中國機(jī)械發(fā)展史論文

1、本 科 論 文題 目：中國機(jī)械發(fā)展史 學(xué) 院： 專 業(yè)： 年級(jí)： 姓 名： 中國是世界上機(jī)械發(fā)展最早的國家之一。中國古代在機(jī)械方面有許多發(fā)明創(chuàng)造，在近代，中國機(jī)械方面也得到迅速的發(fā)展。關(guān)鍵詞：小型夯實(shí)機(jī)械；熱處理；鍛壓；鑄造；熱加工 引言中國是世界上機(jī)械發(fā)展最早的國家之一。中國的機(jī)械工程技術(shù)不但歷史悠久，而且成就十分輝煌，不僅對(duì)中國的物質(zhì)文化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用，而且對(duì)世界技術(shù)文明的進(jìn)步做出了重大貢獻(xiàn).傳統(tǒng)機(jī)械方面，我國在很長一段時(shí)期內(nèi)都領(lǐng)先于世界。到了近代由于特別是從18世紀(jì)初到19世紀(jì)40年代，由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)等諸多原因，我國的機(jī)械行業(yè)發(fā)展停滯不前，在這100多年的時(shí)間里正是西

2、方資產(chǎn)階級(jí)政治革命和產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期，機(jī)械科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了中國的水平。這樣，中國機(jī)械的發(fā)展水平與西方的差距急劇拉大，到十九世紀(jì)中期已經(jīng)落后西方一百多年。夏商西周時(shí)期：中國古代金屬冶機(jī)械鑄技術(shù)發(fā)明時(shí)間較早，且技術(shù)精湛。如商周時(shí)期的青銅器樸質(zhì)雄渾，春秋時(shí)期的青銅器纖細(xì)精巧，形成了中國古代。青銅器的獨(dú)特風(fēng)格。已發(fā)現(xiàn)的中國最早的青銅器，如甘肅東鄉(xiāng)馬家窯出土的銅刀，距今已有4800年左右的歷史。中國在大約4050萬年前，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。45萬年前出現(xiàn)磨制技術(shù)，許多石器都已比較光滑，刃部也較鋒利，并有單刃、雙刃、凸刃、凹刃和圓刃之分。 中國在28000年前

3、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、骨鐮和骨耜。石斧和石刀上已有用硬質(zhì)砂子磨削而成的孔。 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；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，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)。 春秋至魏漢時(shí)期(

4、公元前770公元265年)是中國古代機(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)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時(shí)代的過渡；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35毫米的薄壁鑄鐵件。鑄鐵熱處理技術(shù)也有所發(fā)展。春秋戰(zhàn)國時(shí)期：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。漢弩有一石至十石等八種規(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。戰(zhàn)國時(shí)期流傳的考工記是現(xiàn)存

5、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)。秦漢時(shí)期：1980年出土的秦始皇陵銅車馬代表了當(dāng)時(shí)鑄造技術(shù)、金屬加工和組裝工藝的水平。東漢以后出現(xiàn)了記里鼓車和指南車。記里鼓車有一套減速齒輪系，通過鼓鐲的音響分段報(bào)知里程。三國馬鈞所造的指南車除用齒輪傳動(dòng)外，還有自動(dòng)離合裝置，在技術(shù)上又勝記里鼓車一籌。自動(dòng)離合裝置的發(fā)明，說明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪系已發(fā)展到相當(dāng)?shù)某潭取?東漢時(shí)已有不同

6、形狀和用途的齒輪和齒輪系。有大量棘輪，也有人字齒輪。特別是在天文儀器方面已有比較精密的齒輪系。張衡利用漏壺的等時(shí)性制成水運(yùn)渾象，以漏水為動(dòng)力通過齒輪系使渾象每天等速旋轉(zhuǎn)一周。公元132年張衡創(chuàng)制了世界上第一臺(tái)地震儀，即候風(fēng)地動(dòng)儀。 漢代紡織技術(shù)和紡織機(jī)械也不斷發(fā)展，綾機(jī)已成為相當(dāng)復(fù)雜的紡織機(jī)械。到三國時(shí)期，馬鈞將50綜(分組提放經(jīng)線的綜片)50躡(踏具)和60綜60躡的綾機(jī)都改成50綜12躡和60綜12躡，提高了生產(chǎn)效率。馬鈞還創(chuàng)制了新式提水具翻車，能連續(xù)提水，效率高又十分省力。漢代的農(nóng)具鐵犁已有犁壁，能起翻土和碎土的作用，漢武帝時(shí)趙過既已創(chuàng)制三腳耬，一天能播種一頃地。在這一時(shí)期，大型銅鐵鑄件

7、和大型機(jī)械結(jié)構(gòu)陸續(xù)出現(xiàn)。五代時(shí)鑄造的滄州鐵獅子重約40噸， 宋代木結(jié)構(gòu)水運(yùn)儀象臺(tái)高3丈5尺，寬2丈1尺。唐代發(fā)展：唐末時(shí)期機(jī)械制造已有較高水平。如西安出土的唐代銀盒，其內(nèi)孔與外圓的不同心度很小，子母口配合嚴(yán)緊，刀痕細(xì)密，說明當(dāng)時(shí)機(jī)械加工精度已達(dá)到新的水平。 在運(yùn)輸工具方面，人力和水力并用，在技術(shù)上有進(jìn)一步發(fā)展。南朝齊祖沖之所造日行百里的所謂千里船和南朝粱侯景軍中的160槳快艇，都是人力推進(jìn)的快速艦艇，南北朝時(shí)期出現(xiàn)了車船。唐代的李皋對(duì)車船的改進(jìn)起了承前啟后的作用。水力機(jī)械也有新的進(jìn)展，唐代已有筒車，從人力提水發(fā)展為水力提水。南末末期又創(chuàng)造出先進(jìn)的水轉(zhuǎn)大紡車，三摧、五摧(錠)手搖紡車曾是當(dāng)時(shí)世界

8、上比較先進(jìn)的人力紡紗機(jī)具。元代薛景石所著梓人遺制是木工名家總結(jié)親身經(jīng)驗(yàn)之作，并詳細(xì)記述了當(dāng)時(shí)通行的紡織機(jī)具和車輛，以古代著名的木制機(jī)械技術(shù)專著而留世。宋元明清時(shí)期：這一時(shí)期天文和計(jì)時(shí)儀器發(fā)展迅速。北宋蘇頌和韓公廉等制成的木構(gòu)水運(yùn)儀象臺(tái)，能用多種形式表現(xiàn)天體時(shí)空的運(yùn)行。它由水力驅(qū)動(dòng)，其中有一套擒縱機(jī)構(gòu)。水運(yùn)儀象臺(tái)代表了當(dāng)時(shí)機(jī)械制造的高度水平，是當(dāng)時(shí)世界上先進(jìn)的天文鐘。元代的滾柱軸承也屬當(dāng)時(shí)世界上先進(jìn)的機(jī)械裝置。 明初的造船業(yè)已有很大進(jìn)展。鄭和下西洋的船隊(duì)是當(dāng)時(shí)世界上最大的船隊(duì)。鄭和所乘寶船長約137米，張12帆，舵桿長11米多，是古代最大的遠(yuǎn)洋船舶。當(dāng)時(shí)的機(jī)械制造主要仍靠手工操作。大者如千鈞錨，

9、是靠人工先鍛成四爪，然后依次逐節(jié)鍛接。小者如制針用的冷拔鋼絲，也用手工制成。明代已有活塞風(fēng)箱。它是宋元木風(fēng)扇的進(jìn)一步發(fā)展，風(fēng)箱靠活塞推動(dòng)和空氣壓力自動(dòng)啟閉活門，成為金屬冶鑄的有效的鼓風(fēng)設(shè)備。 在明中葉或稍前，木帆船已能逆風(fēng)行駛，并擁有全風(fēng)向航行的能力。揚(yáng)州立帆式風(fēng)輪是將八扇縱帆等距裝置在八角形木架上，圍繞一個(gè)垂直軸旋轉(zhuǎn)，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)帆面角度。這是中國古代獨(dú)具特色的木船風(fēng)帆的進(jìn)一步發(fā)展。長期以來，中國沿海一帶多利用它推動(dòng)翻車，以提取海水曬制食鹽。機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了學(xué)術(shù)研究。王徵于1627年編譯和出版了遠(yuǎn)西奇器圖說錄最，介紹了西方機(jī)械工程的概況。來自西方的自鳴鐘表和水銃等也在一定范圍內(nèi)得到流傳。

10、 16341637年 ，明朝的宋應(yīng)星編著和出版天工開物，記錄了許多先進(jìn)的工藝技術(shù)和科學(xué)創(chuàng)見。它反映出當(dāng)時(shí)的農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平。記載了不少有關(guān)機(jī)械制造和產(chǎn)品性能的情況。內(nèi)容涉及泥型鑄釜、失蠟法鑄造以及鑄錢等鑄造技術(shù)，還記述了千鈞錨和軟硬繡花針的制造方法、提花機(jī)和其他紡織機(jī)械以及車船等各種交通工具的性能和規(guī)格等。天工開物被稱為中國17世紀(jì)的工藝百科全書。清乾隆年間宮廷造辦處曾制造大更鐘，它依靠懸錘的重力驅(qū)動(dòng)，并增添了精確的報(bào)更機(jī)構(gòu)，加工精致，富有中國民族特色。明清兩朝中國鐘表工匠創(chuàng)制了不少新奇的鐘表。當(dāng)時(shí)的廣州、蘇州、南京、揚(yáng)州等，成為有名的制造鐘表的城市。新中國成立以后：新中國建立后特別

11、是近三十年來，中國的機(jī)械科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度很快。向機(jī)械產(chǎn)品大型化，精密化、自動(dòng)化和成套化的趨勢(shì)發(fā)展。在有些方面已經(jīng)達(dá)到或超過了世界先進(jìn)水平。小型夯實(shí)機(jī)械20世紀(jì)60年代以前，中國小型夯實(shí)機(jī)械非常缺乏，很多小型場(chǎng)地的夯實(shí)基本上采用人工夯實(shí)。20世紀(jì)60年代初期，長沙建設(shè)機(jī)械研究所與北京建筑工程學(xué)院等單位合作，在群眾性技術(shù)革新成果的基礎(chǔ)上總結(jié)發(fā)明了具有中國特色的蛙式夯實(shí)機(jī)，1962年獲國家科技發(fā)明獎(jiǎng)。蛙式夯實(shí)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，維修、使用方便，很快成為中國60年代夯實(shí)機(jī)械的主導(dǎo)產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)蛙式夯實(shí)機(jī)累計(jì)產(chǎn)量達(dá)到50000多臺(tái)，在中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。70年代以后，蛙式夯實(shí)機(jī)逐漸被性能更先進(jìn)的振

12、動(dòng)沖擊夯和振動(dòng)平板夯所替代，目前蛙式夯實(shí)機(jī)已經(jīng)很少，基本被淘汰。1964年，長沙建設(shè)機(jī)械研究所開發(fā)了HB120型內(nèi)燃式夯實(shí)機(jī)，開始由上海工程機(jī)械廠生產(chǎn)，后來主要由津市洞庭工程機(jī)械廠生產(chǎn)，年產(chǎn)量200臺(tái)左右。80年代，內(nèi)燃式夯實(shí)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量有較大提高，曾出口東南亞和非洲地區(qū)。90年代以后，內(nèi)燃式夯實(shí)機(jī)產(chǎn)銷售量也在逐漸減少，目前只有少數(shù)小型民營企業(yè)生產(chǎn)。1977年，長沙建設(shè)機(jī)械研究所和柳州市建筑機(jī)械廠開發(fā)了中國第一臺(tái)HZR250型和HZR70型振動(dòng)平板夯，這兩種產(chǎn)品分別于1979 年和1982年通過了由建設(shè)部組織的鑒定。隨后義烏建筑機(jī)械廠、四平建筑機(jī)械廠、安陽振動(dòng)器廠、津市洞庭工程機(jī)械廠等多家企業(yè)都

13、開始生產(chǎn)振動(dòng)平板夯。1986年長沙建設(shè)機(jī)械研究所又開發(fā)了較大的HZR450型振動(dòng)平板夯。上世紀(jì)90年代以后，振動(dòng)平板夯在中國有了較快的發(fā)展，產(chǎn)品品種、規(guī)格和生產(chǎn)企業(yè)增多，國外的振動(dòng)平板夯陸續(xù)進(jìn)入中國市場(chǎng)。1983年，長沙建設(shè)機(jī)械研究所和湖北振動(dòng)器廠聯(lián)合開發(fā)了中國第一臺(tái)HZR70型振動(dòng)沖擊夯，1984年通過了由建設(shè)部組織的鑒定，1985年獲建設(shè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。由于振動(dòng)沖擊夯具有壓實(shí)效果好、生產(chǎn)率高、體積和重量小、輕便靈活等突出特點(diǎn)，深受用戶歡迎，得到了迅速的推廣使用，并很快發(fā)展到資江機(jī)器廠、新鄉(xiāng)第三機(jī)床廠和津市洞庭工程機(jī)械廠等幾十家企業(yè)生產(chǎn)。振動(dòng)沖擊夯雖然比振動(dòng)平板夯開發(fā)晚，但發(fā)展速度、產(chǎn)銷量

14、和使用廣泛性比振動(dòng)平板夯大得多，目前已成為中國夯實(shí)機(jī)械中產(chǎn)銷量最大的主導(dǎo)產(chǎn)品。上世紀(jì)90年代以后，國外的振動(dòng)平板夯陸續(xù)進(jìn)入中國市場(chǎng)。振動(dòng)沖擊夯和振動(dòng)平板夯在中國的成功開發(fā)，不僅為中國建設(shè)施工部門提供了性能先進(jìn)的夯實(shí)機(jī)械，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且使中國夯實(shí)機(jī)械技術(shù)向前跨進(jìn)了一大步，縮短了與世界先進(jìn)水平的差距，促進(jìn)了中國夯實(shí)機(jī)械的發(fā)展。加工機(jī)械鑄造：20世紀(jì)50年代以前，北京在鑄造上采用粘土砂手工造型。1955年，北京第一機(jī)床廠開始采用漏模造型、 雙面模型型板及鐵型板和標(biāo)準(zhǔn)砂箱造型。1965年，開始采用塑料模型。 1980 年，北京市機(jī)電研究院與北京瑪鋼廠研制成功工頻無芯塞桿底注式保溫

15、澆注電爐。1982年，該院與北京機(jī)床鑄造二廠研究成功沖天爐風(fēng)口吹氧技術(shù)。 19851988年，北京機(jī)床研究所試驗(yàn)成功浮動(dòng)端面密封環(huán)的壓力鑄造工藝。 鍛壓：鍛壓：1959年，北京第二通用機(jī)械廠(后改名北京重型機(jī)器廠)建成2500噸水壓機(jī)。1971年，該廠制造出6000噸水壓機(jī)，這是當(dāng)時(shí)北京最大的鍛壓設(shè)備。 19681979年，北京起重機(jī)器廠先后采用300噸油壓機(jī)和2000噸油壓機(jī)制造出起重機(jī)吊臂和大型覆蓋件。80年代，北京市機(jī)電研究院和北京市模具中心研制出一系列高精度多工位沖裁模具，接近或達(dá)到進(jìn)口模具水平，改變了北京精密沖裁模具依賴進(jìn)口的局面。 熱處理：熱處理：1949年前，北京已采用電、鹽溶爐

16、、熱電偶等手段進(jìn)行零件退火、回火、淬火、正火、調(diào)質(zhì)、滲碳等熱處理。 1956年，北京第一機(jī)床廠開始采用高頻感應(yīng)淬火。1961年，北京第二機(jī)床廠開始采用氣體氮化淬火。1969年，北京量具刃具廠開始采用光亮淬火。 1978年，北京機(jī)床研究所研究完成機(jī)床導(dǎo)軌表面接觸淬火工藝及設(shè)備、淬火質(zhì)量檢查技術(shù)條件的研究。1979年，鐵道科學(xué)研究院和中國科學(xué)院力學(xué)研究所等合作完成大功率柴油機(jī)缸套表面的激光改性處理的研究。 1979年，北京市機(jī)電研究院研制成功千瓦級(jí)二氧化碳激光器，并于80年代初分別應(yīng)用于汽缸套和郵票印刷設(shè)備的激光熱處理。其中，清華大學(xué)、北京市機(jī)電研究院、北京郵票廠共同完成郵票廠七色機(jī)打孔器表面激光

17、強(qiáng)化研究。 19841990年，北京市熱處理研究所研究成功真空熱處理、 (與北京航空航天大學(xué)合作)、稀土軟氮化、粉末冶金制品表面強(qiáng)化、煤油加甲醇小滴量法微機(jī)可控滲碳、固體滲硼、滲碳過程微機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)及跟蹤控制系統(tǒng)等熱處理新技術(shù)，并應(yīng)用于生產(chǎn)。 焊接與切割 1949年，北京已有氣焊、電弧焊及氧乙炔火焰切割等手工作業(yè)。 1963年，北京金屬結(jié)構(gòu)廠與一機(jī)部機(jī)械科學(xué)研究院合作開發(fā)出鎢極氬弧焊，并實(shí)現(xiàn)了氮?dú)獾入x子切割不銹鋼。1964年，用直流鎢極氬弧焊及焊絲合金化技術(shù)解決了核工業(yè)用傾斜式電解糟純鎳焊接。 1966年，北京機(jī)械結(jié)構(gòu)廠開發(fā)出了使被焊球體旋轉(zhuǎn)的埋弧自動(dòng)焊。1968年，該廠開始以液化石油氣代替乙炔切割。 80年代初，清華大學(xué)發(fā)明了新型MIG焊接電弧控制法，在控制電弧技術(shù)上取得突破。 80年代初，北京城建設(shè)計(jì)院等完成液化石油氣移動(dòng)式氣壓焊軌技術(shù)的研究和應(yīng)用。 1990年，北京金屬結(jié)構(gòu)廠開始采用數(shù)控精密切割和具有光電跟蹤及數(shù)控尋