現(xiàn)代機械的發(fā)展歷程(共3頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上世界機械發(fā)展史龐立摘要：本文按時間順序從四個階段敘述世界機械發(fā)展的歷程，每個時期的機械都有各自的特色，都曾經(jīng)使得人類社會飛躍發(fā)展，促進社會的向前發(fā)展，進一步證明了世界機械的發(fā)展史與人類文明發(fā)展史是緊密相連的，并且對未來機械的發(fā)展趨勢進行猜想以及揭示機械發(fā)展背后的環(huán)境污染問題并且提出解決方案。關(guān)鍵詞：機械發(fā)展史 原始機械 古代機械 近代機械 現(xiàn)代機械中圖分類號：G642 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2011.09.2071 前言機器（machine）1由有零件組成的執(zhí)行機械運動的裝置，用來完成有用的機械功或者轉(zhuǎn)化成機械能。機

2、構(gòu)（machanism）是由多個構(gòu)件組成，能實現(xiàn)預(yù)期的機械運動。如下圖的內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)圖中曲軸 、連桿、活塞和氣缸組成了連桿機構(gòu)；凸輪、頂桿和汽缸體組成了凸輪機構(gòu)。由此可見一部機器可能由一種或者多種機構(gòu)組成。強調(diào)一下機器實現(xiàn)的是能量的轉(zhuǎn)化，而機構(gòu)實現(xiàn)的是力與運動的轉(zhuǎn)變。但是從運動的觀點來講，機器和機構(gòu)并無差別。習(xí)慣上用“機械”（machinery）一詞作為機器和機構(gòu)的總稱。2 世界機械發(fā)展的四個階段世界機械的發(fā)展史與人類文明的發(fā)展史緊密相連，這里有必要簡單介紹一下。根據(jù)人類文明發(fā)展，世界機械的發(fā)展史可以分為四個階段：第一個階段發(fā)生在大約200萬年前至50萬年前的這一階段稱之為原始階段；第二個階段

3、發(fā)生在大約公元前 7000 年至 18 世紀初為古代機械發(fā)展階段；從十八世紀中葉到二十世紀初為近代機械發(fā)展階段，二十世紀初到現(xiàn)代為現(xiàn)代機械發(fā)展階段。2.1 原始機械發(fā)展階段在人類歷史的長河中，發(fā)生了幾次決定人類命運的大革命。第一次革命發(fā)生在大約200萬年前至50萬年前，人類學(xué)會使用了最簡單的機械石斧、石刀之類的天然工具，勞動造就了人，人類發(fā)現(xiàn)并使用了火，食用熟食使人類更加聰明，而且延長人類的壽命。2.2 古代機械發(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誕生的。公元前4700年，埃及巴達里文化進入青銅器時代，那時出

4、現(xiàn)了搬運重物的工具：有滾子、撬棒、（如圖a）、滑輪（如圖b）和滑橇等，在建造金字塔時就使用這類工具。介紹古代的機械發(fā)展史不得不介紹中國，公元 14 世紀以前，我國的發(fā)明創(chuàng)造在數(shù)量、質(zhì)量上以及發(fā)明時間上都是領(lǐng)先的。例如四大發(fā)明，指南車（利用齒輪傳動系統(tǒng)，根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)動，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。可惜 15 世紀后，中國仍然處于封建社會，而以英國、法國為代表的西方國家開始發(fā)展自然科學(xué)，興辦大學(xué)，培養(yǎng)人才。到公元15世紀，西方的機械科學(xué)已超過中國。1698 年英國的薩弗里制成第一臺實用的用于礦井抽水的蒸汽機“礦工之友”。它開創(chuàng)了用蒸汽作功的先河。

5、2.3 近代機械發(fā)展史18 世紀從英國發(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)了以機器代替手工工具的時代。這不僅是一次技術(shù)改革，更是一場深刻的社會變革。這場革命是以工作機的誕生開始的，以蒸汽機（如下圖 1.3.1）作為動力機被廣泛使用為標志的。在這一時期內(nèi)英國的瓦洛和沃恩先后發(fā)明球軸承；英國的威爾金森發(fā)明較精密的炮筒鏜床，這是第一臺真正的機床加工機器的機器。它成功地用于加工汽缸體，使瓦特蒸汽機得以投入運行；英國的卡特賴特發(fā)明動力織布機完成了手工業(yè)和工場手工業(yè)向機器大工業(yè)的過渡；英國的威爾金森建成第一艘鐵船；英國的圣托馬斯發(fā)明縫制靴鞋用的鏈式單線跡手搖縫紉機（如下圖1.3.2），這是

6、世界上第一臺縫紉機；德國的德賴斯發(fā)明木制、帶有車把、依靠雙腳蹬地行駛的兩輪自行車；美國的奧蒂斯設(shè)計制造單斗挖掘機械等等。1870年以后，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，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)，大大促進了經(jīng)濟的發(fā)展。這就是第二次工業(yè)革命。當時，科學(xué)技術(shù)的突出發(fā)展主要表現(xiàn)在三個方面，即電力的廣泛應(yīng)用、內(nèi)燃機和新交通工具的創(chuàng)制、新通訊手段的發(fā)明。在這一時期內(nèi)，美國發(fā)明家愛迪生發(fā)明了電燈；德國機械工程師卡爾·本茨制成第一輛汽車（如下圖 1.3.3）；電話，飛機等等這些重要的使用工具被發(fā)明出來了。這兩次工業(yè)革命都出現(xiàn)西方，而東方國家依然停滯不前，注定了落后的局面。世界機械發(fā)

7、展史龐立摘要：本文按時間順序從四個階段敘述世界機械發(fā)展的歷程，每個時期的機械都有各自的特色，都曾經(jīng)使得人類社會飛躍發(fā)展，促進社會的向前發(fā)展，進一步證明了世界機械的發(fā)展史與人類文明發(fā)展史是緊密相連的，并且對未來機械的發(fā)展趨勢進行猜想以及揭示機械發(fā)展背后的環(huán)境污染問題并且提出解決方案。關(guān)鍵詞：機械發(fā)展史 原始機械 古代機械 近代機械 現(xiàn)代機械中圖分類號：G642 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2011.09.2072.4 現(xiàn)代機械發(fā)展史20世紀60年代以來，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)展起來的機械結(jié)合起來，滲透到經(jīng)濟，軍事各個領(lǐng)域，速度之快令人咋舌。例如我們平時用的手機用的是通信技術(shù)、微電子技術(shù)和機械技術(shù)的結(jié)合；試管嬰兒是生物技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合、太空探索是空間技術(shù)和機械技術(shù)的結(jié)合等等。3 世界機械發(fā)展的趨勢未來機械的發(fā)展越來越離不開計算機來設(shè)計和控制精度。比如制作一個凸輪，用圖解法來設(shè)計沒有精度，用解析法來設(shè)計計算極其麻煩而且手工加工凸輪誤差太大，這樣設(shè)計出來的成品在20世紀來說不算落后，但是對于21世紀來說精度明顯不夠，因此用計算機輔助技術(shù)解析來代替人為解析就能達到精度要求，無論凸輪多么復(fù)雜。未來機械離不開智

9、能化，智能化只能依賴于軟件來實現(xiàn)。例如機械帝國里面的智能機器人，這是機械和軟件的完美結(jié)合，機械中要把握自由度的控制，軟件要把握程序語言的設(shè)計。未來機械還在于其微型化，納米技術(shù)在機械中的使用會變得很重要，可以想象，搞軍事偵察的時候如果用納米技術(shù)制作的微型偵察器放在敵軍指揮中心那會是什么結(jié)果。機械還會與新材料結(jié)合起來。在航天，航海等這些對材料本身有要求的領(lǐng)域，也離不開材料機械的發(fā)展。另外，機械還會朝著節(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)展起來了，同時地球溫度在上升，空氣中的污染加重，近年來的地震、火山、海嘯等等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生無不與能源的過度開發(fā)和使用、對環(huán)境的污染有著直接或間

10、接的關(guān)系。4 對人類機械發(fā)展的思考未來機械發(fā)展與各方面技術(shù)結(jié)合起來，需要的不僅僅是傳統(tǒng)意義上的機械設(shè)計人才，而是復(fù)合型人才。比如材料機械人才，軟件機械人才，計算機運用機械人才等等，這需要我們新一代的青年通過學(xué)習(xí)各方面的技術(shù)來達到這個要求，同時也離不開社會，國家的大力支持。另外我們每個人都知道現(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大氣，石油天然氣等資源面臨匱乏的境地。對于這些我們都見怪不怪了。因此未來機械在發(fā)展趨勢是發(fā)展“綠色環(huán)保節(jié)能機械”。這其中包含對減少環(huán)境污染，對提高機械的能源使用率、使用新能源，比如太陽能，風能等等之類有較高要求。因為世界的資源已經(jīng)所剩無幾了，地球污染越來越嚴重，如果再不采取措施來減緩和避免這種無止境的濫用資源和污染環(huán)境的行為，人類將會滅亡。例如現(xiàn)在之所以不把太陽能，風能作為主要能源是因為對這些資源的使用率不高，例如風能的