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中國(guó)是世界上機(jī)械發(fā)展最早的國(guó)家之一。中國(guó)古代在機(jī)械方面有許多發(fā)明創(chuàng)造，在動(dòng)力的利用和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上都有自己的特色。許多專用機(jī)械的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，如指南車、地動(dòng)儀和被中香爐等。如商周青銅器樸質(zhì)雄渾,春秋青銅器纖細(xì)精巧,形成了中國(guó)古代青銅器的獨(dú)特風(fēng)格。已發(fā)現(xiàn)的中國(guó)最早的青銅器如甘肅東鄉(xiāng)馬家窯出土的銅刀，距今已有4800年左右。

春秋以前(公元前770年前)在中國(guó)大約40～50萬年前就已出現(xiàn)加工粗糙的刮削器、砍砸器和三棱形尖狀器等原始工具。4～5萬年前出現(xiàn)磨制技術(shù)，許多石器已比較光滑,刃部也較鋒利,并有單刃、雙刃、凸刃、凹刃和圓刃之分。28000年前出現(xiàn)弓箭,這是機(jī)械方面最早的一項(xiàng)發(fā)明。公元前8000～前2800年期間出現(xiàn)了陶輪(制陶用轉(zhuǎn)臺(tái))。農(nóng)具大約出現(xiàn)在公元前6000～前5000年，除石斧石刀外，還有石鋤、石鏟、石鐮、蚌鐮、骨鐮和骨耜。石斧和石刀上已有用硬質(zhì)砂子磨削而成的.

夏代以前和夏代，先后出現(xiàn)了無輻條的輇和各種有輻條的車輪。殷商和西周時(shí)已有相當(dāng)精致的兩輪車(見中國(guó)古代車輛)。獨(dú)木舟和筏等水上運(yùn)輸工具早就相繼出現(xiàn)。 新石器時(shí)代晚期，人們已能用石范和泥范鑄造簡(jiǎn)陋的工具和武器。商殷時(shí)期，隨著手工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，形成了燦爛的青銅文化。青銅冶鑄技術(shù)得到高度發(fā)展(見中國(guó)古代青銅冶鑄技術(shù))，青銅鑄件司母戊方鼎重達(dá)875千克,春秋時(shí)期的青銅鑄件曾侯乙尊盤已十分精細(xì)。 春秋至漢魏時(shí)期(公元前770～公元265) 這一時(shí)期是中國(guó)古代機(jī)械開始較快發(fā)展的時(shí)期。

春秋時(shí)期鐵器和生鐵冶鑄技術(shù)(見中國(guó)古代鑄鐵技術(shù))開始出現(xiàn)。黑心可鍛鑄鐵、白心可鍛鑄鐵和鍛鋼的出現(xiàn)加速了由銅器向鐵器的過渡。春秋中期以后發(fā)明了失蠟鑄造法和低熔點(diǎn)合金鑄焊技術(shù)。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期又有了疊鑄和錨鏈鑄造等工藝。西漢中期已煉出灰口鑄鐵，并出現(xiàn)了壁厚3～5毫米的薄壁鑄鐵件。鑄鐵熱處理技術(shù)也有所發(fā)展。

春秋時(shí)期出現(xiàn)弩，控制射擊的弩機(jī)已是比較靈巧的機(jī)械裝置。到漢代，弩機(jī)的加工精度和表面光潔度已達(dá)到相當(dāng)高的水平。漢弩有1石至10石等八種規(guī)格,這些規(guī)格的形成表明機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)在漢代已初步確立。弩機(jī)上留下了作工、鍛工、磨工等的名字(見弓和弩)。

戰(zhàn)國(guó)時(shí)期流傳的《考工記》是現(xiàn)存最早的手工藝專著，其中記有車輪的制造工藝。對(duì)弓的彈力、箭的射速和飛行的穩(wěn)定性等都作了深入的探索。

漢代已有各類艦艇和大量的三四層艙室的樓船。有些艦船已裝備了艉舵和高效率的推進(jìn)工具櫓。西漢時(shí)的被中香爐構(gòu)造精巧，無論球體香爐如何滾動(dòng)，其中心位置的半球形爐體都能經(jīng)常保持水平狀態(tài)。

以下是中國(guó)古代發(fā)明的九大機(jī)械：

1.指南車

又稱司南車，相傳為黃帝所作，亦有說周公所作，東漢的張衡、三國(guó)時(shí)魏國(guó)的馬鈞都曾造過指南車，其后歷代史書差不多都有指南車的記載。到宋代的史籍才對(duì)燕肅和吳德仁制造的指南車有較詳細(xì)的記述。指南車的車身為一轅雙輪車，車箱為重構(gòu)結(jié)構(gòu)，上立一本人，引臂南指。車箱內(nèi)部設(shè)置有一套可自動(dòng)離合的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)車子行進(jìn)中偏離正南方向，向東（向左）轉(zhuǎn)彎時(shí)，車轅前端向左移動(dòng)，而后端向右（向西）移動(dòng)，即將右側(cè)傳動(dòng)齒輪放落，使車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)能帶動(dòng)本人下方的大齒輪向右轉(zhuǎn)動(dòng)，恰好抵消車輛向左轉(zhuǎn)彎的影響，使木人手臂仍指南方。當(dāng)車子向西（向右）轉(zhuǎn)彎時(shí)，則左側(cè)的傳動(dòng)齒輪放落，使大齒輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)，以抵消車子右轉(zhuǎn)的影響。而車子向正前方行進(jìn)時(shí)，車輪與齒輪系是分離的，因此木人手臂所指的方向不受車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。如此，不管車子的運(yùn)動(dòng)方向是東西南北，或不斷變化，車上木人的手臂總是指向南方，起著指引方向的作用。

2.記里鼓車

即利用車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)距離而自動(dòng)報(bào)告車行里程的車子，其原理和作用類似于現(xiàn)汽車上的計(jì)程表。關(guān)于記里鼓車的最早文字記載亦是在《西京雜記》中，其云“記道車，駕四，中道”。其后各代史書亦都有記述。《宋史·輿服一》記有天圣五年內(nèi)侍盧道隆和大觀元年吳德仁所造的記里鼓車，對(duì)車子的型制、大小、齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)等都有較詳細(xì)的記載。

其制為獨(dú)轅雙輪車，車箱分上下兩層，下層有木人執(zhí)槌司鼓，上層有木人執(zhí)槌司鐲（或鉦）。車箱里設(shè)置有一套減速齒輪系，并分別與上下兩木人相聯(lián)。當(dāng)車子每行走一里時(shí)，控制下層木人的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，木人擊鼓一次；當(dāng)車子每行走十里時(shí)，控制上層木人的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，木人擊鐲（或鉦）一次，從而達(dá)到報(bào)告行程里數(shù)的效果。

3.水轉(zhuǎn)百戲

三國(guó)時(shí)馬鈞所創(chuàng)制。當(dāng)時(shí)，有人送給魏明帝一木制玩具，上有百戲的造型，形象優(yōu)美，制作精巧，但卻是靜止固定的，不會(huì)活動(dòng)。馬鈞便對(duì)之進(jìn)行改制，他用木料做了一個(gè)大原動(dòng)輪，平放于地上，用水力驅(qū)動(dòng)，原動(dòng)輪便會(huì)帶動(dòng)戲中的各種造象活動(dòng)起來。

“水轉(zhuǎn)百戲”的具體構(gòu)造現(xiàn)已無從得知，但從其能使各種戲中的造形活動(dòng)，可推斷其內(nèi)部一定運(yùn)用有一套復(fù)雜的齒輪系以及凸輪、連桿等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其所達(dá)到的機(jī)械水平，即使在今天看來也是令人驚嘆的。

4.五輪沙漏

1360年的元代，我國(guó)大書法家詹希元?jiǎng)?chuàng)制的五輪沙漏。詹希元認(rèn)為僅讓兩個(gè)沙斗之間的流沙來計(jì)時(shí)似乎太簡(jiǎn)單了。他創(chuàng)制的五輪沙漏增加了機(jī)械齒輪組，用流沙的動(dòng)力推動(dòng)齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的沙漏設(shè)有時(shí)刻盤，上面刻有一天的時(shí)刻，相當(dāng)于當(dāng)今時(shí)鐘的鐘面，時(shí)刻盤中心有一根指針，指針由最后一級(jí)齒輪的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使指針在時(shí)刻盤上指示時(shí)刻。詹希元還巧妙地在中輪上添加了一組機(jī)械傳動(dòng)裝置，這些機(jī)械裝置能使五輪沙漏上的二個(gè)小木人每到整時(shí)能夠轉(zhuǎn)出來擊鼓報(bào)時(shí)。

5.地動(dòng)儀

東漢張衡于公元132年發(fā)明，為世界上第一架觀測(cè)地震的儀器，李約瑟稱之為“地震儀的鼻祖”。地動(dòng)儀“以精銅鑄成，員（圓）徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊”。其內(nèi)部有精巧的結(jié)構(gòu)，中間為“都柱”，相當(dāng)于一種倒立型的震擺；周圍分“八道”，即按八個(gè)方向裝置的八組機(jī)械裝置。外面相應(yīng)八個(gè)方向各設(shè)一條口含銅珠的龍，龍頭下各有一只蟾蜍張口向上。一旦發(fā)生較強(qiáng)的地震，“都柱”便會(huì)因震動(dòng)失去平衡而觸發(fā)地震方向的機(jī)構(gòu)，該向的龍口即張開，使鋼珠落入蟾蜍口中，“振聲激揚(yáng)”，觀測(cè)者就能測(cè)知何時(shí)、何方向發(fā)生了地震。據(jù)記載，地動(dòng)儀曾成功地記錄到公元138年甘肅發(fā)生的一次強(qiáng)震，證明了地動(dòng)儀的準(zhǔn)確性和可靠性。

6.鼓風(fēng)機(jī)械

在金屬冶煉中，為了使燃料充分燃燒，以提高爐溫，一般都裝設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)械。最早的鼓風(fēng)器稱為橐，是一種皮囊。把多個(gè)橐排在一起稱排橐，用馬力、人力、水力推動(dòng)就稱馬排、人排、水排。水排是東漢時(shí)南陽太守杜詩于公元31年發(fā)明的，用于鼓鑄農(nóng)器，收到了“用力少，見功多，百姓便之”的效果。

三國(guó)時(shí)韓暨在魏國(guó)官營(yíng)冶鐵作坊進(jìn)行推廣，以代替馬排、人排。由于鼓風(fēng)器何時(shí)由皮橐發(fā)展為風(fēng)扇，現(xiàn)尚不清楚，故杜詩、韓暨的水排是用皮橐或風(fēng)扇，結(jié)構(gòu)如何，不得而知。但至遲在北宋時(shí)，木風(fēng)扇已取代皮橐。北宋的《武經(jīng)總要》中的行爐，元代王禎《農(nóng)書》中的水排，都用的是水風(fēng)扇。書中的水排圖，有立輪式和臥輪式兩種，是用水作動(dòng)力推動(dòng)輪子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而拉推風(fēng)扇以鼓風(fēng)，應(yīng)用的是通過輪軸、拉桿，或者傳動(dòng)帶，把圓周運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械原理。

7.活塞式風(fēng)箱

中國(guó)在鼓風(fēng)技術(shù)方面最重要的發(fā)明，是活塞式風(fēng)箱。活塞式風(fēng)箱可能出現(xiàn)于唐代或宋代。公元1280年印制的《演禽斗數(shù)三世相書》中，刊載有一幅世界上最古老的雙動(dòng)式活塞風(fēng)箱圖，相傳該書是唐初袁天罡所撰著的，宋代初次刊行。明代《天工開物》中所載的活塞式風(fēng)箱，與此類似。活塞式風(fēng)箱正逆行程都作有用功，每行程中一端排氣鼓風(fēng)，一端同時(shí)吸取等量空氣，因而能提供連續(xù)風(fēng)流，提高鼓風(fēng)效率，是鼓風(fēng)技術(shù)上的重大進(jìn)步。歐洲直至公元1716年方發(fā)明了類似的雙動(dòng)往復(fù)式水泵，為后來的活塞式機(jī)械打開了道路。

8.走馬燈

大約發(fā)明于唐代。唐時(shí)的“影燈”可能即是走馬燈，宋代稱馬騎燈。《全唐詩》崔液《上元夜六首》之二：“神燈佛火百輪張，刻像圖形七寶裝。影里如聞金口說，空中似散玉毫光”；宋范成大《石湖居士詩集》卷二十三《上元紀(jì)吳中節(jié)物俳諧體三十二韻》的“轉(zhuǎn)影騎縱橫”，生動(dòng)地為人們描繪了走馬燈的形象。走馬燈的構(gòu)造是在一根立軸上部橫裝一個(gè)斜翼系統(tǒng)和葉輪，立軸下端附近則裝一盞燈或一支燭。燈（或燭）點(diǎn)燃后，上方空氣受熱膨漲，密度降低，熱空氣即上升，而冷空氣由下方進(jìn)入補(bǔ)充，產(chǎn)生空氣對(duì)流，從而推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)與立軸相聯(lián)的各種圖象轉(zhuǎn)動(dòng)。走馬燈的制作原理，與現(xiàn)代燃汽機(jī)相一致，可稱之為燃汽機(jī)的始祖。所憾的是，中國(guó)古代一直把其作為玩物，沒有能進(jìn)一步加以研究，使之走向?qū)嶋H應(yīng)用。歐洲在公元1550年發(fā)明了類似的燃汽輪，用于烤肉，以后隨著工業(yè)革命的浪潮，很快得到發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛地應(yīng)用。