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世界机械发展简史

远古时代

简单机械：杠杆、车轮、滑轮、斜面、螺旋等。

公元前3000年，在修建金字塔的过程中，就使用了滚木来搬运巨

石。

阿基米德用螺旋将水提升至高处，那就是今天的螺旋式输送机的

始祖。

古代中国

公元一世纪东汉“水排”用水力鼓风炼铁，其中应用了齿轮和连

杆机构。

晋代

“连磨”用一头牛驱动八台磨盘，其中应用了齿轮系。

中世纪欧洲

用脚踏板驱动的加工木棒的车床

利用曲轴的研磨机

13世纪以后，机械钟表在欧洲发展起来。连杆机构、齿轮机构

和凸轮机构等在古代机械中即已经有所应用。在达·芬奇时代，

现在最常用的一些机构型式即已基本知晓。

近代：18世纪中叶－20世纪中叶

因动力、材料、加工手段、生产模式、机构与传动等的变革，加

上机械理论和设计方法的建立，机械的推动发展带来了质的飞跃。

古代机械的动力：人力、畜力和水力。

动力制约了机械的发展。

首先是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）发明了蒸汽机。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，各种由动力驱动的产业机械

—纺织机、车床等，如雨后春笋般出现。

（蒸汽时代的纺织工厂）

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。集中驱动被抛弃了，每台机器都安装了独立的

电动机。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被授予专利。

与此同时，戴姆勒也发明出了他的第一辆四轮汽车。

18世纪中叶

发明了炼钢法，从那时一直到现在，钢铁始终是制造机械最主要

的材料。

（最开始的土法炼钢）

18世纪末

现代车床的雏形在英国问世;

19世纪中叶,

通用机床的各种类型已大体齐备；

19世纪末

自动机床、大型机床出现。

社会需求日益增长。20世纪初叶，机械制造进入了大批量生产模

式的时代。标志：美国福特汽车的生产

18世纪

欧拉（Euler）首次提出采用渐开线作为齿轮的齿廓，从而使高速、

大功率的机械传动成为可能。

20世纪

各种大传动比、结构紧凑的新型传动，高速的步进机构，精密的

滚动螺旋传动，

………

机构的创新一直到今天也没有停止。

机器的发展，呼唤着机械的理论和设计方法。

牛顿经典力学的建立则为此准备了理论基础。

随着机器运转速度的不断提高，机器的振动、速度波动等问题引

起了人们的重视，机械动力学发展起来。

到20世纪上半叶

机械设计的方法已基本形成，但是，这些方法都基于图解和手工

计算。

现代：20世纪中叶－

计算机使机械设计方法面目一新，各种CAD辅助软件工具的出现

UG、proe、SolidWorks、catia等，让机械设计更趋于快速、精确。

20世纪最后30年

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。

计算机计算代替了手工计算法和图解方法。

计算机辅助设计、优化设计、有限元法、动态设计等现代设计方

法迅速发展。

计算机不仅是大大地提高了计算速度，而且已成为机械分析与设

计的前所未有的强大手段。

整个机械设计的理论和方法焕然一新。

现代意义上的机械设计已经根本离不开计算机了。

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。

现代：机器人的出现

随着计算机和伺服电机的出现，机器人作为现代机器的代表走上

了历史舞台。

工业机器人：在工业生产中越来越广泛地应用。用于搬运、装配、

焊接、喷漆、凿岩等工作。

特种机器人：在潜水、管道修理、外科手术、生物工程、军事、

星际探索等领域应用，承担着许多由人的直接操作无法完成的工作。

人类作为独立的物种，已经存在了大约二百万年。我们的文明始

于约一万年前，其发展一直在稳步加速。如果人类想要延续下一个一

百万年，我们就必须大胆前行，涉足无前