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机械技术发展史

机电工程学院10级机械3班蔡艺林

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摘要：按时间顺序叙述世界机械技术发展的历程，进一步了解世界机械技术的发展史与

人类文明发展史是紧密相连的，每一个时期都有各自的特色，都曾使得人类社会飞跃发

展，且带来人类社会质的改变，并且对未来机械的发展趋势进行猜想。

关键词：机械技术发展史趋势

前言：有关机械发展史的研究，国外是十分重视的，同时也是一个重要的研究课题。经

过三次工业革命的洗礼，机械的飞速发展，使人类达到前所未有的境地。在进入新的技

术革命时代的今天，回顾一下世界机械发展的历史，是大有裨益的。了解机械发展的过

去，才能预测出机械发展的未来，创作出更加辉煌灿烂的科学技术的历史。

机械技术发展史

1．世界机械发展史概要

公元前3～4千年左右，人类发现了金属，从此推动了简单机械的迅速发展。当时埃

及用巨石修建了巨大的金字塔，每块巨石轻则三吨，最重的达十吨。在运输过程中，工

匠们开始使用“滚子木”和滑轮、斜面及螺旋。在古罗马，人们发明了使用齿轮的卧式

水车。到了13世纪，在英国出现了机械钟，工匠设计出了按一定速度转动的调速机构，

现在仍保存在英国的博物馆内。

动力是发展生产的重要因素。17世纪末，英国开始设计动力印刷，随后，技师们制造

出大量的工具和机械，从手动到机械的工业革命终于来到了。

2．蒸汽机车的发明

1680年，荷兰物理学家惠更斯设想通过气压使装在汽缸里的活塞动作。帕平接受了

惠更斯的这种想法，用蒸汽取代火药使活塞动作，举起重物。这种最初的蒸汽机的雏形

一直延续到1765年——英国的瓦特发明了带有冷凝器的蒸汽机，降低了燃料消耗率。当

时，这种蒸汽机作为强大的动力登上了动力工业的舞台。许多发明家开始设想用蒸汽机

驱动车辆。法国的居纽第一个制造了三轮蒸汽车，速度3．5km／h，法国于1830年修

筑了从圣亚田到里昂的铁路。

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1835年，德国铺设了第一条从纽伦堡到菲尔特的铁路，荷兰于1837年修筑了阿姆

斯特丹到哈连姆之间的铁路，蒸汽机车成了铁路运输的主要工具。

3．内燃机的问世

1832年，英国的赖特在前人研究的基础上提出了一种原动机的新设想，即：使气体

在汽缸内点火，以此推动活塞的动作。他还画出了这种原动机的图纸。继赖特之后，英

国的巴尼特于1838年制造出一台十分精巧的装有点火装置的内燃机，这种点火装置可以

迅速无误地点火。

内燃机实际开始使用是在1859年，法国的勒努瓦用煤气和空气的混合气体取代了往

复式蒸汽机的蒸汽，发明了通过电火花点火爆发的机器。这种煤气内燃机结构较齐全，

有汽缸、活塞、连杆、飞轮等，电火花是使用电池和感应线圈产生的。1865年，法国制

造了400台、英国制造了100台这种煤气内燃机，并投入了实际应用。但是，这种发动

机效率极低。几乎同时，欧根改进了发动机的冷却方法，法国的德·罗夏取得了有关四

冲程循环发动机的动作方式的重要专利，即：A．通过活塞的外冲程吸人煤气；B．通过

内冲程压缩并点火；C．通过煤气爆发而出现的膨胀带动下一个外冲程；D．带动下一个

内冲程，以此排除燃烧煤气。以上发明奠定了内燃机的雏形。

然而使内燃机实用化的，却是德国的发动机技师奥托。在1878年巴黎举行的国际博

览会上，奥托展出了他发明的先进的四冲程循环卧式气压煤气内燃机发动机，与过去的

内燃机相比，其效率极高，使参观者十分吃惊。随后德国生产了25000台，几年内销售

到世界各地。接着德国的戴穆勒在1883年以汽油取代煤气，获得了专利，制造出了900

转每分钟的内燃机。这种发动机效率较高，体形小，质量轻，可以说它就是后来汽车、

飞机等使用的发动机的原型。

4．发电机的发明与电动机车

1832年，英国的法拉第在进行磁铁和线圈的相互作用实验中发现了感应电流，人类

从此走进了发电机的时代。巴黎公社时期，皮克希制造了第一台发出交流电的永久磁铁

型发电机。

1857年，英国的霍姆兹发明了大型旋转磁铁发电机。从真正意义上说，制造出第一

台实用发电机的是比利时的格拉姆。1870年格拉姆发明了一种发电机，它采用的环状电

枢