世界机械发展史

世界机械发展史

机本0902班

【摘要】按照时间顺序叙述世界机械发展的历程，进一步理解世界机械的发展史与人类的文明发展史是紧密相连的，都曾使得人类社会出现跨越式发展。分析世界机械发展的特点和现状，并阐述其发展趋势。

关键词：机械发展古代机械近代机械现代机械发展史

1.前言

机械一词来源与希腊语及拉丁文，原指巧妙的设计，作为近现代的概念可追溯到古罗马时期。现在通常解释为利用力学原理组成的各种装置。它能把力量和力从一个地方传递到另一个地方或改变能量和力的方式。

机械是机器和机构的总称。各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动的装置。而机器则是根据某种要求来设计的执行机械运动的装置，可用来变换或传递能量、物料和信息。机械是人类生产和生活的基本要素之一，是人类物质文明最重要的组成部分。

2 机械起源和古代机械发展阶段

机械的先驱也是人类成为现代人的标志——制造使用工具。最早的雏形诞生于石器时代，各种石斧.锤和木质皮质简单工具。由此进步到制造多个零件组成现代机械经历了漫长的过程。就是这些工具也创造了人类早期文明。大家熟悉的古埃及文明和古巴比伦文明是人类真正文明开端，大约两千年后在大陆的另一端，中国大陆也出现新石器时代的颠峰之作，半坡文化和河母渡文化。

具体机械和文明的开始还要从公元前7000年，在地中海东岸地区犹太人建立的杰里科城中出现了最早的车轮，城市文明首次在地球上出现。杰里科城是世界第一城，也被称为世界文明的摇篮。车轮也许就是世界上最早机械。车轮是人类的重要发明之一，正是由于车轮的产生，才使车成为人类的重要运输工具。

经历了两三千年的沉淀，大约在公元前4700年古埃及人首先进入青铜时代。古埃及的青铜器的使用也使人类历史上出现了第一个真正意义上的文明——巴达里文明。这一时期开始使用辊子，翘棒和滑撬等机械，这也为金字塔的建立提供了技术上的支持与保障。与此时差不多，在美索不达米亚也开始进入青铜时代，但没有灿烂的文化出现。又过了1500年。在古埃及和美索不达米亚的人们开始普遍使用青铜器。在埃及用来修建金字塔的凿子开始广泛使用；在古巴比伦人们发明了带轮的车。在公元前2800年中国中原地区出现原始木质机械，用于耕地。到这个时期世界各地文明都出现了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨，用来灌溉的桔槔和辘轳，装轮子的车，用来航行的船和舵。动力也由人力发展到畜力，水力和风力。机械工具也由天然的木、石、土发展到人造材料陶瓷和青铜材料。这时已经具有动力，传动和工作三个部分的完整机械。

在青铜时代如火如荼的进行时，人类历史的车轮也不声不响地进入新的时代——铁器时代。在西亚地区汉默拉比创建巴比伦第一帝国后一百多年，欧贝德文明进入铁器时代。到春秋战国时期，中国历史上进入第一次地方战乱，分裂割据时期。由于不断战乱促进了技术的

进步，从出土的器物看有的表面已经脱碳成钢。在河北易县的遗址出土的兵器中，已经有回火和淬火组织。这也是世界上最早的热处理技术，对现代技术材料处理技术有不可磨灭的影响，客观也促进了近代机械的发展。

3.近代机械发展

西方各国的古代机械工程发展一直缓慢，但是在公元14世纪以后，机械工程领域的发明创造逐步超过中国。从中世纪沉睡中醒来的欧洲，16世纪进入了文艺复兴时期，机械工程领域中的发明创造如雨后春笋，机械制造业空前发展。文艺复兴时期的代表人物，意大利的著名画家达·芬奇设计了变速器、纺织机、泵、飞机、车床、锉刀制作机、自动锯、螺纹加工机等大量机械，并画了印刷机、钟表、压缩机、起重机、卷扬机、货币印刷机等大量机械草图。一场大规模的工业革命在欧洲爆发，大批的发明家涌现出来，各种的专科学校、大学、工厂纷纷建立，机械代替了大量的手工业，生产迅速发展。

1683年，英国的怀特和鲍尔设计并制造了纺织机，于1758年取得了改进后的纺织机专利。

1760年，英国的哈格里沃斯改造了纺织机，使纺纱和织布开始分工。在工业革命时期，纺纱机的发展由1830年英国的罗伯茨发明的自动织机收场而告一段落。

1769年，在英国格拉斯哥大学工作的瓦特经过十余年的努力和不断该进，在爱丁堡造出第一台蒸汽机。1780年，蒸汽机为工厂提供了强大的动力，成为动力之王。蒸汽机的成功经历了多人的努力。1680年，荷兰的物理学家惠更斯通过气压使活塞运动；英国人塞维利制造了利用蒸汽汲水的机械，英国人纽克曼完成了气压机的制造，最后才有瓦特发明出蒸汽机。

1680年，荷兰物理学家惠更斯开始研究内燃机；1833年，英国的莱特提出了一种原动机的设想；1838年，由巴尼特制出第一台有点火装置的内燃机。

1897年，德国迪塞尔发明了著名的迪塞尔内燃机，解决了汽车、轮船等许多机器的动力源问题，机械工业发展进入一个新阶段。

4.现代机械发展

1917年11月7日，当俄国“十月革命”的大旗插在资本主义政府上面时，人类历史发生了转折，现代机械发展史开幕了。

20世纪战争席卷整个世界。从战争需要这一角度出发，美国开始研制并发展了铣床、转塔车床、拉床、磨床以及自动车床之类的机床。当人们都看到互换式生产方法在枪械生产中发挥的有效作用后，其后在生产其他机械时也逐渐地开始应用了这种方法。像自行车、缝纫机、打字机等生产都采用了这种互换式。其后，各种新式互换性机床也应运而生，在制造机床的同时，为了保证车床的精确度，千分尺等一大批测量器具和螺纹被设计制造出来。

在对管理模式的研究下，机械的制造开始走向自动化。例如，辛辛那提公司制造的液压式平面磨床，就是具有自动循环系统；而在米尔沃尔基的工厂，钻床实现了自动化，部件的安装或移动、钻头的转动及进给、工作台的移动等动作均是自动进行的。

随着电子科技的发展，机械的自动化程度越来越高。1952年，美国帕森斯公司制成第一台数字控制机床。1962年，美国本迪克斯公司首次在数控铣床上实现最佳适应控制（ACO）。

1967年，美国的福克斯首次提出机构最优化概念。英国莫林斯公司根据威廉森提出的柔性制造系统的基本概念研制出“系统24”。1976年，日本发那科公司首次展出由4台加工心和1台工业机器人组成的柔性制造单元。