Making Marble-Action Games, Gadgets, Mazes and Contraptions pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Stackpole Books

作者:Bridgewater, Alan/ Bridgewater, Gill

出品人:

页数:95

译者:

出版时间:1999-6

价格:124.03元

装帧:Pap

isbn号码:9780811728553

丛书系列:

图书标签:

• Marble Runs
• DIY Projects
• STEM Education
• Engineering
• Physics
• Toys
• Games
• Contraptions
• Mazes
• Creative Play

机械与运动的奇妙世界：一本探索复杂机械装置构造与原理的综合指南 导言：超越想象的机械艺术 本书旨在带领读者深入探索那些集精妙设计、精确工程与迷人运动于一体的复杂机械装置。我们聚焦于那些需要精确计算、巧妙组装以及对物理原理深刻理解才能实现的创造物。这不是一本关于特定主题（如弹珠轨道、迷宫或小玩意）的单一指南，而是一部横跨多个工程与设计领域的综合性手册，旨在启发读者思考如何将抽象的物理定律转化为具有实际功能和视觉吸引力的实体。 我们将着重探讨机械系统设计的基础原则，例如能量的转化与传递、力的平衡与约束、以及运动的几何学应用。目标是提供一套通用的工具和思维框架，使读者能够设计、构建并调试各种复杂的运动装置，无论是用于教学演示、艺术表达，还是纯粹的工程挑战。 第一部分：基础工程原理与动力学基础 任何复杂的机械装置都建立在坚实的工程基础之上。本部分将系统地回顾和深化读者对核心机械原理的理解，这些原理是构建任何运动系统的基石。 1. 力的分析与结构稳定性 我们将详细剖析各种受力情况下的结构设计。这包括对静力平衡的深入理解，如何计算和分布结构载荷，以及如何选择合适的材料以应对应力、应变和疲劳。讨论将涵盖桁架结构、悬臂梁以及框架系统的设计，强调在保持轻量化的同时确保长期耐用性和几何稳定性。特别关注如何通过优化连接点和支撑布局来消除不必要的形变和振动，这是保证精密运动装置可靠性的关键。 2. 运动学的几何约束与传动机制 运动的精确性往往取决于对运动学几何的掌握。本章将深入探讨如何通过连杆机构（如四连杆、曲柄摇杆机构）来实现期望的运动轨迹。我们将分析曲柄机构的死点问题、摆动角度的限制，并介绍如何利用凸轮与从动件设计，将旋转运动精确转化为直线或特定曲线运动。 传动系统详解： 齿轮系是机械传动的心脏。我们将超越基本的齿轮比计算，详细阐述蜗轮蜗杆、行星齿轮组（epicyclic gearing）的构造与应用，分析它们的效率损失、反向间隙（backlash）的控制，以及如何通过多级齿轮实现大幅度的减速或增速，同时确保运动的平稳性。 3. 能量的存储、转换与耗散 一个成功的机械装置需要有效的能量管理。我们将研究弹性势能（如弹簧）、重力势能（如重锤）以及动能的存储与释放。重点在于设计高效的能量缓冲和释放机制，例如，如何设计一个能平稳吸收冲击力的阻尼系统，或是一个能以精确速率释放存储能量的“计时”机制。讨论还将涉及摩擦力的影响，如何最小化不必要的能量耗散，以及如何利用液压或气动系统来实现更精细的力控制。 第二部分：系统集成与模块化设计方法 复杂机械装置往往是多个独立子系统协同工作的产物。本部分侧重于如何将基础原理转化为可操作的、可扩展的工程系统。 4. 模块化构建与接口设计 为了应对复杂性，我们将推崇模块化设计理念。这意味着将一个大型系统分解为若干个功能独立的、标准化的单元。我们将探讨如何设计这些模块之间的“接口”——无论是物理上的连接标准、信号传输协议，还是能量输入/输出的规范。这种方法极大地简化了调试过程，并允许设计者在不影响整体系统的前提下，迭代优化特定功能模块。例如，如何设计一个标准的“驱动单元”模块，它可以被轻松地集成到不同的运动序列中。 5. 序列控制与逻辑触发 许多复杂的装置（如自动化的序列表演）需要精确的事件顺序。我们将探讨非电子化的机械逻辑控制方法，例如： 限位开关与触发器： 如何利用简单的机械凸起或限位杆来触发下一个动作的开始。 连锁机制（Interlocks）： 设计确保系统在特定条件（例如，前一个动作未完成时，后一个动作无法启动）下保持安全和正确的运作。 计时机制： 深入研究纯机械计时器和延迟装置的构造，包括沙漏式设计、基于流体阻力或惯性延迟的方案，以控制动作间的精确间隔。 6. 材料选择与制造精度考量 所选材料直接决定了装置的性能和寿命。本章将对比分析金属、工程塑料、复合材料在承重、耐磨损、自润滑等方面的特性。此外，制造公差的讨论至关重要——我们将量化不同精度等级的制造（如激光切割、CNC加工与手工打磨）对运动系统最终平顺性的影响，并提供在有限制造条件下实现高精度运动的优化策略。 第三部分：创新应用与设计思维拓展 本部分将超越纯粹的工程技术，探讨如何将所学的原理应用于创造具有独特体验和功能的新型装置。 7. 复杂路径规划与运动导航 探讨如何设计系统，使物体（无论是有质量的球体、液体还是光束）能够在预定的三维空间中导航。这包括对斜坡角度的临界分析、转弯半径的设计约束，以及如何利用引力或惯性力来“引导”运动而不是强行驱动。我们将研究如何通过不断变化的几何结构来改变运动的模式，从线性运动到复杂的循环或螺旋运动。 8. 美学、动态反馈与用户交互 一个成功的机械装置不仅仅是高效的，它还应具有吸引力。我们将讨论如何将工程设计与视觉美学相结合——如何利用透明材料展示内部的运动机制，如何通过同步的运动创造出韵律感。最后，讨论如何设计具有“反馈”能力的系统，即装置的输出（如声音、视觉变化）能够反过来影响其自身的下一个输入或状态，从而创造出更具交互性和生命力的体验。 结论：构建你自己的运动哲学 本书提供了一套通用的、跨学科的机械设计语言。掌握这些知识和技术，读者将能够超越简单的复制，进入到真正创新的领域，设计出独一无二的、能够体现个人工程哲学和艺术远见的复杂机械装置。构建的过程本身就是对物理定律和设计限制的深刻探索与挑战。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书对于那些热衷于解谜和探索机械原理的人来说，绝对是一本不容错过的宝典。它不仅仅停留在表面的制作上，更是深入挖掘了背后的物理学和工程学原理。作者用非常直观的方式解释了力学、杠杆原理和重力是如何相互作用的，这让我在制作过程中，不仅享受了创造的乐趣，还顺带补习了那些被我遗忘已久的科学知识。我最喜欢的部分是关于如何设计具有挑战性的迷宫结构，如何设置意想不到的机关来增加趣味性。读完这本书，我感觉自己的观察力都提高了，走路时会不自觉地观察周围环境中的各种机械结构，思考如何能将它们“改造”一番。这本书的价值在于它提供了一个思考的框架，让你可以将理论知识转化为实际行动，这对于任何想要深入了解动手实践的人来说，都是一个极好的起点。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是在一个雨天偶然翻到这本书的，原以为它会是一本枯燥的技术指南，没想到却打开了一个充满童趣和创意的世界。作者的叙述方式非常活泼，充满了幽默感，读起来一点也不累。他似乎很懂得如何与读者进行心灵上的沟通，让你感觉不是在学习，而是在和一个老朋友一起享受制作的乐趣。我尤其欣赏书中对于“失败”的态度，作者强调了实验和试错的重要性，这给了我极大的鼓励。我以前总害怕做不好，但这本书告诉我，每一次失败都是通往成功的一块垫脚石。我尝试着按照书中的指示制作了一个小小的弹珠轨道，虽然第一次做得一塌糊涂，但经过几次调整，当球沿着我设计的路线顺畅滚动的那一刻，那种满足感是无法用言语形容的。这本书就像是一把钥匙，为我打开了手工制作的大门，让我看到了一个充满无限可能的创意空间。

评分☆☆☆☆☆

这本书的魅力在于它能真正点燃一个人的“玩心”。它没有那些繁琐的理论说教，而是直接带领你进入一个充满乐趣的实践领域。我是一个喜欢挑战的人，这本书中提供的一系列项目难度递增，让我有了一种层层递进的探索感。从最简单的机械装置到复杂的连锁反应系统，每完成一个项目，我的自信心就增加一分。它鼓励你不要害怕复杂，而是要学会分解问题，逐步攻克。我记得我尝试制作一个需要多步精确配合的装置时，反复失败了十几次，但书中的精神一直激励着我坚持下去。最终成功的那一刻，我感觉自己仿佛完成了一次伟大的探险。这本书不仅仅是一本手工指南，更是一本关于如何培养毅力和解决问题能力的教材。它教会了我，创造的乐趣在于过程，而不在于结果的完美无缺。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和设计都非常讲究，每一页都充满了艺术感。插图清晰明了，细节之处都考虑得非常周到，即使是复杂的结构，也能通过图示一目了然。我个人非常看重书籍的视觉体验，而这本书在这方面做得非常出色，它让我感觉自己不仅仅是在阅读一本教程，更像是在欣赏一本精美的艺术品。作者在介绍不同项目时，总能巧妙地融入一些历史典故或者文化背景，这让整个制作过程变得更有深度和趣味性。我印象最深的是关于如何利用自然材料来制作装置的章节，那里面充满了对环境的尊重和对可持续发展的思考。这本书在教你创造的同时，也教会了你如何用更负责任的态度去面对创作，这一点非常难得。它真正做到了知识与美学、实用性与思想性的完美结合。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一本通往奇思妙想的魔法手册！我一直对外面的世界充满好奇，特别是那些精巧的机械装置，总觉得里面藏着无限的可能性。翻开这本书，我立刻被那些生动形象的图解吸引住了。作者的文字有一种魔力，能把复杂的原理讲得深入浅出，让我这个初学者也能轻松上手。我特别喜欢它对材料选择和制作技巧的细致讲解，每一个步骤都仿佛有位经验丰富的师傅在身边手把手地教导。这本书不仅仅是教你如何做东西，更重要的是培养了一种“动手去创造”的思维方式。它鼓励你去打破常规，用最普通的材料创造出独一无二的作品。我尝试着做了一个小小的迷宫，里面的机关设计精妙绝伦，每一次球的滚动都充满了不确定性和惊喜。这种成就感是任何电子游戏都无法比拟的。这本书的价值在于它激发了我内心深处的创造欲望，让我对“制作”这件事充满了热情。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆