中国古代机械发展史

1、中国古代机械发展史摘要中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，还对世界技术文明的进步做出了重大贡献。 中国机械发展史可分为古代机械时期和现代机械时期。而古代机械发展对世界的发展与进步起到了推动作用。关键词 金属冶铸技术 水力机械 纺织技术 农业机械abstract china is one of the earliest cuntries mechanical development .chinese mechanical engineering not only has a long hist

2、ory and brilliant achievements, chinas material culture and socio-economic development has played an important role in promoting, but also the progress of technological civilization of the world made a significant contribution. china national machinery and mechanical history can be divided into anci

3、ent and modern machinery during the period. the ancient machinery development and progress of the development of the world played a role.keywords metal smelting technology hydraulic machinery textile technology agricultural machinery.目录1 引言.12 夏商西周时期.23春秋战国时期.34秦汉时期.45唐代发展.56 宋元明清时期.67 总结.78 参考文献.8引

4、言人类最初制造的工具是石刀、石斧和石锤。现代各种复杂精密的机械，都是从古代简单的工具逐步发展而来的。古代由于交通不便，文化交流很少，世界上几个基本独立的文化区域，如东亚和南亚、西亚和欧洲的机械发展情况各不相同。中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国古代在机械方面有许多发明创造，在动力的利用和机械结构的设计上都有自己的特色。许多专用机械的设计和应用，如指南车、地动仪和被中香炉等，均有独到之处。对世界技术文明的进步做出了重大贡献.传统机械方面，我国在很长一段时期内都领先于世界。 第一章 夏商西周时期中国古代金属冶机械铸技术发明时间较早，且技术精湛。公元前21世纪至公元前8世纪，包括夏、商、西周三

5、个朝代，是逐渐普遍生产与使用青铜器的时代，青铜器制造成为这一时代最重要的手工业之一。已发现的中国最早的青铜器，如甘肃东乡马家窑出土的铜刀，距今已有4800年左右的历史。图1 河南安阳司母戊鼎中国古代是经过一段较长的技术和经验累积过程后才进入青铜器时代的。而到商代青铜器铸造技术更加成熟。中国出土的商代青铜器种类和数量很多，分布面广。1939年在河南安阳武官村出土的司母戊鼎是世界上同时代最大的青铜器，重约875公斤，高1.33米，长1.66米，器形凝重，纹饰华美，集中表现了我国商代青铜冶铸业的生产能力和技术水平。西周初铸造青铜器工艺达到鼎盛时代分布地区不断扩大，工业水平继续提高。青铜时代一直延续约

6、1400年。春秋至魏汉时期(公元前770公元265年)是中国古代机械开始较快发展的 时期。春秋时期铁器和生铁冶铸技术开始出现；黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和锻钢的出现，加速了由铜器向铁器时代的过渡；春秋中期以后发明了失蜡铸造法和低熔点合金铸焊技术；战国时期又有了叠铸和锚链铸造等工艺；西汉中期已炼出灰口铸铁，并出现了壁厚35毫米的薄壁铸铁件。铸铁热处理技术也有所发展。第二章 春秋战国时期图2 春秋时期攻击机械弩春秋时期出现弩，控制射击的弩机已是比较灵巧的机械装置。到汉代，弩机的加工精度和表面光洁度已达到相当高的水平。汉弩有一石至十石等八种规格，这些规格的形成表明机械制造标准在汉代已初步确立。弩机上

7、留下了作工、锻工、磨工等的名字。战国时期流传的考工记是现存最早的手工艺专著，其中记有车轮的制造工艺。对弓的弹力、箭的射速和飞行的稳定性等都作了深入的探索。汉代已有各类舰艇和大量的三四层舱室的楼船。有些舰船已装备了艉舵和高 效率的推进工具橹。西汉时的被中香炉构造精巧，无论球体香炉如何滚动，其中心位置的半球形炉体都能经常保持水平状态。 第三章 秦汉时期图3 秦始皇陵铜马车1980年出土的秦始皇陵铜车马代表了当时铸造技术、金属加工和组装工艺 的水平。东汉以后出现了记里鼓车和指南车。记里鼓车有一套减速齿轮系，通过鼓镯的音响分段报知里程。三国马钧所造的指南车除用齿轮传动外，还有自动离合装置，在技术上又胜

8、记里鼓车一筹。自动离合装置的发明，说明传动机构齿轮系已发展到相当的程度。东汉时已有不同形状和用途的齿轮和齿轮系。有大量棘轮，也有人字齿轮。特别是在天文仪器方面已有比较精密的齿轮系。张衡利用漏壶的等时性制成水运浑象，以漏水为动力通过齿轮系使浑象每天等速旋转一周。公元132年张衡创制了世界上第一台地震仪，即候风地动仪。汉代纺织技术和纺织机械也不断发展，绫机已成为相当复杂的纺织机械。到三国时期，马钧将50综(分组提放经线的综片)50蹑(踏具)和60综60蹑的绫机都改成50综12蹑和60综12蹑，提高了生产效率。马钧还创制了新式提水机具翻车，能连续提水，效率高又十分省力汉代的农具铁犁已有犁壁，能起翻土

9、和碎土的作用，汉武帝时赵过既已创制三脚耧，一天能播种一顷地。在这一时期，大型铜铁铸件和大型机械结构陆续出现。五代时铸造的沧州铁狮子重约40吨， 宋代木结构水运仪象台高3丈5尺，宽2丈1尺。第四章 唐代发展在这一时期，生产过程中的机械系统有了很大的变化。许多机械已用自然力代替人力作为原动力。对机械的操作开始由直接操作向间接操作转变。动力和运动的传输开始由机械本身来完成。对机械的控制开始由人的直接控制向间接控制发展。水排、水碓和马排等机械具备了机器的基本组成要素，都已具有原动机、传动机。唐末时期机械制造已有较高水平。如西安出土的唐代银盒，其内孔与外圆的不同心度很小，子母口配合严紧，刀痕细密，说明当

10、时机械加工精度已达到新的水平。还有沧州铁狮子，它由600多块铸范整体铸成，其工艺复杂繁琐。在运输工具方面，人力和水力并用，在技术上有进一步发展。南朝齐祖冲之所造日行百里的所谓千里船和南朝粱侯景军中的160桨快艇，都是人力推进的快速舰艇，南北朝时期出现了车船。唐代的李皋对车船的改进起了承前启后的作用。水力机械也有新的进展，唐代已有筒车，从人力提水发展为水力提水。南末末期又创造出先进的水转大纺车，三摧、五摧(锭)手摇纺车曾是当时世界上比较先进的人力纺纱机具。元代薛景石所著梓人遗制是木工名家总结亲身经验之作，并详细记述了当时通行的纺织机具和车辆，以古代著名的木制机械技术专著而留世。图4 唐代筒车 第

11、五章 宋元明清时期宋元时期是中国古代农业机械的成熟时期，元王祯农书农器图谱汇集了100多种农具，可谓中国古代农具发展到顶峰的总结。北宋苏颂和韩公廉等制成的木构水运仪象台，能用多种形式表现天体时空的运行。它由水力驱动，其中有一套擒纵机构。水运仪象台代表了当时机械制造的高度水平，是当时世界上先进的天文钟。元代的滚柱轴承也属当时世界上先进的机械装置。16341637年 ，明朝的宋应星编著和出版了天工开物，记录了许多先进的工艺技术和科学创见。它反映出当时的农业和手工业的生产技术水平。记载了不少有关机械制造和产品性能的情况。内容涉及泥型铸釜、失蜡法铸造以及铸钱等铸造技术，还记述了千钧锚和软硬绣花针的制造

12、方法、提花机和其他纺织机械以及车船等各种交通工具的性能和规格等。天工开物被称为中国17世纪的工艺百科全书。这一时期天文和计时仪器发展迅速。明初的造船业已有很大进展。郑和下西洋的船队是当时世界上最大的船队。郑和所乘宝船长约137米，张12帆，舵杆长11米多，是古代最大的远洋船舶。 图5 郑和下西洋的船清乾隆年间宫廷造办处曾制造大更钟，它依靠悬锤的重力驱动，并增添了精确的报更机构，加工精致，富有中国民族特色。明清两朝中国钟表工匠创制了不少新奇的钟表。当时的广州、苏州、南京、扬州等，成为有名的制造钟表的城市。总结总的来说，就中国古代机械科学技术的成是巨大的，水平也很高。1980年出土的秦始皇陵铜车马代表了当时铸造技术、金属加工和组装工艺的水平。东汉以后出现了记里鼓车和指南车。东汉时已有不同形状和用途的齿轮和齿轮系。有大量棘轮，也有人字齿轮。公元132年张衡创制了世界上第一台地震仪,即候风地动仪。 汉代纺织技术和纺织机械也不断发展，绫机已成为相当复杂的纺织机械。马钧还创制了新式提水机具翻车，能连续提水，效率高又十分省力。唐宋时期机械制造已有较高水平。如西安出土的唐代银盒，说明当时机械加工精度已达