世界机械发展史论文.docx

1、世界机械发展史论文 世界机械发展史 系 (部) 班 级 姓 名 学 号 2011年9月13日目录引言.1摘要.2Abstract.31 世界机械发展的三个阶段.41.1机械起源和古代机械发展阶段.51.2近代机械的发展阶段.71.3现代机械的发展阶段.112世界机械发展的未来趋势.133对世界机械发展背后世界的思考.14参考文献.15引言机械（machinery）是机器（machine）和机构（mechanism）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，可用来传递和变换能量，物料和信息，机械是人类生活和生产的基本要素之一，是

2、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的工具，使手和足的“延长”在更大程度上得到发展 。而经过三次工业革命的洗礼，机械的飞速发展，更是使人类达到了前所未有的境地，可以说，世界机械的发展史，就是人类超越自我，探索未知领域的发展史。 世界机械发展史Machinery Development History of the World摘要按时间顺序从三个阶段叙述世界机械史的发展历程，进一步了解世界机械的发展史与人类文明发展史是紧密联系的，每一个时期的机械都有各自的特点，都曾使得人类的社会飞跃发展，且带来人类社会质的改变，并且对未来机械的发展趋

3、势进行猜想，并思考机械发展背后的污染问题。AbstractChronological narrative from the three stages of the development process of the history of the worlds machinery to better understand the history of the worlds machinery and the history of human civilization development are closely linked, each period has its own mechanic

4、al characteristics, have made a leap of human society development ,and bring about a qualitative change in human society ,and the future trends guess machinery and mechanical thinking behind the development of the pollution problem.关键词：机械发展 、古代机械、 现代机械、机械发展史Keywords：Machinery development、 Ancient ma

5、chine、modern machine、 machinery Development history 1 世界机械发展的三个阶段世界机械的发展是伴随着人类的文明发展而发展的，按人类文明的发展，世界机械的发展史可分为三个阶段：从公元前7000年城市文明的出现到公元十七世纪末是机械的起源和古机械发展阶段，由十八世纪到二十世纪初为近代机械发展阶段，从二十世纪初到现在，为现代机械发展阶段。每一个阶段的机械都有各自的特点，都曾使得人类的社会飞跃发展，且带来了人类社会的巨大的改变。下面按时间来分，从三个阶段来叙述世界机械的发展史。1.1机械起源和古代机械发展阶段考古发现，公元前7000年，在巴勒斯坦地区

6、犹太人建立杰里科城，城市文明首次出现在地球上，最早的机械车轮是此时诞生的。车轮是人类重要的发明之一，正是由于车轮的诞生，才使车成为人类重要的交通工具。当人类进入青铜器时代，机械得到了很大的发展，也开始变得更加实用。公元前3500年，古巴比伦的苏美尔诞生了带轮的车，是在橇板下面装上轮子而成。公元前3000年，美索不达米亚人和埃及人开始普及青铜器，青铜农具及用来修造金字塔的青铜工具（比如：凿子）在此时已广泛使用。公元前2800年，中国中原区域涌现原始耕地工具耒耜（木制）。公元前2800年，青铜器制作技巧传入我国周边，西域的游牧民族（现中国甘肃东乡马家窑文化遗址）使用锡青铜铸成的铜刀。公元前2686

7、开使涌现牛拉的原始木犁和金属镰刀。公元前2500年，欧亚之间区域就曾使用两轮和四轮的木质马车埃及古代墓葬中曾发现公元前1500年前后的两轮战车。公元前2500年，伊拉克和埃及用失蜡法铸造青铜金属饰物。 公元前2400年，埃及涌现腕尺、青铜手术刀，滑轮等机械设备。公元前2000年，中国甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址留存经过冷锻的红铜刀、凿。埃及等地涌现切割树木的车床，中国中原地区有了以圆木板为行走部件的车辆（轮子）。公元前1700年，西亚巴格达附近，欧贝德的文明进入铁器时代。公元前1600年，青铜器正式传入中原，中国开端用天然磨料磨制铜器和玉器。公元前1400年，中国河北藁城和北京平谷县留存经过热

8、锻的铁刃和铜钺。公元前14001300年，中国商代甲骨文涌现，中国进入有文字时代。公元前1400年，中国河南安阳殷墟留存商代晚期最重的青铜器司母戊方鼎，中国河南安阳殷墟留存经过再结晶退火的金箔，中国发明象牙尺。公元前1400年，小亚细亚的古国赫梯王国人开使应用铁器。公元前1300年，中国始用铜犁，中国用研磨方法加工铜镜。公元前1200年，叙利亚涌现磨谷子用的手磨，两河流域文明在建筑和装运物料过程中，已应用了杠杆、绳索、滚棒和程度槽等简略工具，滑轮技巧用作城堡上的放箭机构，埃及涌现绞盘，最初用在矿井中提取矿砂和从水井中提水，埃及初步涌现了水钟、虹吸管、鼓风箱和活塞式唧筒等流体机械。公元前1000

9、年，铁器制作技巧自印度传入中原附近的少数民族，中国西部国家（南越，楚国）涌现带铁犁铧的犁。公元前1000年，中国创造冶铸青铜用的鼓风机。公元前770年，中国开端应用失蜡铸造方法铸造青铜器，中原涌现可锻铸铁和铸钢，中国已广泛采用漏壶计时，罗马文明断定太阳历与24节气。公元前770年，中国湖北铜绿山春秋战国古铜矿遗址留存木制辘轳轴，中国涌现制作战船的工场。公元前600年，古希腊和古罗马进入古典文化时代，这一时代在古希腊出身了一些著名的哲学家和科学家，他们对古代机械的发展做出了突出的贡献。公元前513年，中国的左传记载中国最早的铸铁件晋国铸刑鼎。希腊罗马区域木工工具有了很大改良，除木工常用的成套工具

10、如斧、弓形锯、弓形钻、铲和凿外，还发展了球形钻、能拔铁钉的羊角锤、伐木用的双人锯等。此时，长轴车床和脚踏车床已开端广泛应用，用来制作家具和车轮辐条。脚踏车床一直延用到中世纪，为近代车床的发展奠定了基础。公元前500年，中国湖北随县曾侯乙墓留存春秋战国时代最复杂、最精巧的青铜器曾侯乙尊盘和曾侯乙编钟，编钟由8组65枚组成，采用浑铸法铸造。中国春秋末期的齐国编成手工艺专著考工记。世界上第一枚冲制法制成的钱币在罗马出身，这是金属加工方面的一大成绩，是现代成批生产技巧的萌芽。公元前476年，中国涌现用天然磁铁制成的指南针司南，这是中国的四大发明之一。 中国开端用叠铸法铸造青铜刀币。 中国河北易县燕都遗

11、址留存的钢剑中有淬火组织，矛、箭铤中有正火组织。 中国河南洛阳留存经脱碳退火的白口铸锛。中国河南信阳留存汞齐鎏金器物。公元前400年，中国的公输班创造石磨。 公元前220年，希腊的阿基米德创制螺旋提水工具。希腊的阿基米德提出物体浮动理论阿基米德原理。古希腊人在手磨的基础上制成了轮磨。中国西安兵马俑出土的青铜秦剑大约出身于此时代。公元前206年，中国西汉涌现青铜铸件透光镜。公元前206年，齿轮在欧洲涌现，最早的利用是装在战车用来记载行车里程的里程计上。中国四川成都市站东乡留存滑车。罗马在单轮滑车的基础上创造复式滑车。它最早利用是在建筑上起吊重物。公元前113年，中国河北满城西汉中山靖王刘胜墓留存

12、经过渗碳处理的佩剑。公元前100年，罗马功率较大的维特鲁维亚水磨涌现，水轮靠下冲的水流推动，通过恰当选择大小齿轮的齿数，就可调剂水磨的转速，其功率约三马力，后来前进到五十马力，成为其时功率最大的原动机。 公元1世纪，亚历山大的西罗著有气动力学，其中记载利用蒸汽作用旋转的气转球(反动式汽轮机雏形)。同时，西罗创造的汽转球(又叫风神轮)涌现。汽转球作为第一个把蒸汽压力转化为机械动力的装置，它也是最早利用喷气反作用原理的装置。公元9年，中国制出新莽卡尺。25221年，中国的毕岚创造翻车(龙骨水车)。 中国的杜诗创造冶铸鼓风用。中国涌现水轮车(水轮机雏形)。78139年，中国的张衡创造浑天仪(水运浑象

13、)，由漏水驱动，能唆使星辰出没时间。 2世纪，中国用花纹钢作宝刀、宝剑类似大马士革刚。105年，中国的蔡伦造纸。220230年，中国涌现记里鼓车。235年，中国的马钧创造由齿轮传动的指南车。 265420年，中国的杜宇创造由水轮驱动的连机锥和水转连磨。4世纪，地中海沿岸国家在酿酒压力机上利用螺栓和螺母。西方机械技巧的发展因古希腊和罗马的古典文化处于低沉而陷于长期停顿。黑逝世病等瘟疫的蔓延，是西方世界陷入长达400年的漆黑。56世纪，中国创造磨车。 420589年，中国涌现车船。 550580年，中国的綦母怀文创造灌钢技巧。618907年，中国西安沙坡村留存银质被中香炉，结构奇巧。700年，波斯

14、开端应用风车。953年，中国铸造大型铸铁件沧州铁狮子(重5000千克以上)。10411048年，中国的毕升创造活字印刷术。 1088年，中国的苏颂、韩公廉制成带有擒纵机构的水运仪气象台。1097年，中国在山西太原晋祠铸有四个大铁人宋代铁人。 11271279年，中国创造水转大纺车。11311162年，中国记载走马灯(燃气轮机雏形)。 1263年，中国的薛景石完成木制机具专著梓人遗制。 1330年，中国的陈椿在敖波图中记载化铁炉(搀炉)。 1332年，中国用铜制作大炮。文艺复兴时代开端，意、法，英等国相继兴办大学，发展自然科学和人文科学，造就人才，西方机械技巧开端恢复和发展。1350年，意大利的

15、丹蒂制成机械钟，以重锤下落为动力，用齿轮传动。1395年，德国涌现杆棒车。1439年，德国谷腾堡创造金属活字凸版印刷机。1608年，荷兰的李普希创造千里镜。 1629年，意大利的布兰卡设计出靠蒸汽冲击旋转的转轮(激动式汽轮机的雏形)1637年，中国刊印了宋应星的科学技巧著作天工开物，书中对中国古代生产器具和技巧有详细记载。1643年，意大利的托里拆利通过实验测定标准大气压值为760毫米汞柱高奠定了流体静力学和液柱式压力测量仪表的基础。 1660年，法国的帕斯卡提出静止液体中压力传递的基础定律，奠定了流体静力学和液压传动的基础。16501654年，德国的盖利克创造真空泵，1664年他在马德堡演示

16、了著名的马德堡半球实验，首次显示了大气压的威力。16561657年，荷兰的惠更斯创制单摆机械钟。1665年，荷兰的列文胡克和英国的胡克创造显微镜。 1698年，英国的萨弗里制成第一台实用的用于矿井抽水的蒸汽机“矿工之友”。它开创了用蒸汽作功的先河。1.2近代机械的发展阶段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

17、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。1701年，英国的牛顿提出对流换热的牛顿冷却定律。 1705年，英国的纽科门创造大气活塞式蒸汽机，取代了萨弗里的蒸汽机。功率可达六马力。17091714年，德国的华佗海特先后创造酒精温度计和水银温度计，并创立以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的华氏温标。17131735年，英国的达比创造用焦炭炼铁的方法。1735年，达比之子将焦炭炼铁技巧用于生产。1733年，法国的卡米提出齿轮啮合基础定律。 1738年，瑞士的丹尼尔第一·贝努利确立无粘性流体的能量方程贝努利方程。17421745年，瑞典

18、的摄尔西乌斯创立以水的冰点为100度、沸点为0度的温标。1745年，瑞典的林奈将两个固定点颠倒过来，即成为摄氏温标。 18世纪中叶，法国的拉瓦锡和俄国的罗蒙诺索夫提出燃烧是物质氧化的理论。 1755年，瑞士的欧拉确立粘性流体的运动方程欧拉方程。1764年，英国的哈格里夫斯创造竖式、多锭、手工操作的珍妮纺纱机。1769年，英国的瓦特取得带有独立的实用凝汽器专利，从而完成了蒸汽机的创造。这种蒸汽机后于1776年投入运行，热效率达24%。 法国的居诺制成三轮蒸汽汽车，这是第一辆能真正行驶的汽车。17721794年，英国的瓦洛和沃恩先后创造球轴承。1774年，英国的威尔金森创造较精密的炮筒镗床，这是第

19、一台真正的机床加工机器的机器。它成功地用于加工汽缸体，使瓦特蒸汽机得以投入运行。1785年，法国的库仑用机械啮合概念解释干摩擦，首次提出摩擦理论。英国的卡特创造动力织布机，完成了手工业和工场手工业向机器大工业的过渡。1786年，英国的西兹创造割穗机。1787年，英国的威尔金森建成第一艘铁船。1789年，法国首次提出“米制”概念。1799年制成阿希夫米尺(档案米尺) 1790年，英国的圣托马斯创造缝制靴鞋用的链式单线迹手摇缝纫机，这是世界上第一台缝纫机。 18世纪90年代，英国的边沁先后创造平刨床、单轴木工铣床、镂铣机和木工钻床。1792年，英国的莫兹利创造加工螺纹的丝锥和板牙。1794年，英国

20、的威尔金森建成冲天炉。1795年，英国的布拉默创造水压机。1797年，英国的莫兹利创造带有丝杠、光杠、进给刀架和导轨的车床，可车削不同螺距的螺纹。1799年，法国的蒙日发表画法几何一书，使画法几何成为机械制图的投影理论基础。19世纪初，英国的扬提出弹性模量概念，揭示了应变与应力间的关系。1803年，英国的唐金制成长网造纸机。英国的特里维希克制成第一辆利用轨道的蒸汽机车。1804年，法国的毕奥提出热传导规律，并由法国的傅里叶最早利用，因而称傅里叶定律。1807年，英国的布律内尔创造木工圆锯机。1807年，英国的富尔顿建成第一艘明轮推动的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。1809年，英国的迪金森制成圆网造纸

21、机。1812年，德国的柯尼希创造圆压平凸板印刷机。1814年，1814年，英国的斯蒂芬森制成铁路蒸汽机车“皮靴”号。1829年，斯蒂芬森父子的“火箭”号蒸汽机车在机车比赛中以速度58公里/小时、载重3137吨安全运行112.6公里的成绩获奖。1816年，苏格兰的斯特林创造热气机。1817年，英国的罗伯茨创制龙门刨床。1818年，美国的惠特尼创制卧式铣床。德国的德赖斯创造木制、带有车把、依附双脚蹬地行驶的两轮自行车。1820年前后，英国的怀特制成第一台既能加工圆柱齿轮、又能加工圆锥齿轮的机床。1822年，法国的涅普斯进行照相制版实验，并制成世界上第一张照片。1826年，他又用暗箱拍摄出一张照片。

22、18271845年，法国的纳维和英国的斯托克斯确立粘性不可压缩流体的运动方程纳维斯托克斯方程。1830年，法国涌现火管汽锅。18331836年，美国的奥蒂斯设计制作单斗发掘机械。1834年，美国的佩奇和费伊分辨创造榫槽机和开榫机。18341844年，美国的帕金斯和戈里分辨制成以乙醚为工质的和以空气为工质的制冷机。1835年，英国的惠特沃斯创造滚齿机。1836年，美国的麦考密克创制马拉联合收割机(康拜因)。1837年，俄国的雅可比创造电铸方法。1838年，俄国的雅可比用蓄电池给直流电动机供电以驱动快艇，这是首次应用电力传动装置。美国的布鲁斯首次用压力铸造法生产铅字。1839年，法国的达盖尔制成第

23、一台实用的银版照相机，用它能拍出清晰的照片。 苏格兰的庞顿在其报告中清晰明了现代照相制版方法。英国的史密斯建成螺旋桨推动的蒸汽机船“阿基米德”号。美国的巴比特创造锡基轴承合金(巴氏合金)。 18401850年，英国的焦耳创造电热当量，并用各种方法实测热功当量。1841年，英国的惠特沃斯设计英制标准螺纹系统。1842年，英国的内史密斯创造蒸汽锤。1848年，中国的丁拱辰著演炮图说辑要，其中的西洋火轮车、火汽船图说是中国第一部关于蒸汽机、火车和汽船的论述。1845年，美国的菲奇创造转塔车床(六角车床)。 英国的汤姆森取得充气轮胎专利。1888年以后分辨由英国的邓洛普和法国米西兰橡胶公司用于自行车和

24、汽车车胎。 英国的柯拜在广州黄埔设立柯拜船舶厂，这是中国最早的外资机械厂。18461851年，美国的豪取得曲线锁式线迹缝纫机专利；美国的胜家设计制作了这种缝纫机，从此缝纫机被大批生产。1847年，世界上最早的机械工程学术团体英国工程师学会成立。 法国的波登制成波登管压力表。美国的霍伊创造轮转印刷机。1848年，英国的开尔文创立热力学温标。法国的帕尔默创造外径千分尺。德国创造全能式轧机。 1849年，美国的弗朗西斯创造混流式水轮机。18501851年，德国的克劳修斯和英国的开尔文分辨提出热力学第二定律。18501880年，英国创造各种气体掩护无氧化加热方法。1856年，德国工程师协会成立。英国的

25、贝塞麦创造转炉炼钢。18561864年，英国的西门子和法国的马丁创造平炉炼钢。1857年，英国的贝塞麦创造持续铸造方法。1858年，美国的布莱克创造颚式破碎机。1860年，法国的勒努瓦制成第一台实用的煤气机(也是第一台内燃机)。德国的基尔霍夫通过人造空间模仿绝对黑体，确立基尔霍夫定律。1861年，中国的曾国藩创办安庆军械所，这是中国人自办的第一家机械厂。1862年和1865年先后造出中国第一台蒸汽机和第一艘木质蒸汽机船“黄鹊”号。1862年，德国的吉拉尔创造液体静压轴承。1863年，英国的索比用显微镜视察到钢铁的金相组织，并于1864年展出钢的金相显微照片。1864年，法国的若塞尔最早研究刀具

26、几何参数对切削力的影响。 1865年，中国的曾国藩、李鸿章等创办江南制作总局，这是中国近代机械工业的开端(1953年更名为江南造船厂)。1867年，德国的沃勒在巴黎博览会上展出车轴疲劳实验成果，提出疲劳极限概念，奠定了疲劳强度设计的基础。1868年，美国的希鲁斯创造打字机。英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。18681887年，英国和美国先后涌现带式输送机和螺旋输送机。1870年，俄国的季梅最早解释切屑的形成过程。18721874年，贝尔和德国的林德分辨制成氨蒸汽压缩式制冷机。1873年，美国的斯潘塞制成单轴主动车床，不久又制成多轴主动车床。1874年，英国的瑞利创造莫尔条纹现象。英国的劳森制成

27、链条传动、后轮驱动的现代型自行车。1875年，德国的勒洛确立构件、运动副、运动链和机构运动简图等概念，奠定了机构学的基础。1876年，德国的奥托创制往回生塞式、单缸、四冲程内燃机。美国制成全能外圆磨床，首次具有现代磨床的基础特点。1877年，法国的凯泰和瑞士的皮克特起首获得雾状液态氧。1892年，英国的杜瓦制成液化气体容器。18781884年，奥地利的斯忒藩和玻耳兹曼确立辐射换热的斯忒藩玻耳兹曼定律。1879年，德国的西门子制作的电力机车试车成功。世界上第一艘钢船问世。瑞典的拉瓦尔创造离心分别机。 1880年，美国工程师学会成立。1881年，法国涌现蓄电池电力汽车。中国胥各庄修车厂制出中国第一

28、台蒸汽机车“中国火箭”号。1882年，瑞典的拉瓦尔制成第一台单级激动式汽轮机。1883年，德国的戴姆勒制成第一台立式汽油机，1885年取得专利。英国的雷诺创造流体的两种流动状态层流和湍流，并确立湍流的基础方程雷诺方程。1884年，英国的帕森斯制成多级反动式汽轮机。1885年，德国的本茨创制三轮汽油机汽车，1886年取得世界上第一个汽车专利。德国的戴姆勒创制汽油机摩托车。 18851887年，俄国的别那尔多斯和美国的汤普森分辨创造电弧焊和电阻焊。1886年，德国的戴姆勒创制四轮汽油机汽车。美国的赫谢尔用文丘里管制成测量水流的装置，这是最早的流量测量仪器。英国的雷诺确立流体动压润滑理论。1888年

29、，德国的奥斯蒙德提出钢、铁与生铁的金相转变理论，后由英国的奥斯汀制成铁碳相图。1889年，第一届国际计量大会首次正式定义“米”为：“在零撮氏度，保存在国际计量局的铂铱米尺的两中间刻线间的距离”。美国的佩尔顿创造水斗式水轮机。1890年，美国的艾姆斯制成百分表和千分表。 1891年，美国的艾奇逊制成最早的人造磨料碳化硅。1892年，美国的弗罗希利奇创制农用拖拉机。1895年，德国的伦琴创造X射线。1896年，瑞典的约翰森创造成套量快。1897年，德国的狄塞尔创制柴油机。美国的费洛斯创制插齿机。英国的帕森斯建成第一艘汽轮机船“透平尼亚”号。日本机械工程师学会成立。1898年，美国的拉普安特创制卧式

30、内拉床。美国的泰勒和怀特创造高速钢。1899年，法国的埃鲁创造电弧炉炼钢法。 1.3现代机械的发展阶段 随着电子科技的发展，机械的自动化程度越来越高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。20世纪初，美国的柯蒂斯创制速度级汽轮机。英国的科克尔和法国梅斯纳热首次对车轮、齿轮、轴承等进行实验应力分析。1901年，法国创造气焊。1903年，美国的莱特兄弟制成世界上第一架真正的飞机并试飞成功。美国的福特确立福特汽车公司，开端大批生产汽车。1908年，福特研制的T型汽车投入

31、市场。 第一艘柴油机船“万达尔”号下水。1904年，德国的普朗特确立边界层理论。美国的鲁贝尔创造胶版印刷机。1906年，法国的勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功率的燃气轮机(但效率仅34，未获实用)。19061914年，瑞士的比希试制复合式发动机。1906年，德国的能斯脱创造“热定理”，1912年，经德国的普朗克和西蒙修正为热力学第三定律。1907年，美国的泰勒研究切削速度对刀具寿命的影响，提出著名的泰勒公式。1908年，中国广州均和安机器厂制出中国第一台内燃机(单缸卧式8马力柴油机)。 1911年，美国的泰勒发表科学管理原理一书，首次提出“科学管理”概念。美籍匈牙利人卡门用空气动力学的观点阐明卡门涡街