高等数学（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:277

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出版时间:2009-6

价格:19.70元

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isbn号码:9787040266405

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• 高等数学
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• 数学分析

机械原理基础：从理论到实践的工程基石 本书深入浅出地剖析了机械设计与分析的核心——机械原理。它不仅是理解复杂机器如何运转的理论指南，更是培养工程师解决实际工程问题的必备工具。 本书旨在为机械工程、自动化、材料科学以及相关工科专业的学生和工程师提供一个全面、系统且具有实践指导意义的教材。我们深知，机械原理是连接基础理论（如微积分、线性代数）与具体工程应用（如机器设计、运动控制）的桥梁，因此，本书在内容组织上力求逻辑严谨，同时注重概念的直观阐释与工程实例的紧密结合。 --- 第一部分：运动学基础与机构分析 本部分聚焦于机械系统的几何运动特性，为后续的动力学分析奠定坚实基础。 第一章：机构的组成与自由度分析 本章系统介绍了机械机构的基本概念，包括构件、运动副的分类与特征。我们详细探讨了平面机构和空间机构的组成原理，重点阐述了Grübler-Kutzbach 准则在判断机构自由度（DOF）时的应用，包括对复合运动副和虚假约束的处理方法。通过大量实例分析，读者将能够精确判断任何给定机构的运动能力。 第二章：平面机构的运动分析 运动分析是本课程的基石。本章首先从速度分析入手，系统介绍了图解法（瞬心法）和解析法（矢量法），并引入了复数法在处理复杂旋转和平移组合运动时的优势。随后，深入到加速度分析，详细讲解了科里奥利加速度的物理意义及其在曲柄滑块机构、凸轮机构等典型机构中的计算方法。 第三章：机构的机构度与运动轨迹设计 本章超越了对现有机构的分析，转向了对特定运动轨迹的创造。我们引入了机构度（Mobility）的概念，并在平面运动的框架下，探讨了如何通过调整运动副实现特定的运动要求。重点内容包括： 1. 平面连杆机构的设计与优化： 详细介绍了四杆机构的孔氏定理（Kutzbach Criterion）的实际应用，以及曲柄-摇杆、双曲柄等基本构型的运动特性。 2. 轨迹综合基础： 介绍了点位、路径和运动轨迹综合的基本思路，为后续的机器人学和数控技术打下基础。 --- 第二部分：机械设计中的关键技术与原理 本部分将理论知识转化为解决实际工程问题的工具，深入探讨了重要的功能性机构。 第四章：凸轮机构的设计与动态特性 凸轮机构因其灵活的输出运动特性，在自动化设备中应用广泛。本章详细分析了凸轮轮廓曲线的生成原理，包括： 标准遵循件运动规律： 等速、等加速、简谐（正弦）加速度等基本规律的推导与优缺点比较。 凸轮机构的设计： 侧重于从运动规律反求轮廓曲面，并分析了压力角对机构传动性能的影响。 组合运动与柔顺性： 探讨了如何通过组合运动规律（如三次多项式）来消除加速度突变，确保机构平稳运行。 第五章：齿轮传动的基础理论与标准 齿轮是现代机械的心脏。本章系统介绍了渐开线齿廓的几何特性，这是理解所有齿轮传动工作原理的关键。 渐开线几何： 详细推导了渐开线的定义、生成过程，以及齿顶、齿根、分度圆、基圆之间的关系。 标准直齿圆柱齿轮： 重点讲解了齿轮参数（模数、压力角、齿数）对传动比和几何尺寸的影响。 变位齿轮传动： 分析了变位对齿轮强度和啮合平稳性的影响，及其在避免根切和提高承载能力方面的应用。 第六章：齿轮系与复杂传动设计 本章从单个齿轮扩展到由多个齿轮组成的复杂传动系统。 定轴齿轮系与行星齿轮系： 详细阐述了定轴齿轮系的传动比计算方法（奇偶数轮的区分），并重点分析了行星机构的结构特点、运动特性，以及Willis 法和转向架法在计算复杂行星轮系传动比时的精确应用。 包络与干涉分析： 讨论了齿轮啮合中可能出现的根切、干涉和对中误差，并给出了相应的校正和避免措施。 --- 第三部分：机构的动力学与可靠性分析 机械系统在工作时不仅要考虑运动，更要考虑力与能量的转换及耗散。 第七章：机构的静力学与平衡 本章关注机构在静止或匀速运动状态下受到的力和力矩的平衡问题。 机构的受力分析： 讲解了如何正确隔离构件，分析主动力、反作用力、约束力和驱动力。 反力图的绘制与平衡方程： 运用刚体平衡原理，列出平面机构的平衡方程组。 机构的平衡设计： 重点介绍了平衡惯性力与惯性矩的方法，特别是针对往复运动构件（如曲柄滑块机构）的反向平衡设计，以减少对设备基础的冲击和振动。 第八章：机构的动力学分析与机械振动基础 这是全书难度较高的部分，系统地引入了牛顿-欧拉法和拉格朗日方程在机构动力学中的应用。 惯性力与惯性矩的计算： 讨论了构件的质量分布对机构动态性能的影响，并介绍了等效转动惯量法。 机构的振动分析基础： 引入了单自由度系统的自由振动和受迫振动概念，推导了固有频率和阻尼比，并初步探讨了机械系统振动隔离的基本原则。 第九章：机械系统的效率与摩擦损耗 任何实际机械都存在能量损耗。本章专注于分析摩擦力对机构工作性能的影响。 摩擦的分类与规律： 区分了滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦，掌握库仑摩擦定律。 运动副中的摩擦力矩计算： 结合机构的运动状态，计算轴承和导轨处的摩擦力矩。 机构效率的确定： 综合分析各运动副的效率，计算整个机构的总效率，并探讨提高系统效率的途径。 --- 结语 本书的编写遵循了“从简单到复杂，从理论到应用”的原则，配备了大量的工程实例和习题，旨在培养读者建立数学模型、运用物理规律、并最终实现工程优化的能力。掌握本书内容，将为后续进行机械零部件设计、系统集成和智能控制打下坚实而不可动摇的工程基础。

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我必须得承认，这本书的习题设置简直是“魔鬼级别”的，但却是那种让人心甘情愿被“折磨”的类型。很多数学书的习题都是机械地重复概念验证，让你感觉自己在做机械运动，但这里不同，它的习题设计是层层递进，步步设陷阱的。刚开始的几章，那些基础练习就像是热身，让你熟悉公式的运用；但一旦进入中后段的综合应用题，比如那些涉及到物理模型构建或是工程优化的小案例，那可真是要动真格了。我记得有道关于求曲面切线方向的题目，我足足花了两个下午才理清思路，期间的挫败感是实实在在的，但当最终得出那个简洁而优美的答案时，那种豁然开朗的成就感，是任何电子游戏都无法比拟的。作者似乎很懂得如何利用“困难”来固化知识，通过让你在挣扎中寻找解决方案，那些原本模糊的定理和推论，就如同被刻在了脑子里一样，再也挥之不去。这本书的价值，一半在于知识的传授，另一半则在于培养解决复杂问题的“韧性”。

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这本书的内容深度和广度，远远超出了我对一本“上册”的预期，它更像是一份精心策划的数学思想导览图，而非简单的知识点罗列。它不满足于教会你怎么“算”，更致力于让你理解“为什么”要这么算。例如，在引入多元函数偏导数的章节时，作者没有直接跳到计算公式，而是花了一整节篇幅，深入浅出地解释了“方向导数”和“梯度向量”的几何意义，将抽象的代数运算与现实世界中的坡度变化联系起来。这种由宏观到微观的构建方式，极大地帮助我建立起了一个完整的知识框架。我感觉自己不再是孤立地掌握一堆公式，而是站在了一个高处，俯瞰整个微积分大厦的结构。这种结构化的学习体验，对于后续自学更高阶的数学分支，比如微分几何或者拓扑学，无疑奠定了一个非常坚实且富有洞察力的基础。

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我个人非常欣赏这本书在“应用前景”上的引导。很多数学教材在讲完理论后就戛然而止，留给读者一个“学完有什么用？”的巨大问号。而这本教材，在讲解完每一个重要理论模块后，都会设置一个专门的小节，介绍该理论在当代科学或工程中的实际落地案例。比如，在讲解泰勒级数展开时，书中巧妙地穿插了它在信号处理和数值逼近算法中的应用，用简化的方式展示了数学工具如何解决实际工程问题中的精度与效率矛盾。这种前瞻性的视角，极大地提升了我学习的内在驱动力，让我明白我所学习的每一个定理、每一次推导，都不是空中楼阁，而是支撑现代科技大厦的重要砖石。它成功地将“纯粹的数学美感”与“实用的工具价值”完美地结合在了一起，让学习过程充满了目标感和意义感。

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这本书的排版和印刷质量，简直是教科书中的“爱马仕”级别。要知道，数学书对图文清晰度的要求是极高的，一个模糊的符号或者一个错位的坐标轴，都可能导致整个证明链条的断裂。这本书在这方面做得无可挑剔，墨迹的深黑与纸张的柔和米白形成了极佳的对比，长时间阅读眼睛也不会感到明显的疲劳。尤其要提的是那些复杂的函数图像和三维空间图形的绘制，它们的线条感极其锐利，立体感十足，即便是没有颜色辅助，也能清晰地分辨出不同曲面的交叠关系。我特别留意了那些涉及到不定积分和定积分的例子，那些符号的间距、括号的层级，都处理得恰到好处，给人一种极度的舒适感。这不仅仅是技术层面的问题，更体现了出版方对读者体验的尊重，他们明白，对于一个严肃的学习者来说，阅读体验本身就是学习效率的一部分，这本教材显然在这方面投入了巨大的心力。

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这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴，那种深邃的蓝色调配上烫金的字体，瞬间就给人一种庄重而又不失现代感的印象。我拿到手的时候，沉甸甸的质感也让人觉得物有所值，这绝对不是那种轻易就能翻完的“快餐读物”。光是翻开目录那一刻，我就知道自己面对的是一个庞大的知识体系。它对于基础概念的阐述非常扎实，不像有些教材上来就用晦涩的语言把人绕晕，这里的作者显然是花了大心思去揣摩初学者的思维习惯。举个例子，在讲解极限的epsilon-delta定义时，书中配了好几张精细的几何图示，每一步逻辑推导都清晰可见，我甚至能想象出当年欧几里得在纸上勾画这些图形时的那种严谨与耐心。更值得称赞的是，书中对历史背景的穿插介绍，比如牛顿和莱布尼茨在微积分创立之初的那些争论，让原本枯燥的理论变得有血有肉，仿佛能感受到数学思想在历史长河中碰撞的火花。这种叙事手法，极大地激发了我继续阅读下去的欲望，而不是仅仅把它当成一本需要应付考试的工具书。

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