1、中國機(jī)械發(fā)展史中國是世界上機(jī)械發(fā)展最早的國家之一。中國古代在機(jī)械方面有許多發(fā)明創(chuàng)造，在動力的利用和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上都有自己的特色。許多專用機(jī)械的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，如指南車、地動儀和被中香爐等，均有獨(dú)到之處。冶金技術(shù)和機(jī)械加工的發(fā)展中國古代金屬冶鑄技術(shù)發(fā)明時(shí)間較早，且技術(shù)精湛。如商周時(shí)期的青銅器樸質(zhì)雄渾，春秋時(shí)期的青銅器纖細(xì)精巧，形成了中國古代青銅器的獨(dú)特風(fēng)格。已發(fā)現(xiàn)的中國最早的青銅器，如甘肅東鄉(xiāng)馬家窯出土的銅刀，距今已有4800年左右的歷史。中國在大約4050萬年前，就已出現(xiàn)加工粗糙的刮削器、砍砸器和三棱形尖狀器等原始工具。45萬年前出現(xiàn)磨制技術(shù)，許多石器都已比較光滑，刃部也較鋒利，并有單刃、雙刃、

2、凸刃、凹刃和圓刃之分。中國在28000年前出現(xiàn)弓箭，這是機(jī)械方面最早的一項(xiàng)發(fā)明；公元前8000前2800年期間出現(xiàn)了陶輪(制陶用轉(zhuǎn)臺)；農(nóng)具大約出現(xiàn)在公元前6000前5000年，除石斧石刀外，還有石鋤、石鏟、石鐮、蚌鐮、骨鐮和骨耜。石斧和石刀上已有用硬質(zhì)砂子磨削而成的孔。夏代以前和夏代，先后出現(xiàn)了無輻條的輇和各種有輻條的車輪；殷商和西周時(shí)已有相當(dāng)精致的兩輪車；獨(dú)木舟和筏等水上運(yùn)輸工具早就相繼出現(xiàn)。新石器時(shí)代晚期，人們已能用石范和泥范鑄造簡陋的工具和武器。商殷時(shí)期，隨著手工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，形成了燦爛的青銅文化。青銅冶鑄技術(shù)得到高度發(fā)展，青銅鑄件司母戊方鼎重達(dá)875千克，春秋時(shí)期的青

3、銅鑄件曾侯乙尊盤已十分精細(xì)。春秋至魏漢時(shí)期(公元前770公元265年)是中國古代機(jī)械開始較快發(fā)展的時(shí)期。春秋時(shí)期鐵器和生鐵冶鑄技術(shù)開始出現(xiàn)；黑心可鍛鑄鐵、白心可鍛鑄鐵和鍛鋼的出現(xiàn)，加速了由銅器向鐵器時(shí)代的過渡；春秋中期以后發(fā)明了失蠟鑄造法和低熔點(diǎn)合金鑄焊技術(shù)；戰(zhàn)國時(shí)期又有了疊鑄和錨鏈鑄造等工藝；西漢中期已煉出灰口鑄鐵，并出現(xiàn)了壁厚35毫米的薄壁鑄鐵件。鑄鐵熱處理技術(shù)也有所發(fā)展。 春秋時(shí)期出現(xiàn)弩，控制射擊的弩機(jī)已是比較靈巧的機(jī)械裝置。到漢代，弩機(jī)的加工精度和表面光潔度已達(dá)到相當(dāng)高的水平。漢弩有一石至十石等八種規(guī)格，這些規(guī)格的形成表明機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)在漢代已初步確立。弩機(jī)上留下了作工、鍛工、磨工等的名

4、字戰(zhàn)國時(shí)期流傳的考工記是現(xiàn)存最早的手工藝專著，其中記有車輪的制造工藝。對弓的彈力、箭的射速和飛行的穩(wěn)定性等都作了深入的探索。漢代已有各類艦艇和大量的三四層艙室的樓船。有些艦船已裝備了艉舵和高效率的推進(jìn)工具櫓。西漢時(shí)的被中香爐構(gòu)造精巧，無論球體香爐如何滾動，其中心位置的半球形爐體都能經(jīng)常保持水平狀態(tài)。交通運(yùn)輸工具不斷發(fā)展和復(fù)雜傳動機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)1980年出土的秦始皇陵銅車馬代表了當(dāng)時(shí)鑄造技術(shù)、金屬加工和組裝工藝的水平。東漢以后出現(xiàn)了記里鼓車和指南車。記里鼓車有一套減速齒輪系，通過鼓鐲的音響分段報(bào)知里程。三國馬鈞所造的指南車除用齒輪傳動外，還有自動離合裝置，在技術(shù)上又勝記里鼓車一籌。自動離合裝置的發(fā)明

5、，說明傳動機(jī)構(gòu)齒輪系已發(fā)展到相當(dāng)?shù)某潭取|漢時(shí)已有不同形狀和用途的齒輪和齒輪系。有大量棘輪，也有人字齒輪。特別是在天文儀器方面已有比較精密的齒輪系。張衡利用漏壺的等時(shí)性制成水運(yùn)渾象，以漏水為動力通過齒輪系使渾象每天等速旋轉(zhuǎn)一周。公元132年張衡創(chuàng)制了世界上第一臺地震儀，即候風(fēng)地動儀。漢代紡織技術(shù)和紡織機(jī)械也不斷發(fā)展，綾機(jī)已成為相當(dāng)復(fù)雜的紡織機(jī)械。到三國時(shí)期，馬鈞將50綜(分組提放經(jīng)線的綜片)50躡(踏具)和60綜60躡的綾機(jī)都改成50綜12躡和60綜12躡，提高了生產(chǎn)效率。馬鈞還創(chuàng)制了新式提水機(jī)具翻車，能連續(xù)提水，效率高又十分省力。漢代的農(nóng)具鐵犁已有犁壁，能起翻土和碎土的作用，漢武帝時(shí)趙過既已

6、創(chuàng)制三腳耬，一天能播種一頃地。在這一時(shí)期，大型銅鐵鑄件和大型機(jī)械結(jié)構(gòu)陸續(xù)出現(xiàn)。五代時(shí)鑄造的滄州鐵獅子重約40噸，宋代木結(jié)構(gòu)水運(yùn)儀象臺高3丈5尺，寬2丈1尺。唐末時(shí)期機(jī)械制造已有較高水平。如西安出土的唐代銀盒，其內(nèi)孔與外圓的不同心度很小，子母口配合嚴(yán)緊，刀痕細(xì)密，說明當(dāng)時(shí)機(jī)械加工精度已達(dá)到新的水平。在運(yùn)輸工具方面，人力和水力并用，在技術(shù)上有進(jìn)一步發(fā)展。南朝齊祖沖之所造日行百里的所謂千里船和南朝粱侯景軍中的160槳快艇，都是人力推進(jìn)的快速艦艇，南北朝時(shí)期出現(xiàn)了車船。唐代的李皋對車船的改進(jìn)起了承前啟后的作用。水力機(jī)械也有新的進(jìn)展，唐代已有筒車，從人力提水發(fā)展為水力提水。南末末期又創(chuàng)造出先進(jìn)的水轉(zhuǎn)大紡

7、車，三摧、五摧(錠)手搖紡車曾是當(dāng)時(shí)世界上比較先進(jìn)的人力紡紗機(jī)具。元代薛景石所著梓人遺制是木工名家總結(jié)親身經(jīng)驗(yàn)之作，并詳細(xì)記述了當(dāng)時(shí)通行的紡織機(jī)具和車輛，以古代著名的木制機(jī)械技術(shù)專著而留世。這一時(shí)期天文和計(jì)時(shí)儀器發(fā)展迅速。北宋蘇頌和韓公廉等制成的木構(gòu)水運(yùn)儀象臺，能用多種形式表現(xiàn)天體時(shí)空的運(yùn)行。它由水力驅(qū)動，其中有一套擒縱機(jī)構(gòu)。水運(yùn)儀象臺代表了當(dāng)時(shí)機(jī)械制造的高度水平，是當(dāng)時(shí)世界上先進(jìn)的天文鐘。元代的滾柱軸承也屬當(dāng)時(shí)世界上先進(jìn)的機(jī)械裝置。 明初的造船業(yè)已有很大進(jìn)展。鄭和下西洋的船隊(duì)是當(dāng)時(shí)世界上最大的船隊(duì)。鄭和所乘寶船長約137米，張12帆，舵桿長11米多，是古代最大的遠(yuǎn)洋船舶。當(dāng)時(shí)的機(jī)械制造主要仍

8、靠手工操作。大者如千鈞錨，是靠人工先鍛成四爪，然后依次逐節(jié)鍛接。小者如制針用的冷拔鋼絲，也用手工制成。明代已有活塞風(fēng)箱。它是宋元木風(fēng)扇的進(jìn)一步發(fā)展，風(fēng)箱靠活塞推動和空氣壓力自動啟閉活門，成為金屬冶鑄的有效的鼓風(fēng)設(shè)備。在明中葉或稍前，木帆船已能逆風(fēng)行駛，并擁有全風(fēng)向航行的能力。揚(yáng)州立帆式風(fēng)輪是將八扇縱帆等距裝置在八角形木架上，圍繞一個(gè)垂直軸旋轉(zhuǎn)，并能自動調(diào)節(jié)帆面角度。這是中國古代獨(dú)具特色的木船風(fēng)帆的進(jìn)一步發(fā)展。長期以來，中國沿海一帶多利用它推動翻車，以提取海水曬制食鹽。機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了學(xué)術(shù)研究。王徵于1627年編譯和出版了遠(yuǎn)西奇器圖說錄最，介紹了西方機(jī)械工程的概況。來自西方的自鳴鐘表和水銃等也在一定范圍內(nèi)得到流傳。16341637年，明朝的宋應(yīng)星編著和出版了天工開物，記錄了許多先進(jìn)的工藝技術(shù)和科學(xué)創(chuàng)見。它反映出當(dāng)時(shí)的農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平。記載了不少有關(guān)機(jī)械制造和產(chǎn)品性能的情況。內(nèi)容涉及泥型鑄