓人一看就知道是本紮實的內容。我當初選擇它，很大程度上也是因為它在圖書市場上的口碑一直不錯，好多前輩和老師都推薦過。翻開第一頁，一股紙張的油墨香撲鼻而來，這種質感是電子書無法比擬的，閱讀體驗瞬間提升瞭不少。內容上，我本來是抱著學習點基礎知識的心態來的，但沒想到它給我的驚喜遠不止於此。書中的概念講解特彆清晰，舉例也很貼切，不像有些書寫得晦澀難懂，讓人看瞭就頭大。而且，它在理論知識和實際應用之間找到瞭一個很好的平衡點，既有深入的原理分析，也有很多實際電路的設計和調試技巧，這對於我們這些想要把理論用到實踐中的人來說，簡直是太寶貴瞭。特彆是其中關於某些元器件特性的描述，細緻入微，考慮到瞭很多我在實際操作中遇到的細節問題，讓我豁然開朗。總的來說，這本書為我打開瞭一扇瞭解這個領域的新窗口，也讓我對未來的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最直觀的改變，就是我在動手實踐的時候，不再像之前那樣“憑感覺”瞭。以前做實驗，很多時候是按照網上的教程或者彆人的經驗來，一旦齣現問題，就不知道從何下手去排查。自從學習瞭這本書，我發現自己能夠更係統地分析電路的故障原因。比如，當電路齣現異常的信號波形時，我不再隻是盲目地去測量各個節點，而是能夠根據書中所講的各個單元電路的功能和特性，有針對性地去定位問題。書中關於元器件的選型和使用建議，也給我提供瞭很多寶貴的參考，讓我知道在實際設計中，應該優先考慮哪些因素，如何去權衡不同的方案。我尤其喜歡書中關於噪聲抑製和信號完整性的章節，這些是實際應用中非常關鍵但又容易被忽視的細節，這本書卻給齣瞭非常詳細的講解和實用的技巧，讓我在設計更復雜的電路時，能夠避免一些不必要的麻煩，提高瞭設計的成功率。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬電子技術》給我最大的感受就是它的係統性和邏輯性。我一直覺得，學習任何一門技術，最怕的就是碎片化，東拼西湊學一點，到頭來還是懵懵懂懂。而這本書，從最基礎的半導體器件特性講起，一步步深入到各種放大電路、濾波電路、振蕩電路的設計和分析，結構脈絡清晰得就像一條條指引我們前進的河流。每個章節的銜接都很自然，上一章的內容是下一章的基礎，學習起來不會感到突兀或者脫節。特彆是作者在講解復雜電路時，總是先拋齣核心思想，然後層層剝繭，把各個部分的功能和作用剖析得明明白白。我特彆喜歡它在每個章節末尾附帶的思考題，這些題目不是那種簡單的記憶性題目，而是需要動腦去分析和解決問題的，這極大地鍛煉瞭我的邏輯思維能力和解決問題的能力。我感覺自己不光是學到瞭知識，更重要的是學到瞭學習的方法和解決問題的思路，這對於任何一個想要在技術領域深耕的人來說，都是無價的。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己對一些曾經模糊的概念突然變得清晰起來。我之前在學校裏接觸過一些模擬電路的基礎知識，但總覺得不夠深入，很多時候在實際工作中遇到問題，還是會束手無策。這本書就像一位經驗豐富的老師，用非常通俗易懂的語言，將那些看似復雜的原理娓娓道來。它不僅僅是陳述事實，更重要的是解釋“為什麼”，比如為什麼某個電路會這樣工作，為什麼某個參數會影響到整體性能。這一點我特彆欣賞，因為隻有理解瞭“為什麼”，我們纔能在麵對未知問題時，找到解決的突破口。書中的插圖和圖示也畫得非常準確，清晰地展示瞭電路的結構和信號的流動，這對於理解抽象的概念非常有幫助。我曾經花瞭很長時間去理解某個運算放大器的應用，但在看瞭書中的一個詳細圖解後，一切都變得豁然開朗。這種“點石成金”的感覺，真是讓人受益匪淺。