世界机械发展史_论文

世界机械发展史_论文 世界机械发展史 XX (广东工业大学XXX学院 广东广州 510006) 摘要: 按时间顺序从三个阶段叙述世界机械发展的历程，进一步了解世界机械的发展史与人类文明发 展史是紧密相连的，每一个时期的机械都有各自的特色，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以及揭发机械发展背后的环境污染问题。 关键词:机械发展 古机械 近代机械 现代机械 发展史 0 前言 机械(machinery)是机器(machine)和机构(mechanism)总称。各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动的装置。至于机器则都是根据某种使用要求而 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的执行机械运动的装置，可用来变换或传递能量、物料和信息。机械是人类生产和生活的基本要素之一，是人类物质文明最重要的组成部分。机械的发明是人类区别其他动物的一项主要标志，人类自从用机械代替简单工具，便使手和足的“延长”在更大程度上得到了发展，而经过三次工业革命的洗礼，机械的飞速发展，更是使人类达到前所未有的境地，可以说，世界机械的发展史，就是人类超越自我，探索未知领域的发展史。 1 世界机械发展的三个阶段 世界机械的发展与人类文明发展史紧密相连，根据人类文明发展，世界机械的发展史可分为三个阶段:从公元前7000年城市文明的出现到公元十七世纪末为机械起源和古代机械发展阶段，从十八世纪到二十世纪初为近代机械发展阶段，由二十世纪初到现在，为现代机械发展阶段。每一个阶段的机械都有各自的特色，都曾使得人类社会飞跃发展，且带来人类社会质的改变。下面就按时间来分，从三个阶段来叙述世界机械的发展史。 1.1 机械起源和古代机械发展阶段 据世界考古学家发现，公元前7000年，在巴勒斯坦地区犹太人建立杰里科城，城市文明首次出现在地球上，最早的机械——车轮或许是此时诞生的。车轮是人类的重要发明之一，正是由于车轮的诞生，才使车成为人类的重要运输工具。而最早的车轮是是用来制陶的。当人类进入青铜器时代，机械的到了很大的发展，也开始变得更加实用，当今世界七大奇迹之一，埃及的金字塔，便是从进入青铜器时代的埃及巴达里人发明的搬运重物的工具如滚子、撬棒和滑橇等之后慢慢建立起来的。公元前3000年，美索不达米亚人和埃及人开始普及青铜器，此后一系列的青铜工具如凿子，铜刀，马车，两轮战车等等得到了广泛的应用。此后随着各种材料的发现与使用，机械的种类愈加丰富。到公元前600年，学者希罗著书阐明关于五种简单机械:杠杆、尖劈、滑轮、轮与轴、螺纹(如图a-f所示)推动重物的理论， 图a-杠杆 图b-尖劈 图c-滑轮 图d-轮与轴 图f-螺纹 这是已知的最早的机械理论书籍，机械的设计从而开始有了理论的指导，机械的多样性和实用性、合理性得到了进一步的发展。公元前513年，希腊罗马地区木工工具有了很大改进，除木工常用的成套工具如斧、弓形锯、弓形钻、铲和凿外，还发展了球形钻、能拔铁钉的羊角锤、伐木用的双人锯等。此时，长轴车床和脚踏车床已开始广泛使用，用来制造家具和车轮辐条。脚踏车床一直延用到中世纪，为近代车床的发展奠定了基础。此后，随着人类对不同材料的成功开采与使用以及如阿基米德原理、静止液体中压力传递的基本定律等理论的产生，机械开始由简单走向复杂化。 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—“矿工之友”，开创了机械的原动力创新的先河。 1.2 近代机械发展阶段 十七世纪初期，英国的牛顿提出对流换热的牛顿冷却定律;纽科门发明大气活塞式蒸汽机，取代了萨弗里的蒸汽机，功率可达六马力;德国的华佗海特先后发明酒精温度计和水银温度计，并创立以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的华氏温标;法国的卡米提出齿轮啮合基本定律;瑞士的丹尼尔第一?贝努利建立无粘性流体的能量方程—贝努利方程;欧拉建立粘性流体的运动方程——欧拉方程;英国的哈格里夫斯发明竖式、多锭、手工操作的珍妮纺纱机。1769年，英国的瓦特取得带有独立的实用凝汽器专利，从而完成蒸汽机的发明(如图g)，人类进入了“蒸汽时代”。 图g-瓦特蒸汽机 1774年，英国的威尔金森发明较精密的炮筒镗床，这是第一台真正的机床—加工机器的机器。它成功地用于加工汽缸体，使瓦特蒸汽机得以投入运行。自此机械的原动力开始以煤炭为主，强大的动力带来了一系列需要大推动力机械的诞生:汽车、割穗机、铁船„„ 1799年，法国的蒙日发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 《画法几何》一书，使画法几何成为机械制图的投影理论基础。在接下来的一个世纪左右，随着材料力学，弹性力学，流体力学，机械力学，疲劳力学，疲劳强度理论，验应力分析方法等理论与方法的提出与完善，各种制造机械的机械如龙门刨床，卧式铣床，木工圆锯机，榫槽机和开榫机等的发明，给机械的发展注入了催化剂，1834年，第一台实用电动机诞生，电动机进入了实用化阶段，人类进入“电力时代”。 图h-第一台发电机 1838年，俄国的雅可比用蓄电池给直流电动机供电以驱动快艇，这是首次使用电力传动装置。1847年，世界上最早的机械工程学术团体—英国工程师学会成立。1860年，法国的勒努瓦制成第一台实用的煤气机(也是第一台内燃机)。1862年和1865年先后造出中国第一台蒸汽机和第一艘木质蒸汽机船“黄鹊”号。1889年，第一届国际计量大会首次正式定义“米”为:“在零撮氏度，保存在国际计量局的铂铱米尺的两中间刻线间的距离”。世界从此有了更加统一的尺寸。 在这短暂的两个世纪间，世界机械的发展聚焦于欧洲，在这充满理性的世界里，发生了两次工业革命，世界机械发生了脱胎换骨的改变。 1.3 现代机械发展阶段 1917年11月7日，当俄国“十月革命”的大旗插在资本主义政府上面时，人类历史发生了转折，现代史开幕了。 二十世纪初期，为了继续满足资本主义的疯狂扩张，人们更加注意生产效率的提高及大批量生产的实现。 泰勒，一个原先为美国费拉德尔菲尔机械工厂的工人，经过对工作时间的研究，改进了塞兹发明的车床，发明了高速钢，极大地提高了金属的切削速度，随后又发明了一种计算尺， 使得一个技术熟练的一流机械技师凭十几年的长期经验方能完成的生产量，一下子提高了二倍。 为了实现大批量生产，从十九世纪开始，人们就开始探索，首先的大批量生产主要用在军事领域，人们采取了互换式的生产方法，其后，各种新式互换式机床也应运而生，在制造机床的同时，为了保证车床的精确度，千分尺等一大批测量器具和螺纹被设计制造出来。 在对管理模式的研究下，机械的制造开始走向自动化，例如，辛辛那提公司制造的液压式平面磨床，就是具有自动循环系统;而在米尔沃尔基的工厂，钻床实现了自动化，部件的安装或移动、钻头的转动及进给、工作台的移动等动作均是自动进行的。 随着电子科技的发展，机械的自动化程度越来越高。1952年，美国帕森斯公司制成第一台数字控制机床。1962年，美国本迪克斯公司首次在数控铣床上实现最佳适应控制(ACO)。 1967年，美国的福克斯首次提出机构最优化概念。英国莫林斯公司根据威廉森提出的柔性制造系统的基本概念研制出“系统24”。 1976年，日本发那科公司首次展出由4台加工中心和1台工业机器人组成的柔性制造单元。 而这一时期，最重要的发明无疑是电脑，电脑的出现并运用到生产中，使机械的生产效率、精确度提高到了一个前所未有的高度。 2 世界机械发展的未来趋势 人类自从用机械代替简单工具，使手和足的“延长”在更大程度上得到了发展。但是人还以头脑为其独有的特征，为了使头脑的功能得以延伸，因而产生了控制理论、计算机科学、人工技能科学和信息科学。 现代的机器，已经远远不再是马克思时代定义的“原动机+传动机+工作机”。而是已经会“自行思考”。随着各种技术的发展，未来的机械将会更加智能化。机械的发展，将是计算机控制下的机械。计算机不是仅仅用来做计算的机械，而且它起着头脑作用，不论是什么机械，都将发展成为一个机器人。 3 对世界机械发展背后世界的思考 在机械飞速发展之下，自然环境受到了严重的破坏。空气污染、水质污染、固体废弃物污染海洋有污染、聚氯乙烯(PCB)污染、内燃机引起的铅污染等等，严重危害着人类自身以及其他生物的生存，而各种重要的资源如煤炭、石油、天然气„„也在殆尽之中。 高速的机械发展背后是一个如此“肮脏”的世界。机械未来的发展也然许多人为着担忧。为此，,,,,年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中第一次阐述了可持续发展(Sustainable Development)的概念，为未来的发展开辟了希望。 参 考 文 献 1孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[M].高等教育出版社，2006，5(7):1. 2刘仙洲.中国机械工程发明史(第一编)[M].科学出版社，1962，5. 3温诗铸，黎明.机械学发展战略研究[M].清华大学出版社，2003，1(1):3,4. 4谢友柏.现代设计与知识获取[M].中国机械工程出版社，1996，7(6):36,41. 5中山 秀太郎著，石玉良译.世界机械发展史[M].机械工业出版社，1986，8(1). THE HISTORY OF MACHINERY DEVELOPMENT IN THE WORLD Xx (School of Material and Energy,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006) Abstract: The course of machinery development is devided into three statements by the time,to make a better understanding that the history of machinery development in the world has a close relation with the history of human’s cultural development,and the machinery in different times has its own character,all of characters had helped the society develop more quickly and had brought about the changes of society in essence.Then the essay supposes what the machinery will be and exposes the problem of environmental pollutions that cause by the machinery development. Key words: Development fo machinery Ancient machinery Neoteric machinery Modren machinery History of development 作者简介:XX，男，1988年生，本科二年级，XX学院XX专业。 E-mail: xx