机械设计——中国机械发展史

中国机械发展史
摘要：如果说书籍是人类精神文明进步的阶梯，那么机械无疑是人类物质文化前进的动力。

作为有五千年历史的大国，中国是世界上机械发展最早的国家之一。

中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进步做出了重大的贡献。

关键词：发展史、传统机械、近代机械、现代机械
我国机械的发展大致可以分为三种：早期的传统机械；中期的近代机械；发展至今的现代机械。

传统机械方面，我国在很长一段时期内都领先于世界。

到了近代由于特别是从18世纪初到19世纪40年代，由于经济社会等诸多原因，我国的机械行业发展停滞不前，在这100多年的时间里正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期，机械科学技术飞速发展，远远超过了中国的水平。

这样，中国机械的发展水平与西方的差距急剧拉大，到十九世纪中期已经落后西方一百多年。

一、传统机械
传统机械发展这一时期是中国机械发展的第一个时期，然而石器的使用标志着这一时期的开始。

青铜器的出现，铁器的使用标志着我国传统机械的发展进入了一个新的时期。

唐宋时期我国传统机械发展进入一个高水平发展的时期。

石器时代：初期出现了磨制的石器，弓箭等一些简单的机械制造。

到新石器时代对石器的选择、切割、磨制和钻孔等有了更高的要求，以及出现了桔槔、辘轳等复合机械工具和原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械，这都反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。

但这一时期在动力方面只有人力、畜力等并用。

在材料方面多以石质材料为主发展为以木、铜质材料为主。

商周时期：这一时期青铜冶铸技术达到了高潮。

青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生。

到商中期已广泛使用分铸法等先进工艺，体现出机械工程的不断进步。

并且这一时期机械在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械。

在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用。

在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械工艺的转变。

这充分说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了
一定的发展。

春秋战国之汉代时期：这一时期铁器开始得到普遍使用，使古代机械在材料方面取得了重大突破。

另外钢铁技术的产生、铸造、锻造和柔化处理等机械热加工技术在这时期都有很大的发展。

标志我国传统机械的发展又进入了一个新的时期。

这一时期的农业机械发展也很快，出现了三脚楼这样的重要播种机械。

出现了高效粮食加工机械—风扇车。

磨、碓等谷物加工机械也都已出现，并有了很大的发展。

东汉时期还出现了用了齿轮传动的连磨和用水力推动的槽碓和水碓。

西汉时期已有犁壁出现，到东汉时期犁的结构已经基本定型。

在纺织机械方面出现了手摇纺车、布机和提花机等重要机械。

这一时期的水上机械也开始发展，如造船技术已较发达，橹、舵、帆等部件逐渐完善了起来，并且能够制造大型的楼船和战船。

在动力方面开始利用水力为机械的原动力，出现了一些水力机械。

在结构原理方面也有新的突破。

在不少机械上出现了齿轮机构、凸轮机构和曲柄连杆机构等复杂的传动机构。

水排、水碓、指南车以及浑天仪、地动仪等机械的出现反映了这一时期的机械在结构原理方面已经达到了相当高的水平。

唐宋时期：这一时期我国的机械发展进入了一个新的时期。

水利机械有了新的发展，水动力方面应用也有了很大的提高。

如造船方面有，南朝齐祖冲之所造日行百里的所谓千里船和南朝粱侯景军中的160桨快艇，都是人力推进的快速舰艇，南北朝时期出现了车船。

唐代的李皋对车船的改进起了承前启后的作用。

另外计时仪的发展也有很大发展，北宋苏颂和韩公廉等制成的木构水运仪象台，能用多种形式表现天体时空的运行。

它由水力驱动，其中有一套擒纵机构。

水运仪象台代表了当时机械制造的高度水平，是当时世界上先进的天文钟。

元代的滚柱轴承也属当时世界上先进的机械装置。

明清时期：出现了技术含量高的机械制造，如郑和所乘宝船是古代最大的远洋船舶，活塞风箱，风箱靠活塞推动和空气压力自动启闭活门，成为金属冶铸的有效的鼓风设备。

千钧锚，制针用的冷拔钢丝等手工的高技术制作等。

《天工开物》就是当时机械技术的见证。

其记载了不少有关机械制造和产品性能的情况。

内容涉及泥型铸釜、失蜡法铸造以及铸钱等铸造技术，还记述了千
钧锚和软硬绣花针的制造方法、提花机和其他纺织机械以及车船等各种交通工具的性能和规格等。

在传统机械方面，我国在很长一段时期内都领先于世界。

这也是作为炎黄子孙的我们值得骄傲的。

只是随后，受社会的风气和闭关锁国的政策让我国机械逐渐落后。

二、近代机械
到了近代由于特别是从18世纪初到19世纪40年代，由于经济社会等诸多原因，我国的机械行业发展停滞不前，在这100多年的时间里正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期，机械科学技术飞速发展，远远超过了中国的水平。

近代机械发展这一时期主要开始标志是洋务运动，洋务运动开始中国开始开设机械制造学校，及机械制造工厂。

1866 年, 闽浙总督左宗棠奏准在福州马尾设立船政局, 并附设船政学堂, 亦名“求是堂艺局”, 次年1月开学。

它是中国最早的海军制造学校。

1895 年在天津创办中西学堂, 又称北洋西学堂 (1902 年改称北洋大学堂, 1924 年易名为国立北洋大学, 1929年又改称国立北洋工学院, 1951 年定名为天津大学) 。

这些学校打开了中国机械教育的先河。

从1840至1949年新中国成立前为近代时期，这期间中国的机械工业逐步由手工业作坊式小生产,向使用动力机器的生产方式转变。

鸦片战争后，中国社会由封建统治开始转变为半殖民地半封建统治。

这个时期诞生的机械工业，从一开始就具有半殖民地半封建的特点：中国最早使用动力的机械厂是外商办的；中国人自己最早创办的机械厂是清政府经营的军火企业；中国民族资本创办的企业，一直处于帝国主义、封建主义、官僚买办的压迫之下。

鸦片战争以后，帝国主义取得了在中国沿海和内河的航行权。

为了适应航运业发展的需要，外商首先在中国建立了船舶修造厂。

1845年英国人柯拜在广州黄埔设立的柯拜船舶厂，是中国领土内最早的一家外资机械厂。

1854年第二次鸦片战争后不久，外商在黄埔经营的船坞船厂增至5、6家。

英美商人并纷纷在华东设立船舶修造厂，其中较大的有英商办的上海祥生船厂、耶松船厂和和丰船厂。

至19世纪60年代末，外商在广州、上海、厦门、福州等沿海口岸建立的大小船舶修理厂已达22家，雇用的中国工人达九千多人。

外商在中国经营的机械工业除船舶修造厂外，还有铁路车辆修理厂，如1880年英国人在唐山建立的中国第一个铁路车辆修理厂，1901年德国人在青岛四方村建立的青岛铁路工厂，都是当时规模较大的企业。

据1908年统计，外资经营的34个主要机器厂中，船舶修造厂28个；铁路车辆工厂3个。

这些厂以英商经营的最多，约占总数的三分之二。

20世纪初，日本在东北加紧了对中国的经济侵略。

日俄战争后，在南满地区，开办了一批机械工厂。

到20年代已有较大的铁路、造船、矿山机器等机械制造厂20多家。

南满铁道株式会社于1906年扩建了接收帝俄的大连铁路工厂、抚顺煤矿机械厂。

1907年新建了沙河口铁路工厂。

1908年，川崎造船所扩建了接收帝俄在大连的船坞和工场，设大连分厂，至1914年已发展成为拥有日籍职工2800余人、中国工人1万余人的大型修造船厂，能修造5000吨级轮船。

1919年，美商在上海曾建立专为装配机器的慎昌工厂。

美商对中国主要是输出机器设备，长时期占中国进口机器设备总额的五分之一到四分之一，所办机器厂较少。

到民国时期中国的机械发展又有了新的进展，1931年南京政府开始筹备中央机械厂，其设备状况较强。

另外当时中国也能仿制一些进度较高的机器，如自动缫丝机、钨丝拉细机等。

民营机械厂也迅速发展，如新中工程公司、永利化学公司机器厂、大隆机械厂、顺昌机械产等等。

都体现了中国机械工程的发展计入了一个新的时期。

但由于战争的关系这时代的机械工程发展受到了种种的阻碍。

三、现代机械
新中国建立后特别是近三十年来，我国的机械科学技术发展速度很快。

经过中国不懈的努力，中国机械工业已经逐步发展成为具有一定综合实力的制造业，初步确立了在国民经济中的支柱地位。

向机械产品大型化，精密化、自动化和成套化的趋势发展。

在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。

总的来说，就目前而言中国机械科学技术的成就是巨大的，发展速度之快，水平之高也是前所未有的。

“八五”期间，中国共产党十四大明确提出要把机械工业、汽车工业建成国民经济的支柱产业。

按照这一战略要求，原机械工业部会同原国家计划委员会
制定了《机械工业振兴纲要》，经国务院批准颁布实施，要求用15年时间，到2010年基本实现机械工业的振兴，使之成为国民经济的支柱产业。

“九五”期间，机械工业取得了长足的发展。

突出表现在机械工业产值在全国工业中的比重超过25％，生产保持稳定增长，为国民经济提供了大量可靠装备；先进制造技术得到大量采用，同时在高新技术产业化方面取得重大进展；研制、制造重大、精密、成套装备的能力显著提高；全方位、多层次的对外开放格局基本形成，机械产品出口的迅速增长，有力地支持了机械工业乃至全国经济的发展；体制改革取得突破性进展，市场机制已在机械工业发展中起主导作用，以建立现代企业制度为目标的国有企业改革稳步推进，民营企业、乡镇企业成为机械工业发展的新兴力量。

“十五”期间是机械工业历史上发展最快、变化最迅速的时期。

整个行业发展成绩喜人，亮点频现：产出规模增长迅猛、发展环境显著改善、产业结构变化喜人、服务质量明显提高。

多年来中国机械工业的高位运行，盈利能力的持续提升，为国民经济可持续发展和综合国力的提高作出了无可替代的贡献。

因此，大力发展机械工业，用先进的机械设备去装备国民经济各部门，对促进中国国民经济和社会发展具有重大意义。

2007年机械设备制造行业增长形势较好，投资继续保持较为快速的增长以及国民经济的结构调整、技术改造都对机械制造行业产生了大量的市场需求，为机械设备制造业的稳定增长提供了良好的产业环境。

“十一五”将为机械行业带来新的发展契机。

众所周知，国家的每一个五年计划都涉及到许多大型工程的建设，而每项工程都将率先拿出接近10%的总投资额做设备投资，其中机械设备就是最为重要的设备投资之一。

按照五年计划的一般规律，重大工程在2007年、2008年投资将会达到高潮。

由于设备投资提前进行，因此机械行业就在固定投资增长高潮到来前提前进入辉煌期，即未来若干年将是传统机械行业高速发展期。

两大行业拉动机械产品需求。

从行业关联性来看，由于汽车和航天产业是与传统机械保持最为紧密的两大行业，这两大行业的高速发展必然直接带动传统机械的大幅增长。

面对新的发展契机，中国机械企业应把握市场需求、行业发展趋势，抢占先机，制订未来的发展战略。

"十二五”期间市场需求预测、发展战略与指导思想、规划目标、发展重点及主要任务、政策性建议和措施意见七个方面对行业发展状况和前景进行了阐述
和规划。

明确了推进我国工程机械产业由制造大国向制造强国转变的发展战略。

提出通过5年努力，初步形成具有国际前沿水平的主机产品、基础技术、功能部件的研发与制造体系，实现我国工程机械产业由粗放型、模仿型、数量型向科技创新、质量、工程机械行业早早地迎来了一场寒流效益型的转变。

移动式破碎机具有灵活方便，机动性强，可节省大量基建及迁址费用等优点，能够对物料进行现场破碎，并可随原料开采面的推进而移动，从而大量降低了物料的运输费用。

移动破碎站可以把建筑垃圾变废为宝，建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后，大多可以作为再生资源重新利用如：废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属，经分拣、集中、重新回炉后，可以再加工制造成各种规格的钢材；废竹木材则可以用于制造人造木材；砖、石、混凝土等废料经粉碎后，可以代砂，用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、打混凝土垫层等，还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。

具有实现建筑垃圾减量化、资源化、节约天然资源、保护生态环境等优势，并具有较高的经济价值。

需求呈现‘四化’：即功课功能多样化、使用说明简朴化、操纵要点傻瓜化、维护保养人道化，这‘四化’实际上也离不开农机技术与农艺的有机结合。

“十二五”期间，中国工程机械工业协会将协同各分支机构参与到标准制定工作中来，同工信部科技司、装备司，大型骨干企业，各标委会及时联系沟通，积极推进协会标准、行业标准及国家标准的制定和修订工作，随着国内相关标准的及时跟进和不断完善，我国工程机械行业发展将进入标准化时代。

这一时期还没有结束，我国的机械科学技术还将向更高的水平发展。

只要我们能够采取正确的方针、政策、用好科技发展规律并勇于创新，我国的机械工业和机械科技一定能够振兴，重新引领世界机械工业的发展潮流。

参考文献：《中国古代机械发展史》、《中国古代农业机械工程发明史》《新中国机械发展史》、《中国机械工业技术发展史》、《中国机械发展史》。