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出版者:Mountaineers Books

作者:Dick Marr

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1989-05

价格:USD 8.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780898861846

丛书系列:

图书标签:

• 單車
• 2009讀
• 自行车
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变速之舞：齿轮传动系统奥秘解析 序章：机械的灵魂——动力传递的艺术 自古以来，人类便不断探索如何更有效地利用自然的力量，将其转化为可控的动力。从简单的杠杆到复杂的蒸汽机，机械学的进步史就是一部不断优化能量传递效率的史诗。而在这部史诗中，齿轮传动系统无疑是最为精妙、最为核心的篇章之一。它们以其优雅的几何形态和精准的咬合，将旋转的动力源源不断地传递，并将力量与速度巧妙地变换，满足着各种各样千变万化的需求。 本书，并非一本关于自行车齿轮的入门指南，也非对某一款特定自行车变速系统的评测。它将带领读者穿越时间的长河，深入探究齿轮传动系统背后深刻的机械原理、演进历程以及其在现代工业与日常生活中的广泛应用。我们将剥离掉特定应用场景的限制，专注于齿轮作为一种基本机械元素的本质，揭示其如何通过简单的几何形状和巧妙的设计，实现如此强大的功能。 第一章：齿轮的几何语言——基础与原理 在本章，我们将回归齿轮最纯粹的形态，学习齿轮传动系统的基础语言。齿轮，本质上是带有特定曲线形状齿槽的轮子，当两个齿轮相互啮合时，一个齿轮的旋转便会带动另一个齿轮旋转。这看似简单的动作，却蕴含着丰富的数学和物理原理。 我们将从最基本的概念入手： 齿轮的类型与几何形状： 外齿轮、内齿轮、蜗轮蜗杆、锥齿轮……每一种齿轮都有其独特的造型，以适应不同的传动需求。我们将详细解析这些几何形状背后的设计理念，理解它们的优势与局限。 模数与压力角： 这两个看似抽象的参数，却是决定齿轮啮合能否顺畅、可靠的关键。我们将用直观的方式解释模数如何影响齿轮的大小和强度，以及压力角如何在保证传递力的同时，减少能量损失和磨损。 渐开线与摆线： 这是现代齿轮设计中最重要的齿廓曲线。我们将深入探讨渐开线和摆线各自的数学特性，理解它们如何在啮合过程中实现连续、平稳的传动，并最小化运动的冲击。 传动比与转矩传递： 齿轮最核心的功能之一便是改变转速和转矩。我们将通过公式和图示，清晰地解释齿数比如何决定输出轴与输入轴的转速关系，以及转矩是如何根据齿轮尺寸和传动比进行变化的。 啮合与脱开： 齿轮如何精确地咬合，又如何在需要时顺畅地脱开？我们将解析齿轮啮合的运动轨迹，理解齿轮的“齿根”和“齿顶”如何相互配合，以及它们在运动过程中的作用。 第二章：齿轮的演进之路——历史与创新 齿轮并非一日之功，它的发展史是一部充满智慧与匠人精神的漫长篇章。从古代的简易木齿轮到现代精密加工的合金齿轮，每一次技术的革新都推动着人类文明的进步。 在本章，我们将回顾齿轮发展的关键里程碑： 早期文明的智慧： 探寻人类最早使用齿轮的痕迹，从古埃及的水钟、古希腊的安提基西拉机械，到中国古代的提木械，了解古人如何利用简单的原理解决复杂的工程问题。 中世纪的机械革新： 随着水力、风力等能源的广泛应用，齿轮在磨坊、钟表等领域扮演着越来越重要的角色。我们将聚焦于中世纪齿轮制造技术的进步，以及由此带来的社会变革。 工业革命的引擎： 蒸汽机的发明和广泛应用，极大地推动了齿轮的精密制造和设计。瓦特蒸汽机的改进，以及后来火车、纺织机等工业设备的出现，都离不开更高效、更可靠的齿轮传动系统。 现代齿轮学的诞生： 随着科学技术的飞速发展，数学、材料科学、工程学等领域的突破，为现代齿轮学奠定了基础。我们将介绍关键的理论发展，如埃德蒙·惠特沃斯等人对齿轮标准化的贡献。 材料与制造的突破： 从铸铁到钢，再到各种合金和复合材料，齿轮材料的进步是其性能提升的关键。同时，精密加工技术的出现，如数控机床、电火花加工等，使得制造出高精度、高性能齿轮成为可能。 第三章：齿轮家族的谱系——多样化应用 齿轮的魅力不仅在于其基本原理，更在于其惊人的适应性。它们能够以各种形态出现在我们生活的方方面面，默默地支撑着现代社会的运转。 在本章，我们将深入探索齿轮在各个领域的广泛应用： 工业制造的骨骼： 动力传输： 在发电机、压缩机、泵、风机等各种大型工业设备中，齿轮是连接动力源与工作部件的核心，确保能量的有效传递。 减速与增速： 许多工业设备需要将高速旋转的电机转化为低速大扭矩的输出，或者将低速信号转化为高速信号，齿轮减速器和增速器在此发挥着不可或缺的作用。 运动变换： 齿轮可以改变旋转的方向，实现交错轴传动，从而满足各种复杂机械的布局需求。 精密定位： 在机器人、数控机床等精密设备中，高精度齿轮保证了运动的准确性和可重复性。 交通运输的脉搏： 汽车变速箱： 汽车之所以能够实现不同速度的行驶，并应对不同的路况，完全依赖于精密的齿轮变速系统。我们将解析手动挡和自动挡变速箱中齿轮的协同工作。 火车与船舶： 大型火车头和船舶的动力传输，也需要强大的齿轮系统来承受巨大的负荷。 飞机与航天器： 在航空航天领域，即使是微小的齿轮，也承载着至关重要的任务，如控制舵面、驱动仪器等。 日常生活中的无处不在： 家用电器： 电风扇、洗衣机、吸尘器、榨汁机……几乎所有带有电机驱动的家用电器，内部都隐藏着小巧但高效的齿轮系统。 精密仪器： 手表、相机、显微镜等精密仪器，依赖于微米级的齿轮精度来实现精确的功能。 医疗设备： 手术机器人、康复器械、诊断设备等，都离不开稳定可靠的齿轮传动。 娱乐与游戏： 玩具、游戏机、电影特效制作中的机械装置，都可能涉及齿轮的应用。 第四章：挑战与前沿——现代齿轮学的探索 尽管齿轮技术已经相当成熟，但工程师和科学家们从未停止过对齿轮性能极限的探索。 在本章，我们将目光投向齿轮传动系统的未来： 材料科学的突破： 新型高强度、耐磨损、轻量化的合金和复合材料的研发，将进一步提升齿轮的承载能力和使用寿命。 智能化与集成化： 将传感器、控制系统与齿轮集成，实现齿轮状态的实时监测、故障预警以及智能化的传动控制，是未来发展的重要方向。 绿色与可持续发展： 研发更节能、更环保的齿轮润滑技术，以及利用可再生能源驱动的齿轮系统，将是应对全球环境挑战的关键。 新的传动概念： 探索非传统齿轮设计，如无油润滑齿轮、仿生齿轮等，以期在特定应用场景下实现更优异的性能。 仿真与优化： 利用先进的计算机仿真技术，更精确地预测齿轮在各种工况下的受力情况、磨损规律，从而优化设计，减少原型测试的成本。 结语：机械的律动，无尽的可能 齿轮，这一看似简单的机械构件，却蕴含着深刻的智慧和无限的创造力。它们是机械的灵魂，是动力传递的艺术，更是推动人类文明不断前行的基石。从微小的手表机芯到庞大的工业设备，齿轮以其稳定、可靠、高效的特性，默默地服务于我们生活的方方面面。 本书，旨在打开一扇通往齿轮传动系统奥秘之门，让读者领略其深厚的理论基础、辉煌的发展历史以及广阔的应用前景。希望通过对齿轮本质的深入剖析，能够激发读者对机械原理的兴趣，理解那些隐藏在现代科技背后，驱动世界运转的精妙力量。每一次的啮合，每一次的转动，都是机械的律动，都蕴含着无尽的可能。

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我是一名自行车教练，一直在寻找一本既能系统教授基础知识，又能涵盖最新技术趋势的参考资料。这本书完美地填补了这个空白。它对新型链条技术，比如窄链条和异形齿形的介绍非常前沿，甚至涉及到了未来传动系统的发展方向，比如无链条传动或集成驱动系统的概念探讨。更重要的是，书中强调的“根据骑行者身体数据定制传动比”的理念，让我开始更加关注个体差异，而不是简单地推荐主流配置。这本书的广度和深度都达到了一个惊人的平衡点，它既能让初学者找到方向，也能让资深技师从中获得启发。阅读完后，我立即将它推荐给了我所有的学员，它不仅仅是一本关于“变速器”的书，更是一本关于“人车合一效率优化”的哲学指南。

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这本《Bicycle Gearing》简直是为自行车爱好者量身打造的圣经！我一拿到手就忍不住沉浸其中，作者对自行车传动系统的解析细腻到令人发指。从最基础的齿轮比计算，到不同骑行场景下如何选择最佳的牙盘和飞轮组合，每一个知识点都被讲解得清晰透彻。我尤其欣赏书中关于维护和调整的实用建议，那些关于链条张力和后拨校准的图文并茂的指南，让我这个“机械白痴”也能轻松上手，省去了不少跑车店的冤枉钱。以前我对那些复杂的数字感到头疼，但这本书用生活化的语言和丰富的案例，把枯燥的物理原理讲得引人入胜。读完之后，我感觉自己对自行车的理解上升到了一个新的层次，不再是仅仅会骑，而是真正懂得“如何骑得更聪明”。对于任何想要深入了解自己爱车核心技术的骑行者来说，这本书绝对是案头必备的宝典。

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说实话，我最初购买《Bicycle Gearing》是抱着试试看的心态，因为市面上关于自行车的书籍大多流于表面。然而，这本书成功地颠覆了我的看法。它不仅仅关注“是什么”，更侧重于“为什么”和“如何做”。书中对历史演变的梳理非常到位，从早期简单的单速车到现代复杂的电子变速系统，脉络清晰。特别是对不同品牌变速套件之间的兼容性、升级路径的分析，简直是“避坑指南”。我邻居新装了一套电子变速，调校了好久都觉得手感不对，我翻了书里关于电控系统延迟补偿的章节给他看了之后，他立刻找到了问题所在，那种成就感无与伦比。这本书的叙事风格非常流畅，虽然技术性强，但阅读体验却出奇地好，完全没有那种教科书式的死板感。

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我最近迷上了长途骑行，对装备的性能要求越来越高，尤其是传动系统，一点点的效率损失都会被无限放大。这本书的深度远远超出了我的预期。它没有停留在基础科普层面，而是深入挖掘了材料科学在齿轮设计中的应用，比如不同涂层对摩擦力和耐用性的影响，这部分内容对于追求极致性能的硬核玩家来说简直是干货爆棚。我特别喜欢作者对“踩踏效率”的量化分析，通过详细的图表展示了不同齿数搭配下，人体输出功率的转化效率差异。这种严谨的学术态度和实战经验的完美结合，让这本书的价值无可替代。它不仅是工具书，更像是一本高级工程师的笔记，让我开始用更科学的视角审视每一次换挡的选择和每一次踩踏的力度。如果你满足于骑行带来的感官愉悦，这本书或许太过“硬核”，但如果你想榨干自行车的每一分潜力，这本书不容错过。

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这本书的装帧和排版也值得称赞，纸张质量上乘，那些复杂的机械结构图和爆炸图都清晰可见，细节还原度极高。对于我这种视觉学习者来说，这一点至关重要。我经常对照书里的图解，拆解和重新组装我的后拨，每次都有新的领悟。书中关于越野骑行（MTB）和公路骑行的传动系统侧重点的不同分析，也帮助我更好地理解了自己两种不同类型自行车的特性。例如，对宽范围飞轮在高扭矩下的应力分析，让我对自己的山地车后拨限位有了更深刻的认识，避免了盲目改装可能带来的损坏。这本书的价值在于，它将复杂的机械原理转化为可以操作、可以感知的实践知识，使得技术不再是高不可攀的门槛，而是提升骑行体验的阶梯。

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轉波也有技巧。太詳細了。

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