中国古代机械史，设计独特，技术精湛

中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国古代在机械方面有许多发明创造，在动力的利用和机械结构的设计上都有自己的特色。

许多专用机械的设计和应用，如指南车、地动仪和被中香炉等，均有独到之处，古代金属冶铸技术发明时间较早，且技术精湛。如商周青铜器朴质雄浑，春秋青铜器纤细精巧，形成了中国古代青铜器的独特风格。已发现的中国最早的青铜器如甘肃东乡马家窑出土的铜刀，距今已有4800年左右。

甘肃东乡马家窑出土的铜刀

春秋以前（公元前770年前） 在中国大约40～50万年前就已出现加工粗糙的刮削器、砍砸器和三棱形尖状器等原始工具。

4～5万年前出现磨制技术，许多石器已比较光滑，刃部也较锋利，并有单刃、双刃、凸刃、凹刃和圆刃之分。

28000年前出现弓箭，这是机械方面最早的一项发明。

公元前8000～前2800年期间出现了陶轮（制陶用转台）。

农具大约出现在公元前6000～前5000年，除石斧石刀外，还有石锄、石铲、石镰、蚌镰、骨镰和骨耜。石斧和石刀上已有用硬质砂子磨削而成的孔。

刮车

夏代以前和夏代，先后出现了无辐条的辁和各种有辐条的车轮。

殷商和西周时已有相当精致的两轮车。独木舟和筏等水上运输工具早就相继出现。

新石器时代晚期，人们已能用石范和泥范铸造简陋的工具和武器。

商殷时期，随着手工业生产的发展和技术水平的提高，形成了灿烂的青铜文化。

青铜冶铸技术得到高度发展，青铜铸件司母戊方鼎重达875千克，春秋时期的青铜铸件曾侯乙尊盘已十分精细。

曾侯乙尊盘

春秋至汉魏时期（公元前770～公元265)这一时期是中国古代机械开始较快发展的时期。

春秋时期铁器和生铁冶铸技术（见中国古代铸铁技术）开始出现。黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和锻钢的出现加速了由铜器向铁器的过渡。

春秋中期以后发明了失蜡铸造法和低熔点合金铸焊技术。

战国时期又有了叠铸和锚链铸造等工艺。

西汉中期已炼出灰口铸铁，并出现了壁厚3～5毫米的薄壁铸铁件。铸铁热处理技术也有所发展。

东晋铜弩机

春秋时期出现弩，控制射击的弩机已是比较灵巧的机械装置。

到汉代，弩机的加工精度和表面光洁度已达到相当高的水平。

汉弩有1石至10石等八种规格，这些规格的形成表明机械制造标准在汉代已初步确立。弩机上留下了作工、锻工、磨工等的名字。

战国时期流传的《考工记》是现存最早的手工艺专著，其中记有车轮的制造工艺。对弓的弹力、箭的射速和飞行的稳定性等都作了深入的探索。

汉代已有各类舰艇和大量的三四层舱室的楼船。有些舰船已装备了艉舵和高效率的推进工具橹。

西汉时的被中香炉构造精巧，无论球体香炉如何滚动，其中心位置的半球形炉体都能经常保持水平状态。

秦始皇陵铜车马

陆上交通运输工具不断发展。1980年出土的秦始皇陵铜车马代表了当时铸造技术、金属加工和组装工艺的水平。

东汉以后出现了记里鼓车和指南车。记里鼓车有一套减速齿轮系，通过鼓镯的音响分段报知里程。

三国马钧所造的指南车除用齿轮传动外，还有自动离合装置，在技术上又胜记里鼓车一筹。自动离合装置的发明，说明传动机构齿轮系已发展到相当的程度。

宋代绞车

东汉时已有不同形状和用途的齿轮和齿轮系。有大量棘轮，也有人字齿轮。特别是在天文仪器方面已有比较精密的齿轮系。

张衡利用漏壶的等时性制成水运浑象，以漏水为动力通过齿轮系使浑象每天等速旋转一周。

公元132年张衡创制了世界上第一台地震仪，即候风地动仪。

元代布机图

元代卧机图

花机图

南宋《耕织图》中的提花机

汉代纺织技术和纺织机械也不断发展，绫机已成为相当复杂的纺织机械。到三国时期，马钧将50综（分组提放经线的综片）50蹑（踏具）和60综60蹑的绫机都改成50综12蹑和60综12蹑，提高了生产效率。

马钧还创制了新式提水机具翻车，能连续提水，效率高又十分省力。

驴转筒车

汉代的农具铁犁已有犁壁，能起翻土和碎土的作用。汉武帝时赵过既已创制三脚耧，一天能播种一顷地。

两晋至宋元时期(265～1368) 在这一时期，大型铜铁铸件和大型机械结构陆续出现。

五代时铸造的沧州铁狮子重约40吨，宋代木结构水运仪象台高3丈5尺，宽2丈1尺。

宋代独脚旋风砲

唐宋时期机械制造已有较高水平。如西安出土的唐代银盒，其内孔与外圆的不同心度很小，子母口配合严紧，刀痕细密，说明当时机械加工精度已达到新的水平。

水转高车

在运输工具方面，人力和水力并用，在技术上有进一步发展。

南朝齐祖冲之所造日行百里的所谓千里船和南朝梁侯景军中的160桨快艇，都是人力推进的快速舰艇。

南北朝时期出现了车船。唐代的李皋对车船的改进起了承前启后的作用。

水力机械也有新的进展，唐代已有筒车，从人力提水发展为水力提水。南宋末期又创造出先进的水转大纺车。

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