论机械发展历史

论机械发展历史
机电学院 机械4班
摘要： 机械是伴随人类社会的不断进步逐渐发展与完善的。从原始社会早期人类使用的简单工具，发展到较为复杂的机械，不断促进了制造业、运输业的快速发展，人类开始进入现代化的文明社会。接着当信息时代的来临，使机械进入智能化的阶段，人类的文化、经济、乃至政治等方面都有不同程度的进步。机械的发展，促进了社会的进步，推动了世界之轮。而研究该历史，可以以史为鉴，辨清现在，遥望未来。
关键词： 机械发展，机械作用，发展史，未来机械
目录
（一）机械发展的基本历程
（二）世界各国的古代机械发展不平衡
（三）中国机械发展史简介
（四）外国机械发展史简介
（五）世界机械工业展望
前言 机械（machinery）是机器(machine)和机构(machanism)的总称。各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动装置。至于机器则都是根据某种使用要求而设计的执行机械运动装置，可用来变换或传递能量、物料和信息。机械史发展过程，就是人类社会发展的过程，向前探索更尖端的科技。此次论文主要是通过收集资料，研究机械发展史，了解其发展历程。
一、 机械发展的基本历程
从原始社会早期人类使用的诸如石斧、石刀等最简单的工具，到杠杆、辘轳、人力脚踏车、兽力汲水车等简单工具，发展到较复杂的水力驱动、风力驱动的水碾和风车等较为复杂的机械。18世纪英国的工业革命以后，以蒸汽机、内燃机、电动机作为动力源的机械促进了制造业、运输业的快速发展，人类开始进入现代化的文明社会。20世纪电子计算机的发明、自动控制技术、信息技术、传感技术的有机结合，使机械进入完全现代化的阶段。机器人、数控机床、高速运载工具、重型机械及其大量先进机械设备加速了人类社会的繁荣与进步，人类可以遨游太空、登陆月球，可以探索辽阔的大海深处，可以在地面以下居住和通行，所有这一切都离不开机械，机械的发展已进入智能化阶段。机械已经成为现代社会生产和服务的五大要素（人、资金、能量、材料、机械）之一。
在人类历史的长河中，发生了几次决定人类命运的大革命。第一次革命发生在大约200万年前，人类学会使用了最简单的机械----石斧、石刀之类的天然工具，劳动造就了人；第二次革命发生在大约50万年前，人类发现并使用了火，食用熟食使人类更加聪明，而且延长人类的寿命；第三次革命发生在大约15000年前，人类开始了农耕和畜牧，并大量使用简单的机械，提高了生产率，促进了人类社会的快速发展

；第四次革命发生在1750年到1850年之间，蒸汽机的发明导致了一场工业革命，在此期间，奠定了现代工业的基础；计算机的发明导致了一场现代工业革命，也就是第五次大革命。智能机械开始应用，计算机正在改变人类的传统生活方式和工作方式。
二、世界各国的古代机械发展不平衡
由于古代交通不便，世界各国的文化交流很少，世界上几个独立文化区域的机械发展很不平衡，各自独立发展，差异很大。在公元14世纪之前，中国的机械工程发展位于世界之首，但古巴比伦和古埃及等国的发展也很早。公元前3500年，古巴比伦有了带轮子的车、钻孔用的弓形钻。公元前2686年，古埃及开始在农业生产中使用木犁和金属镰刀，公元前8世纪，古埃及出现了鼓风箱、活塞式唧筒。公元前600年---公元400年之间，古希腊出现了一些著名的哲学家和科学家，他们对古代机械的发展作出了杰出的贡献。希罗夫说明了杠杆、滑轮、轮与轴、螺纹等简单机械的负重理论、脚踏车床的出现也为现代车床奠定了基础。

三。、中国机械发展史简介

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除了众所周知的造纸术、印刷术、指南针、火药这四大发明之外，中国古代在机械工程领域的发明与创造也是非常辉煌的。由于古代中国长期处于封建社会状态，科学技术的发展比较缓慢。秦汉以前，对各种发明创造比较重视，在这期间的成果较多。据《周礼考工》记载：智者创物，巧者述之，守之世，谓之工，百工之事皆圣人之作也。但也有不同意见，老子说：民多利器，国家滋昏。人多技巧，奇物滋起。绝巧弃利，盗贼无有。自秦汉以后，除去对农业生产有利的发明创造之外，一般都受到轻视，甚至因发明创造而获罪。尽管如此，我国古代的科学技术仍然领先于世界，无愧一个伟大的文明古国。
公元14世纪以前，我国的发明创造在数量、质量上以及发明时间上都是领先的，也曾是世界强国。但在14世纪以后，中国仍然处于封建社会之中，而以英国、法国为代表的西方国家开始发展自然科学，兴办大学，培养人才。到公元15世纪，西方的机械科学已超过中国。公元17世纪英国的工业革命后，中国的机械工业已远远落后于西方诸国，但我国古代劳动人民对世界科学技术的发展所作的贡献是我们引以为豪的。20世纪80年代以后，在我国实行了改革开放政策，及时调整了机械工业的发展策略，机械工业获得长足的进步，与世界发达国家的差距正在逐步缩小。很多领域以达到世界先进水平，我们相信日益强大的中国在以后的时间里还会对世界的发展做出更大的贡献
四、外国机械发展史简介
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。
1783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。
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。
1804年，英国人特莱维茨克发明并制造出第一台蒸汽机车，并由英国人史提芬森在1829年最后完善成功。蒸汽机车与铁路的普及，使交通运输发展很快，促进了西方工业生产的发展。铁路时代促进了西方的机械文明。
1850年，英国的佛朗西斯设计并制造了固定叶片外置，转动叶轮安装在内侧的水轮机。水从叶轮外周流向内侧,弗朗西斯水轮机被广泛使用。
1870年，美国的佩尔顿发明了冲击式水轮机。
1920年，奥地利的卡普兰发明了螺旋桨式水轮机。
1882年，瑞典科学家拉瓦尔研制出了冲击型汽轮机。
1884年，意大利的帕茨森研制出了反击型汽轮机。
1680年，荷兰物理学家惠更斯开始研究内燃机； 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。
1880年，21岁的迪塞尔以优异的成绩在慕尼黑工业大学毕业后，经过17年的坚持不懈的研究，终于在1897年研制成功了迪塞尔内燃机，为机械文明的发展作出了很大的贡献。
电的发现给人类带来了光明，电动机的发明引起一场新的动力革命。
1879年，美国的发明家爱迪生发明了电灯。英国的法拉第简述了发电机和电动机的原理。比利时的格拉姆制造出第一台实用的发电机，由蒸汽机驱动，主要用于照明和电镀。
1873年，维也纳举行了世界博览会，在实验发电机时，由于操作失误，

外部电流流向了发电机，发电机却突然转动起来，这一偶然的发现，触动了科学家的灵感，不久实用的电动机诞生了。
1879年，德国西门子研制成功第一台电气机车。四年后，英国开设世界上第一条电气铁路。
战争的爆发与持续，加速了枪炮的研制与生产。欧洲的战争、英美战争、美墨战争、第一次世界大战等，对兵器的配件要求导致了互换性的发明。
1798年，埃利?惠特在建立工厂，生产枪支的时候发现手工生产枪支时，生产量极少。 为此埃利采用了新的方法，制作专用机床，并设计了可以按零件尺寸进行准确加工的特殊尺寸测量器——样规。当时这个方案是具有划时代意义的，并且远远超过了那个时代的技术水平。从这一特殊情况出发，美国采用了和英国不同的方式，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。
良好的互换性必须有高精度的测量工具和加工机床来保证。因此，19世纪的机床和测量工具的发明与革新进展很快，同时，钢铁工业也获得很快发展，互换性的发明使机械工业进入大批量的生产阶段。

互换式生产以及测量器和螺纹的设计制造促进了大批量生产方式的确立。为此，就需要优质的机床。1855年布朗?夏普公司制作了第一台万能铣床。。托马斯?布兰查得发明了仿形机床。随着机床制作迅速地发展，转塔机床也被发明了出来。之后，出现了自动机床。随着机械发展需要，出现了大型机床。1864年，美国制造了世界上第一台磨床。磨床使砂轮磨削刀具的作业实现了机械化。
1776年，美国宣布独立。但是，在十八世纪后半叶到十九世纪这段时间，美国战争连续不断，这促进了美国工业等等各方面的发展。一七六五年瓦特制作了新式的蒸汽机。随后，埃旺斯创立了自动面粉加工工厂，从此，世界工业进入了自动化时代。
西方各国的机械发明史主要集中在文艺复兴以后的工业革命期间，历史较短，但发展迅速，奠定了现代工业的基础。总结其发展快的原因之一就是对科学技术的重视，很多著名的大学就是在那一时期建立的。
第二次世界大战以后，随着第一代电子计算机的诞生及其发展，促进了机械发展的智能化和自动化，机械工程和许多学科的有机结合，又促进了机械工业的高速发展。人类进入现代机械文明时代。
五、世界机械工业展望
机械工业的发展在推动人类社会的发展、在提高人类物质文明和生活水平

的同时，也对自然环境起了重大的破坏作用，全世界的人民都已认识到这一点。其破坏主要表现在机械文明中的空气污染、噪音污染、水污染以及机械文明中的人机问题和能源问题等。
随着科学技术的深入发展，降低能耗、保护环境、高精度、高性能的各类机械产品将不断涌现，微型机械将会普及应用。21世纪的机械发展方向主要表现在（1）以太阳能和核能为代表的没有污染的动力机械将会出现，并投入使用。燃氢发动机驱动的汽车将会行驶在公路上。（2）载人航天技术更加成熟，人类乘坐宇宙飞船登陆火星、月球和其他星球，甚至可以实现太空旅行和其他星球居住。（3）高精度、高效率的自动机床、加工中心更加普及，CAD/CAPP/CAM系统更加完善，彻底实现无图纸加工。机械制造业将摆脱传统的设计、制作观念。（4）微型机械将会应用到医疗和军事领域，人工智能机械将会大量出现。（5）绿色机械（不污染环境的报废机械又称为绿色机械）将会取代传统机械，设计方法智能化，大量工程设计软件取代人工设计与计算过程。（6）民用生活机械进入家庭，兵器更加先进，非金属材料和复合材料在机器中的应用日益广泛。
结论
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。机械的发明是人类区别于其他动物的一项主要标志，人类自从用机械代替简单工具，便在动手方面得到很大的进步和发展，而经过三次工业革命的洗礼，机械的快速发展使人类达到前所未有的地步。 但是，科技的发展也有一定的社会和环境的负面影响，人类要理智合理的运用机械，优先考虑环境问题，坚持可持续发展，才能使我们智慧的结晶得到适当的运用。
致谢
感谢老师的指导和论文资料来源的供给者，感谢他们帮助是我顺利完成这篇论文。
参考文献
【1】 中山秀太郎著，石玉良译?《世界机械发展史》【M】 机械工业出版社 1986年8月 （1）
【2】 宗培言?《机械工程概论》【M】机械工业出版社 2001年9月
【3】 郭腾飞?世界机械发展史 【C】 2008年5月
【4】 匿名?世界机械发展史 【C】 广东工业大学 2008年11月

附录
进入新世纪以来，世界机械工业进入了前所未有的高速发展阶段，对比其他行业，机械工业发展具有以下特征：

一、经济规模化 全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流。在不断联合重组，扩张竞争实力的同时，各大企业业纷纷加强对其主干业务的投资与研发，不断提高系统成套能力和个性化，多样化市场适应能力。

二、结构调整深化 发达国家加大了产业转移的力度，机械产品中附加值低的产品

被安排到市场潜在需求发展中国家生产。为适应市场需求的变化，各大生产商纷纷采取专业化生产，“单品种，大批量”已成为很多500强企业生产方式的新特色。同时，以生产者为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的定制生产方式转变。服务的个性化成为竞争成败的重要因素。

三、 随着信息技术革命，管理思想与方法的根本性变化，企业组织形式也发生了变化，这些变化发生在跨国公司，并将成为新型全球化方式而发展下去。这种变化的主要特征是：广泛利用别国的生产设施与技术力量。在自己可以不拥有生产设施与制造技术所有权的情况，制造出最终产品，并进行全球销售。机械制造业公司在全球范围建立零部件的加工网络，自己负责产品的总装与营销。原材料调配、零部件采购全球化已成为世界机械制造工业的发展趋势。

四、产品高技术化 以信息技术为代表的现代科学技术发展，对机械制造业提出了更高、更新要求的各国家和地区，特别是发达国家更重视发展机械制造业，充分体现了机械制造业作为高新技术产业化在推动整个社会技术进步和产业升级中不可替代的基础作用。高新技术的迅猛发展起到了推动、提升和改造的作用。信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、机器人技术、先进的发电和输配电技术、电力电子技术、新材料技术和新型生物、环保装备技术等当代高新技术成果开始广泛应用于机械工业，其高新技术含量已成为市场竞争取胜的关键。