現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展歷程(共3頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上世界機(jī)械發(fā)展史龐立摘要：本文按時(shí)間順序從四個(gè)階段敘述世界機(jī)械發(fā)展的歷程，每個(gè)時(shí)期的機(jī)械都有各自的特色，都曾經(jīng)使得人類社會(huì)飛躍發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)的向前發(fā)展，進(jìn)一步證明了世界機(jī)械的發(fā)展史與人類文明發(fā)展史是緊密相連的，并且對(duì)未來(lái)機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行猜想以及揭示機(jī)械發(fā)展背后的環(huán)境污染問(wèn)題并且提出解決方案。關(guān)鍵詞：機(jī)械發(fā)展史 原始機(jī)械 古代機(jī)械 近代機(jī)械 現(xiàn)代機(jī)械中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2011.09.2071 前言機(jī)器（machine）1由有零件組成的執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來(lái)完成有用的機(jī)械功或者轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。機(jī)

2、構(gòu)（machanism）是由多個(gè)構(gòu)件組成，能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。如下圖的內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)圖中曲軸 、連桿、活塞和氣缸組成了連桿機(jī)構(gòu)；凸輪、頂桿和汽缸體組成了凸輪機(jī)構(gòu)。由此可見(jiàn)一部機(jī)器可能由一種或者多種機(jī)構(gòu)組成。強(qiáng)調(diào)一下機(jī)器實(shí)現(xiàn)的是能量的轉(zhuǎn)化，而機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是力與運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)變。但是從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)講，機(jī)器和機(jī)構(gòu)并無(wú)差別。習(xí)慣上用“機(jī)械”（machinery）一詞作為機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。2 世界機(jī)械發(fā)展的四個(gè)階段世界機(jī)械的發(fā)展史與人類文明的發(fā)展史緊密相連，這里有必要簡(jiǎn)單介紹一下。根據(jù)人類文明發(fā)展，世界機(jī)械的發(fā)展史可以分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段發(fā)生在大約200萬(wàn)年前至50萬(wàn)年前的這一階段稱之為原始階段；第二個(gè)階段

3、發(fā)生在大約公元前 7000 年至 18 世紀(jì)初為古代機(jī)械發(fā)展階段；從十八世紀(jì)中葉到二十世紀(jì)初為近代機(jī)械發(fā)展階段，二十世紀(jì)初到現(xiàn)代為現(xiàn)代機(jī)械發(fā)展階段。2.1 原始機(jī)械發(fā)展階段在人類歷史的長(zhǎng)河中，發(fā)生了幾次決定人類命運(yùn)的大革命。第一次革命發(fā)生在大約200萬(wàn)年前至50萬(wàn)年前，人類學(xué)會(huì)使用了最簡(jiǎn)單的機(jī)械石斧、石刀之類的天然工具，勞動(dòng)造就了人，人類發(fā)現(xiàn)并使用了火，食用熟食使人類更加聰明，而且延長(zhǎng)人類的壽命。2.2 古代機(jī)械發(fā)展史根據(jù)考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)公元前 7000 年，巴勒斯坦地區(qū)猶太人建立杰里科城，城市文明首次出現(xiàn)在地球上，最早的車輪或許是此時(shí)誕生的。公元前4700年，埃及巴達(dá)里文化進(jìn)入青銅器時(shí)代，那時(shí)出

4、現(xiàn)了搬運(yùn)重物的工具：有滾子、撬棒、（如圖a）、滑輪（如圖b）和滑橇等，在建造金字塔時(shí)就使用這類工具。介紹古代的機(jī)械發(fā)展史不得不介紹中國(guó)，公元 14 世紀(jì)以前，我國(guó)的發(fā)明創(chuàng)造在數(shù)量、質(zhì)量上以及發(fā)明時(shí)間上都是領(lǐng)先的。例如四大發(fā)明，指南車（利用齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，由車上木人指示方向。不論車子轉(zhuǎn)向何方，木人的手始終指向南方，（如下圖 c）等等?？上?15 世紀(jì)后，中國(guó)仍然處于封建社會(huì)，而以英國(guó)、法國(guó)為代表的西方國(guó)家開始發(fā)展自然科學(xué)，興辦大學(xué)，培養(yǎng)人才。到公元15世紀(jì)，西方的機(jī)械科學(xué)已超過(guò)中國(guó)。1698 年英國(guó)的薩弗里制成第一臺(tái)實(shí)用的用于礦井抽水的蒸汽機(jī)“礦工之友”。它開創(chuàng)了用蒸汽作功的先河。

5、2.3 近代機(jī)械發(fā)展史18 世紀(jì)從英國(guó)發(fā)起的技術(shù)革命，是技術(shù)發(fā)展史上的一次巨大革命，它開創(chuàng)了以機(jī)器代替手工工具的時(shí)代。這不僅是一次技術(shù)改革，更是一場(chǎng)深刻的社會(huì)變革。這場(chǎng)革命是以工作機(jī)的誕生開始的，以蒸汽機(jī)（如下圖 1.3.1）作為動(dòng)力機(jī)被廣泛使用為標(biāo)志的。在這一時(shí)期內(nèi)英國(guó)的瓦洛和沃恩先后發(fā)明球軸承；英國(guó)的威爾金森發(fā)明較精密的炮筒鏜床，這是第一臺(tái)真正的機(jī)床加工機(jī)器的機(jī)器。它成功地用于加工汽缸體，使瓦特蒸汽機(jī)得以投入運(yùn)行；英國(guó)的卡特賴特發(fā)明動(dòng)力織布機(jī)完成了手工業(yè)和工場(chǎng)手工業(yè)向機(jī)器大工業(yè)的過(guò)渡；英國(guó)的威爾金森建成第一艘鐵船；英國(guó)的圣托馬斯發(fā)明縫制靴鞋用的鏈?zhǔn)絾尉€跡手搖縫紉機(jī)（如下圖1.3.2），這是

6、世界上第一臺(tái)縫紉機(jī)；德國(guó)的德賴斯發(fā)明木制、帶有車把、依靠雙腳蹬地行駛的兩輪自行車；美國(guó)的奧蒂斯設(shè)計(jì)制造單斗挖掘機(jī)械等等。1870年以后，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，各種新技術(shù)、新發(fā)明層出不窮，并被迅速應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，大大促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這就是第二次工業(yè)革命。當(dāng)時(shí)，科學(xué)技術(shù)的突出發(fā)展主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，即電力的廣泛應(yīng)用、內(nèi)燃機(jī)和新交通工具的創(chuàng)制、新通訊手段的發(fā)明。在這一時(shí)期內(nèi)，美國(guó)發(fā)明家愛(ài)迪生發(fā)明了電燈；德國(guó)機(jī)械工程師卡爾·本茨制成第一輛汽車（如下圖 1.3.3）；電話，飛機(jī)等等這些重要的使用工具被發(fā)明出來(lái)了。這兩次工業(yè)革命都出現(xiàn)西方，而東方國(guó)家依然停滯不前，注定了落后的局面。世界機(jī)械發(fā)

7、展史龐立摘要：本文按時(shí)間順序從四個(gè)階段敘述世界機(jī)械發(fā)展的歷程，每個(gè)時(shí)期的機(jī)械都有各自的特色，都曾經(jīng)使得人類社會(huì)飛躍發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)的向前發(fā)展，進(jìn)一步證明了世界機(jī)械的發(fā)展史與人類文明發(fā)展史是緊密相連的，并且對(duì)未來(lái)機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行猜想以及揭示機(jī)械發(fā)展背后的環(huán)境污染問(wèn)題并且提出解決方案。關(guān)鍵詞：機(jī)械發(fā)展史 原始機(jī)械 古代機(jī)械 近代機(jī)械 現(xiàn)代機(jī)械中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2011.09.2072.4 現(xiàn)代機(jī)械發(fā)展史20世紀(jì)60年代以來(lái)，一大批逐步形成的高技術(shù)群體2：如微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)

8、、空間技術(shù)、海洋開發(fā)技術(shù)、激光和紅外技術(shù)、光纖技術(shù)等等與之前發(fā)展起來(lái)的機(jī)械結(jié)合起來(lái)，滲透到經(jīng)濟(jì)，軍事各個(gè)領(lǐng)域，速度之快令人咋舌。例如我們平時(shí)用的手機(jī)用的是通信技術(shù)、微電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的結(jié)合；試管嬰兒是生物技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合、太空探索是空間技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的結(jié)合等等。3 世界機(jī)械發(fā)展的趨勢(shì)未來(lái)機(jī)械的發(fā)展越來(lái)越離不開計(jì)算機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)和控制精度。比如制作一個(gè)凸輪，用圖解法來(lái)設(shè)計(jì)沒(méi)有精度，用解析法來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算極其麻煩而且手工加工凸輪誤差太大，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的成品在20世紀(jì)來(lái)說(shuō)不算落后，但是對(duì)于21世紀(jì)來(lái)說(shuō)精度明顯不夠，因此用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)解析來(lái)代替人為解析就能達(dá)到精度要求，無(wú)論凸輪多么復(fù)雜。未來(lái)機(jī)械離不開智

9、能化，智能化只能依賴于軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如機(jī)械帝國(guó)里面的智能機(jī)器人，這是機(jī)械和軟件的完美結(jié)合，機(jī)械中要把握自由度的控制，軟件要把握程序語(yǔ)言的設(shè)計(jì)。未來(lái)機(jī)械還在于其微型化，納米技術(shù)在機(jī)械中的使用會(huì)變得很重要，可以想象，搞軍事偵察的時(shí)候如果用納米技術(shù)制作的微型偵察器放在敵軍指揮中心那會(huì)是什么結(jié)果。機(jī)械還會(huì)與新材料結(jié)合起來(lái)。在航天，航海等這些對(duì)材料本身有要求的領(lǐng)域，也離不開材料機(jī)械的發(fā)展。另外，機(jī)械還會(huì)朝著節(jié)約能源、新能源和減少污染等方面發(fā)展。人類的物質(zhì)生活是發(fā)展起來(lái)了，同時(shí)地球溫度在上升，空氣中的污染加重，近年來(lái)的地震、火山、海嘯等等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生無(wú)不與能源的過(guò)度開發(fā)和使用、對(duì)環(huán)境的污染有著直接或間

10、接的關(guān)系。4 對(duì)人類機(jī)械發(fā)展的思考未來(lái)機(jī)械發(fā)展與各方面技術(shù)結(jié)合起來(lái)，需要的不僅僅是傳統(tǒng)意義上的機(jī)械設(shè)計(jì)人才，而是復(fù)合型人才。比如材料機(jī)械人才，軟件機(jī)械人才，計(jì)算機(jī)運(yùn)用機(jī)械人才等等，這需要我們新一代的青年通過(guò)學(xué)習(xí)各方面的技術(shù)來(lái)達(dá)到這個(gè)要求，同時(shí)也離不開社會(huì)，國(guó)家的大力支持。另外我們每個(gè)人都知道現(xiàn)今工廠仍然冒著濃濃的黑煙；汽車的尾氣依然充斥著整個(gè)大氣，石油天然氣等資源面臨匱乏的境地。對(duì)于這些我們都見(jiàn)怪不怪了。因此未來(lái)機(jī)械在發(fā)展趨勢(shì)是發(fā)展“綠色環(huán)保節(jié)能機(jī)械”。這其中包含對(duì)減少環(huán)境污染，對(duì)提高機(jī)械的能源使用率、使用新能源，比如太陽(yáng)能，風(fēng)能等等之類有較高要求。因?yàn)槭澜绲馁Y源已經(jīng)所剩無(wú)幾了，地球污染越來(lái)越嚴(yán)重，如果再不采取措施來(lái)減緩和避免這種無(wú)止境的濫用資源和污染環(huán)境的行為，人類將會(huì)滅亡。例如現(xiàn)在之所以不把太陽(yáng)能，風(fēng)能作為主要能源是因?yàn)閷?duì)這些資源的使用率不高，例如風(fēng)能的