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《3小時讀通基礎機械設計》
作者 門田和雄
譯者 陳怡靜
出版社 世茂出版社
ISBN 9789869317832
分類 工程學 > 機械工程 > 機械設計
價格 HK$107.00
 
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機械系、機械工程系、電機系
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機械設計=科學的思考+組合元件的技術!

如何利用物理原理,
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從機構、結構、材料、元件,到迴路的設計!

融合力學、材料力學、數位電路,介紹各種機械零件與設計要點,最全面的機械設計入門書!
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作者簡介:

門田和雄,1968年生,完成東京學藝大學大學院教育學研究科修士課程(專攻技術教育)以及東京工業大學大學院綜合理工程研究科博士課程(專攻機械微觀工程)。擁有工程博士學位。現任教於東京工業大學附屬科學技術高等學校機械系統領域。以機械技術教育的實踐與研究作為活動基礎,致力於有關機械或機器人等各式各樣的教育研究活動。還有許多其他著作,如『從基礎開始學的機械工程』、『螺絲支撐生活的秘密』(科學眼新書)等。


譯者簡介:

陳怡靜,中興大學化學系畢,曾任職於電路板、面板產業及專利事務所,除了對科技新知有無比的好奇心,也對日本文化有濃厚的興趣,所以一頭栽進日語學習這條路而無法自拔,現為自由譯者。


現在,世界正要發生巨大變化,物品製造也將在未來進行巨大改變。截至目前為止,一般人們身邊所使用的物品,大多是在工廠裡大量生產的製造品。然而,近年來所謂的”自造者或創客(Maker)” 不斷在增加,其不屬於大企業,而是以個人方式製造物品起家。以個人或少數人起家的公司,不必像以往一樣使用花費很高的模具,就可藉由3D列印等方式,實現只有數百張或數千張訂單之1人工廠。假使是1人設計,也是有辦法找到能夠實現這種想法的夥伴,並將其連結至大量生產。

從以前就有自己製作自己的物品,即所謂”Do it yourself”的人。另一方面,過去幾年普遍流行的想法是”Do it with others”,其並非指自己單獨做出自己的物品,而是與同伴一起做出的物品的方式,在世界的某個角落也正進行著互相擁有製作方法這類的事情。

近年來,國際上有個稱作「Fablab」的市民工坊的網路正在蔓延開來。那裡存在有多樣化的工作機械,從數位到類比的都有,所以能夠進行各式各樣的物品製造。數位製造實驗室所推行的並非只是製造物品而已,各式各樣的人聚集於此,也並非只是消費者,而是想成為能夠自行生產的生活者,所以這裡形成了一種文化,這種文化就是人們可以自行製造物品,在使用的過程中進行改良,甚至壞了也能修復。依照數位製造實驗室的使用人數增加的情況來看,物品製造或設計的過程有可能會進行根本的革新。

也就是說,目前為止還沒有像那樣從事物品製造的人,所以想要從頭開始從事物品製造的人將會遇到許多困難。而且,”在哪裡學物品製造會比較好?”,也有這樣不知所措的人吧!

2008年我委託科學眼新書將『從基礎學機械工程』一書出版,並且很感謝它能再版發行。本書乃延續前本著作,目的在匯集物品製造的基礎知識,用以對物品製造作出更實際的貢獻。本書本著”Do it with others”之精神,希望能對欲從事物品製造的各位讀者們給予各種協助、且樂見各位讀者們能充分活用本書。

本書是以假想大學「物品製造工科大學」(Monozukuri Institute of Technology)為舞台,故事中的主角為大學二年級的機械男和電子女,如同他們的名字一樣,他們分別主修機械和電子,然而他們在大學都有副修,機械男的副修為電子,電子女的副修為機械,本書是故意安排這樣交錯的學習計畫,所以在本書裡,這兩位學生不只是努力尋找如何掌握這些知識與技術的方法,也會想要一起學習。


序..............................................................4

第1章 設計開始...9
1 關於設計...10
設計是以科學方式思考,以技術方式組合而成的...10
數位製作的浪潮正蜂擁而至...11
新生指導...14
2 機構設計...15
3 結構設計...16
4 材料設計...17
5 元件設計...18
機械元件...18
電子零件...19
6 迴路設計...20
專欄1 機械設計是科學嗎?...22

第2章 機構設計...23
1 機械運動...24
機械元件...24
運動的傳達...28
運動的變換...29
2 機構設計...31
將旋轉運動變換為往復運動的機構...31
設計課題1...31
往復滑塊曲柄機構的設計與製作...37
將旋轉運動變換為搖擺運動的機構...41
設計課題2...41
曲柄搖桿機構的設計與製作...47
3 各式各樣的機構...50
快回機構...50
蘇格蘭軛機構...50
日內瓦機構...51
司羅兩氏機構(Scott-Russell) ...51
泰奧楊森機構...52

第3章 結構設計...55
1 作用於材料的力...56
拉伸力...56
壓縮力...59
剪斷力...61
彎曲力...62
2 結構設計...64
材料應力-應變曲線圖...64
設計課題3...66
作用於樑的彎曲扭矩...69
截面係數與彎曲應力...71
探討改變秤方向時所施加的力...72
研討問題...74
關於應力集中...76
破壞力學...78
3結構的方法...80
作成三角形的結構...80
使應力不集中...82
椅子的設計...83

第4章 材料設計...85
1 材料性質...86
機械性質...86
電磁性質...96
2 金屬材料...98
鋼鐵材料...98
鋁材料...107
銅材料...111
鈦材料...114
3 塑膠材料...115
關於塑膠材料...115
塑膠材料的種類...115
複合材料...117
4 陶瓷材料...119
關於陶瓷材料...119
陶瓷材料的種類...119
專欄2 結構設計與材料設計...122

第5章 元件設計...123
1 機械元件...124
螺絲...124
齒輪...132
計算問題...140
皮帶與鏈條...141
軸承...144
聯軸器...149
彈簧...152
空氣壓縮機...155
2 電/電子零件...159
電阻...159
電容...161
線圈...162
二極體...163
電晶體...165
開關...167
感應器...170
馬達...172
螺線管(Solenoid) ...176

第6章 迴路設計...177
1 電的基本定律...178
歐姆定律...178
基爾霍夫定律...180
2 邏輯迴路...182
邏輯迴路的基礎... 182
邏輯運算...186
數位IC...188
半加法器...191
全加法器...192
3 序列控制...194
關於序列控制...194
序列圖與階梯圖...196
研討...202
4 反饋控制...204
關於反饋控制...204
控制系統的回應...206
PID控制...210

後記...215
索引...218


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