机械原理发展史

机械原理发展史

3110644214 黄绍样

摘要：当今社会机械工业深入到人们生活的各个角落，人类的生活的不断改善也与机械工业的发展紧密相连，可以说今天高度的物质文明是以近代机械工业的飞速发展为基础建立起来的。为了将机械更好地服务人类，前人就对机械进行了深入的研究和探讨，逐渐形成了富有理论和方法的机械原理学科。从原始时期人类开始使用简单的机械，到如今的各种高科技产品的不断发展进步，机械原理学科的发展得到不断提高和完善。 关键词：机械工业 机械原理 理论 发展

The Mechanical Theory of Development

3110644214 ShaoYang Huang

Abstract: Today's society Machinery Industry into every corner of people's lives, the continuous improvement of people's lives are closely linked with the development of machinery industry, it can be said that today's high degree of material civilization based on the rapid development of modern machinery industry built on this basis. In order to better serve the mechanical human predecessors mechanical in-depth study and exploration, and gradually formed a rich theoretical and methodological mechanical principles disciplines. From the original time humans began to use a simple mechanical, various high-tech products to the continuous development and progress, the development of the discipline of mechanical principles to continuously improve and perfect. Keywords: Machinery Industry Mechanical principles Theory Developent

前言 创立了机构学的基础。书中提出的许多概念、

机械原理，研究机械中机构的结构和运观点和研究方法至今仍在沿用。1841年，英动，以及机器的结构、受力、质量和运动的国的R.威利斯发表《机构学原理》。19世纪学科。这一学科的主要组成部分为机构学和中叶以来，机械动力学也逐步形成。进入20机械动力学。人们一般把机构和机器合称为世纪，出现了把机构学和机械动力学合在一机械。机构是由两个以上的构件通过活动联起研究的机械原理。1934年，中国的刘仙洲接以实现规定运动的组合体。机器是由一个所著《机械原理》一书出版。1969年，在波或一个以上的机构组成，用来作有用的功或兰成立了国际机构和机器原理协会。机构学完成机械能与其他形式的能量之间的转换。 的研究对象是机器中的各种常用机构，如连不同的机器往往由有限的几种常用机构组成，如内燃机、压缩机和冲床等的主体机构都是曲柄滑块机构。这些机构的运动不同于一般力学上的运动，它只与其几何约束有关，而与其受力、构件质量和时间无关。1875年，德国的 F.勒洛把上述共性问题从一般力学中独立出来，编著了《理论运动学》一书，

杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构和间歇运动机构（如棘轮机构、槽轮机构等）以及组合机构等。它的研究内容是机构结构的组成原理和运动确定性，以及机构的运动分析和综合。机构学在研究机构的运动时仅从几何的观点出发，而不考虑力对运动的影响。

世界机械发展的四个阶段

世界机械的发展史与人类文明的发展史紧密相连。根据人类文明发展，世界机械的发展史可以分为四个阶段：第一个阶段发生在大约200万年前至50万年前的这一阶段称之为原始阶段；第二个阶段发生在大约公元前7000年至18世纪初为古代机械发展阶段；从十八世纪中叶到二十世纪初为近代机械发展阶段，二十世纪初到现代为现代机械发展阶段。

1.原始机械发展阶段

在人类历史的长河中，发生了几次决定人类命运的大革命。第一次革命发生在大约200万年前至50万年前，人类学会使用了最简单的机械——石斧、石刀之类的天然工具，劳动造就了人，在此阶段人类砖木取火，从此发现了并学会使用了火，食用熟食使人类更加聪明，而且延长人类的寿命。 2.古代机械发展史

在远古时期,人类就创造并使用了杠杆、滑轮、斜面、螺旋等原始单机械。根据考古学家发现公元前7000年，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，最早的车轮或许是此时诞生的。埃及在修建金字塔的过程中就使用了滚木来搬运巨石。阿基米德用螺旋将水提升至高处，那就是今天的螺旋式输送机的始祖。有着悠久文明史的中华民族，在机械方面有许多发明创造,在一些专用机械的设计和应用上都有自己的特色。如指南车、水排、地动仪等，均有独到之处。指南车是我国古代的文化瑰宝之一,是古代科技成果的杰出代表。指南车巧妙利用了齿轮传动机构,不管车子向何方行驶,放于车子上的木人的手臂始终指向南方。这一发明充分体现了古人伟大的智慧,是中国人民的骄傲。原始机械仅用人力、畜力和水力来驱动,其功能是减轻人的体力劳动,是动力制约了机械的发展。 3. 近代机械发展史

18世纪瓦特发明了蒸汽机,揭开了工业革命的序幕。它开创了以机器代替手工工具的时代。这不仅是一次技术改革，更是一场深刻的社会变革。这场革命是以工作机的诞生开始的，蒸汽机给人类带来了强大的动力,

各种动力驱动的机械如纺织机、车床等如雨

后春笋般出现。在这一时期内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。德国的德赖斯发明木制、带有车把、依靠双脚蹬地行驶的两轮自行车；美国的奥蒂斯设计制造单斗挖掘机械等等。19世纪随着科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，内燃机和电动机的发明是又一次技术革命。在绝大多数场合,电力代替了蒸汽，在机床和纺织机上都安装了独立的电机。而内燃机的发明则为汽车、飞机的出现提供了可能。与原始机械相比,传统机械具有了自己的“心脏”——动力驱动,其功能不只是减轻人的体力劳动,而且可以替代人的体力劳动。

4.现代机械发展史

在20世纪后半叶计算机的发明是科学发展史上划时代的大事。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。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。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。数控机床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”。随着计算机的问世,机器人作为现代机械的典型代表被越来越广泛地应用于工业生产中,承担着许多人们无法完成的工作。电子技术以及计算机技术与机械的结合使得机械变得越来越自动化，越来越智能化,机器甚至可以在无人操作下正常的运行。现代机械正向着主动控制、信息化和智能化的方向发展,必将大大改善人类的生产和生活。与传统机械相比,现代机械具有了自己的“大脑”——控制系统，其

功能不只是替代人的体力劳动,而且可以替代人的脑力劳动。[1]

近年来机械原理学科的发展是非常迅猛的。不论在基本原理方面，还是在研究方法方面，都有较大的进展。在机构的类型方面也有一些新的创造，有些已突破传统机构学的范畴，而进入所谓“广义机构学的”领域，创造了具有气、液、光、电等环节的机构。当前尚有由三本基本机构组成的组合机构，和包括挠性构件的组合机构。对空间组合机构的研究也已进行了不少工作。此外，对于一些具有特殊运动及动力性能的组合机构也有所研究。随着机械向高速、重载方向的发展，机械动力学的研究发展很快。由于电子计算机的普遍应用，机构的计算机辅助分析和计算机辅助设计得到较快发展。从机械原

理学科的发展可以看出，生产发展的需要是学科发展的主要动力。而学科的发展又反过来促进了生产的发展，提高了生产的水平。可以期望，随着生产对技术现代化的要求不断提高，机械原理学科也会继续迅速的得到发展。[2]

【参考文献】

［1］冯志友.金国光.杨世明.张迎春.赵振宏，机械原理绪论课教学设计及组织的探讨与实践，［J］，太原理工大学学报，2008,26,62

［2］张水香，机械原理学科的现状及发展趋势，［J］，中国科技信息，2006,8,300-301.