机械发展史

机械发展史

杨鹏

安徽能源技术学校 安徽省 230011

摘 要 ：机械是人类生活和生产的基本要素之一，是人类文明发展的重要组成部分。本文将机械发展史分为三个阶段，依次回顾了每个发展阶段，每个阶段的机械都各有特色，都曾经使得人类社会飞跃发展。同时，展望了未来机械发展的方向。

关键词：机械发展史 古代机械 近代机械 现代机械

“机械”词语由“机”与“械”两个汉字组成。“机”——原指局部的关键机件；“械”——在中国古代原指某一整体器械或器具。这两字连在一起，组成“机械”一词，便构成一般性的机械概念。从简单的机械使用到如今各种大型机械的普及，人类通过自己的努力，达到了对机械相对完美的使用，为人类的生产生活提供了极大的便利。机械发展史可大致分为三个阶段：古代机械、近代机械、现代机械。

一、古代机械

古代机械的动力主要来源：人力、畜力以及水力。公元前4700年，埃及巴达里文化进入青铜器时代，古埃及人在修建埃及金字塔时，就使用了滚木来搬运巨石。公元前3500年，古巴比伦的苏美尔出现了车，用轮子装在撬板下面组成。阿基米德利用螺旋作用在水管里旋转而把水吸上来的工具，埃及一直到二千年后的现代，还有人使用这种器械。公元1世纪，东汉用“水排”发力鼓风，以水力炼铁，这其中就应用到了齿轮和连杆机构。公元2世纪，中国出现了活字印刷术，水转大纺车，铜质大炮等大型机械。晋代的“连磨”，用一头牛即可驱动八台磨盘（见图1），这其中便应用了齿轮系。中世纪，欧洲人用脚踏板驱动加工木棒的车床，利用曲轴实现研磨（见图2）。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，开创了用蒸汽作功的先河。

图1：八台磨盘 图2：利用曲轴的研磨机

二、近代机械

动力的变革推动了机械的飞速发展和广泛应用。1765年，瓦特（Watt）改良了蒸汽机，揭开了第一次工业革命的序幕。蒸汽机给人类带来了强大的动力，推动了机械的快速发展，各种由动力驱动的产业机械如雨后春笋般出现。19世纪第二次工业革命，电动机和内燃机发明电力代替了蒸汽，为汽车、飞机的出现提供了可能性。1886年，本茨发明的汽油发动机为动力的三轮车（见图3）被授予专利。与此同时，戴姆勒也发明了第一辆四轮汽车（见图4）。18世纪末，现代车床的雏形在英国出现。19世纪中叶，各种类型的通用机床已基本齐备。19世纪末，大型机床、自动机床已问世。随着社会需求的日益增长，在20世纪初，以福特汽车的流水线生产为标志，机械制造进入了大批量生产模式的时代。随着机器的不断发展，机械的理论和设计方法成为人们的需求，呼之欲出。

图3：汽油发动机的三轮车 图4：第一辆四轮汽车

三、现代机械

20世纪中叶以来，计算机的不断发展和应用，使机械设计方法不断更新，各种CAD辅助软件工具的出现，比如UG、Proe、SolidWorks、Catia等，让机械设计更趋于快速、精确。20世纪的最后30年里，

计算机应用的普及极大地推动了机械分析与设计方法的革新，手工计算法和图解方法逐渐被计算机取代。计算机控制系统和伺服电机被引入到传统机器中来，使其组成、面貌和功能发生了革命性的变化。随着计算机的发展和伺服电机的出现，机器人作为现代机器的代表正式问世。机器人在工业生产中被越来越广泛地应用，比如搬运、装配、焊接、喷漆、凿岩等工作，大大解放了人工劳动力，提高了效率。在潜水、管道修理、外科手术、生物工程、军事、星际探索等领域也开始应用机器人，并承担着许多人无法直接操作完成的工作。

四、未来机械发展方向

1.精密化

精密加工，微型机械是现代化机械加工技术的目标之一。要求在机械制造过程中精益求精，把误差缩减到最小，甚至零误差。把纳米技术和微型技术的研究作为重点研究对象，并在实践中充分应用。

2.自动化

自动化不仅能够提高生产效率，而且可以提高生产质量。机械的生产对精密度要求较高，对自动化的研究与深化有助于提高生产的效率。随着各种人工智能和计算机的普及，机械加工自动化的水平也在不断提高。

3.信息化

在这个互联网时代，信息的传播与接收变得尤为重要，在机械加工生产中更是如此，制造过程的实质正是对制造过程中信息资源的采集，输入，加工和处理的过程。因此，要重视信息化，并充分发挥其作用。

结语

机械技术的不断进步为人类提高了生产力，提高了人类的生活水

平，是人类物质文明建设中不可缺少的一部分。中国当代社会迅速发展，在机械制造领域已经取得了巨大的成就，只要抓住机遇并勇于创新，中国机械技术一定不断提高并且还将向更高的水平发展。

参考文献

[1]基金项目：安徽省教育科学研究项目《职业院校深化产教融合创新教育教学模式的实践研究》（项目编号：JK21001）.

[2]华茂发，谢骐．机械制造技术[M]．北京：机械工业出版社，2004．

[3]王文虎,陆兴华.农业机械自动化的现状与发展分析[J].农机使用与维修,2020(04):114.