机械工程发展史
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机械工程的发展历程及里程碑事件随着人类社会的进步和工业化的发展,机械工程作为一门学科得到了极大的关注和重视。
它涵盖了机械设计、制造、运动学、热力学等多个领域,广泛应用于汽车、航空航天、电子设备等各个行业。
本文将为您介绍机械工程的发展历程及一些具有里程碑意义的事件。
在人类历史上,最早的机械工程活动可以追溯到公元前三世纪的古希腊。
当时,亚历山大大帝曾建立了一些制造机械的工坊,通过滚轮、杠杆等简单机械原理来提高生产效率。
这被认为是机械工程的起点。
随后,在中世纪欧洲,文艺复兴运动的兴起带来了对科学和技术的重新关注。
尤里乌斯·罗伯提克斯(1436-1516)是机械工程领域中的重要人物之一。
他是一位意大利艺术家和工程师,致力于改进和创新机械设备。
他的著作《机械元素》被誉为机械工程的里程碑之一,系统总结了机械设计和运动学的基本原理。
18世纪是机械工程发展的关键时期。
在这个时期,英国的瓦特(James Watt),法国的达尔文(Jean Baptiste Le Chatelier)等工程师做出了巨大的贡献。
瓦特改进了蒸汽机,并将其应用于煤矿和纺织行业,大大推动了工业革命的进程。
达尔文则提出了达尔文热力学定律,为了解热能传递和效率提供了理论基础。
20世纪是机械工程发展的黄金时期。
随着电力和电子技术的迅速发展,机械工程与自动化技术、计算机科学等学科紧密结合,形成了机电一体化和智能化的趋势。
其中,计算机辅助设计和计算机数值控制技术的引进是机械工程发展的重要里程碑。
这使得机械工程师能够使用计算机进行复杂的设计和模拟,加快了产品研发的速度和效率。
另外,机械工程在航空航天领域的应用也是一个重要的里程碑事件。
1903年,莱特兄弟的第一次飞行标志着人类实现了梦寐以求的飞行。
随后,航空工业快速发展,机械工程在飞机设计、发动机研发等方面发挥了关键作用。
目前,随着技术的不断进步和创新的加速,机械工程的发展前景广阔。
人们正在研究和开发新的材料、新的制造工艺以及智能化的机械设备。
中国机械专业发展历程
中国机械专业的发展历程可以追溯到上世纪40年代的新中国
成立之初。
当时,中国机械专业的起步较为艰难,由于经济基础薄弱、科技设备短缺以及战争的影响,机械专业的发展受到了一定的限制。
然而,随着国家经济的逐步恢复和发展,机械工程专业也迎来了快速的发展时期。
上世纪50年代,中国开始大力发展重工业,这对于机械专业的发展起到了重要的推动作用。
一大批机械工程师从国内外学习归国,为中国机械专业的发展注入了新的活力。
在上世纪60年代,中国开始着力提高机械工程师的技术水平,开展了大规模的教育培训和科研工作。
同时,中国还引进了一批先进的机械设备和技术,推动了机械产业的发展。
到了上世纪70年代,中国开始实施改革开放政策,对机械专
业的发展产生了深远的影响。
国外的机械设备和技术不断引进,新兴产业的快速发展对机械工程师的需求量增加,进一步推动了机械专业的发展。
进入21世纪,中国机械专业取得了重要的发展成果。
机械工
程师在高新技术领域有了更多的应用,如计算机辅助设计、数控技术、机器人技术等。
同时,中国的机械制造业也实现了快速的发展,成为世界机械制造业的重要组成部分。
目前,中国的机械专业正致力于推动机械技术的创新和发展,
加强与国际机械领域的合作交流。
中国机械专业的发展对于国家经济的增长和提高核心竞争力具有重要意义。
机械工程发展史资料
机械工程的发展史可以追溯到精密机械技术的研究和制造简化大量劳动而产生的应用。
早在20世纪初,精密机械技术在汽车行业、军事行业等方面有着广泛应用。
从20世纪50年代开始,复杂的机械化成型技术得到了发展,新航空航天技术也被研究出来,改变了以
往精密机械行业的玩法。
从20世纪60年代到90年代,机械工程的发展更加迅速,护理
机械化和自动化技术得到了大量的应用,改变了以往的机械制造业的玩法。
从20世纪90年代起,机械工程综合过程领域技术取得了显著成就,集成化系统技术
日益兴起,系统集成技术在各行业面前有着广泛应用,数据标准化和网络化技术的发展使
机械行业走向系统集成时代。
从21世纪以来,传统的机械制造和加工技术迅速发展,机
械动力、控制与自动技术得到了极大的发展,使机械系统变得更加智能化,行业标准也得
到了改进。
在今天,机械工程技术已经发展成为涵盖从小的机械零件到大型设备和系统的交叉学科,受到了社会各个行业的广泛应用。
其中包括现代医学、航空航天技术、汽车行业、过
程制造行业、生物工程、电力技术和工业系统等综合技术。
未来,机械工程技术将会更好
地应用到吝各行各业中,推动社会经济和技术发展,进一步提高人们的生活水平。
中国机械工程的发展史中国是世界上机械发展最早的国家之一。
中国的机械工程技术不但历史悠久,而且成就十分辉煌,不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。
中国机械发展史可分为六个时期:①形成和积累时期,从远古到西周时期,这一时期是中国机械发展的第一个时期,石器的使用标志着这一时期的开始。
②迅速发展和成熟时期,从春秋时期到东汉末年,从春秋时期开始,我国传统机械的发展进入了一个新的时期。
这一时期铁器开始得到使用,使古代机械在材料方面取得了重大突破。
⑧全面发展和鼎盛时期,从三国时期到元代中期,从三国时期到元代中期是中国机械发展的第三个时期。
其主要特点是机械的总体技术水平有了极大的提高,古代机械得到了全面发展。
④缓慢发展时期,从元代后期到清代中期,从元代后期到清代中期是中国机械发展的第四个时期。
从元代后期到清代初期。
这一阶段,传统机械仍有一定的发展。
兵器制造技术在这一阶段发展很快,出现了大量的兵器。
⑤转变时期,从清代中后期到解放前的发展时期,从十九世纪四十年代到本世纪四十年代末是中国机械发展的第五个时期,西方近代机械科学技术开始大量传入中国,使中国机械的发展进入了向近代机械转变的时期。
⑥复兴时期,解放后的发展时期,中国机械的发展进入了新的时期。
新的社会制度的建立推动了机械科学技术的向前发展。
建立了门类比较齐全、具有一定规模的机械工业体系。
机械工业部门具备了研制和生产重型、大型机械以及精密产品和成套设备的能力。
全国基础工业部门的设备绝大多数都是我国自行制造的,为电力部门提供了许多大型设备,改变了重型机械一片空白的面貌。
机械工程教育在这广时期得到了迅速发展,我国自己养培了大批的机械工程专业人才。
机械工程的发展历程与重要里程碑机械工程作为一门应用科学,旨在研究和应用物质的力学、热力学和运动学原理,以设计、制造和维护机械设备。
它是现代工业发展的基石,为各个领域提供了关键的技术支持。
本文将探讨机械工程的发展历程以及一些重要的里程碑。
1. 早期机械工程的起源机械工程的起源可以追溯到古代文明时期。
古埃及人、古希腊人和古罗马人在建筑、农业和战争中使用了简单的机械装置,如滑轮、杠杆和齿轮。
这些早期的机械原理为后来的机械工程奠定了基础。
2. 工业革命与机械工程的崛起18世纪的工业革命是机械工程发展的重要里程碑。
蒸汽机的发明和应用推动了工业化进程,同时也催生了机械工程学科的兴起。
机械工程师开始研究和改进蒸汽机,设计更高效的机械设备,为工业生产提供了强大的动力。
3. 现代机械工程的建立19世纪末至20世纪初,机械工程学科逐渐建立起来,并与其他工程学科相互渗透。
机械工程师开始研究热力学、流体力学、材料科学等相关学科,为机械设计和制造提供更全面的理论基础。
同时,机械工程的应用范围也逐渐扩大,包括汽车工程、航空航天工程、能源工程等领域。
4. 自动化与计算机技术的应用20世纪后半叶,自动化技术和计算机技术的快速发展对机械工程产生了深远的影响。
自动化技术使得机械设备能够实现更高效的生产和操作,提高了生产效率和质量。
计算机技术的应用使得机械工程师能够进行更精确的设计和模拟,加快了产品开发和改进的速度。
5. 现代制造技术的创新随着科学技术的不断进步,现代制造技术也在不断创新和发展。
先进的材料和加工技术,如3D打印、激光切割和数控加工等,使得机械工程师能够设计和制造更复杂、精密的机械设备。
这些创新不仅提高了产品的性能和质量,还为工业生产带来了更大的灵活性和效益。
总结起来,机械工程的发展历程可以追溯到古代文明时期,但真正的突破是在工业革命时期。
随着科学技术的进步和应用的推动,机械工程逐渐成为现代工业发展的重要支撑。
自动化技术和计算机技术的应用以及现代制造技术的创新,为机械工程带来了更广阔的发展空间。
机械发展的历程和现状及未来展望一、机械发展的历程机械工程作为一门学科,其发展历程漫长且复杂。
从最初的石制工具到现代的自动化机器,机械工程经历了从简单到复杂、从手动到自动的演变。
在古代,人类为了满足生产和生活的需要,制造出了一些简单的机械工具,如杠杆、滑轮、斜面等。
这些工具的出现极大地提高了当时的生产力和生产效率,为人类社会的发展奠定了基础。
随着人类文明的进步和科技的发展,机械工程逐渐向更复杂、更精密的方向发展。
人们开始制造出更加复杂的机械工具和设备,如水车、风车、钟表、织布机等。
这些设备的出现进一步提高了生产效率,改善了人们的生活质量。
进入工业革命时期,机械工程的发展迎来了重要的转折点。
蒸汽机、内燃机等动力设备的发明和应用,推动了工业生产的快速发展。
随后,电力的发现和应用又为机械工程的发展带来了新的机遇。
在这个时期,机械工程逐新成为一门独立的学科,并形成了完整的理论体系和实践体系。
进入20世纪,机械工程的发展进入了一个全新的阶段。
随着计算机技术、电子技术和控制技术的快速发展和应用,机械工程领域发生了深刻的变化。
人们开始研究和开发自动化、智能化的机械系统和设备,如机器人、自动化生产线等。
这些新技术和新设备的应用,极大地提高了生产效率和产品质量,同时也改善了人们的工作环境和生活质量。
二、机械发展的现状当前,机械工程已经发展成为一个涵盖面非常广泛的领域,涉及到各种不同的专业和技术。
在制造业方面,现代机械工程通过引入自动化技术、智能制造等技术手段,提高了生产效率和产品质量。
自动化技术已经成为现代制造业的核心技术之,通过自动化生产线和机器人等技术手段的应用,可以实现生产过程的智能化、柔性化和高效化。
智能制造则是将先进的信息技术、网络技术和制造技术相结合,构建智能化的生产系统,实现生产过程的数字化、智能化和个性化。
这些技术的应用不仅提高了生产效率,也改善了人们的工作环境和生活质量。
在能源领域,机械工程通过优化能源设备的结构和性能,提高了能源的利用效率和环保性能。
全球机械行业发展历程
全球机械行业的发展经历了长期的演变和发展过程。
以下是全球机械行业发展的主要历程:
1.工业革命前期(18世纪初-18世纪末):工业革命前期标
志着机械行业的起步。
机械制造开始向工厂化的方向发展,水力驱动和手工工艺逐渐被机械化代替。
2.工业革命时期(19世纪):在工业革命期间,机械工业得
到迅速发展。
蒸汽机的发明推动了机械行业的快速增长,
纺织、矿业、冶金、农业等领域都出现了机械化生产。
3.进入现代化(20世纪前半叶):20世纪早期,内燃机、电
力和化学工业的进步为机械行业的发展提供了新的动力。
汽车、飞机、船舶、钢铁、化工等行业的发展推动了机械
工业的进一步发展。
4.科技进步时期(20世纪中期至今):20世纪中叶以来,计
算机技术、电子技术和自动化技术的迅速发展改变了机械
工业的面貌。
数控机床、机器人、自动化生产线等高科技
设备的出现提高了机械生产的效率和精度。
5.绿色与可持续发展:近年来,随着环保和可持续发展的重
要性凸显,全球机械行业开始关注绿色技术和可再生能源
等领域的发展。
机械设备制造商正致力于开发更节能、环
保的产品,并应对环境和气候变化带来的挑战。
全球机械行业的发展受到科技进步、全球化、市场需求和政策
环境等多种因素的影响。
随着信息技术、人工智能、物联网等新兴技术的快速发展,全球机械行业正逐步向数字化、智能化和可持续发展的方向转变。
机械工程的发展历程
机械工程的发展历程可以追溯到古代,从简单的工具、机械到复杂的机械装置,一直演变到现代机械工程的各个领域。
1. 古代机械:人类早期的机械工程可以追溯到公元前2000年前后的古埃及和古希腊时期。
这
些古代文明开发了一些简单的机械装置,如水力罗盘、拉开式门、简易斜面等。
2. 工业革命前期:17世纪到18世纪是机械工程的重要发展阶段。
在这个时期,大量的机械装
置被发明和应用于农业和工业生产。
著名的发明包括汤姆逊螺杆、瓦特蒸汽机和磨床等。
3. 工业革命时期:19世纪是机械工程迅猛发展的时期。
蒸汽机被广泛应用于工厂和交通运输,铁路、轮船等交通工具大规模出现。
同时,机械制造业也得到了快速发展,设立了新的工厂和生产线。
4. 现代机械工程:20世纪以来,机械工程进一步发展和创新。
机械制造技术的提高、计算机
技术的应用和自动化技术的发展,推动了机械工程的快速发展。
现代机械工程包括各个领域,如航空航天工程、汽车工程、能源工程、机器人技术等。
总结起来,机械工程的发展历程可以概括为从古代简单机械到现代复杂机械的演变过程。
随着科学技术的不断进步和创新,机械工程将在未来继续发展,为人类创造更多的便利和发展机会。
机械工程发展史引言:机械工程作为现代工程学科的重要分支之一,其发展历史可以追溯到人类文明的起源。
本文将以机械工程发展史为主题,探讨机械工程从古代到现代的发展过程,以及对人类社会发展的重要作用。
一、古代机械工程古代机械工程的起源可以追溯到早期人类社会。
在旧石器时代,人们开始利用简单的机械原理来改善生活。
例如,使用杠杆原理制作简易的工具和武器。
随着社会的发展,人们开始利用水力和风力来驱动机械装置,如水车和风车。
这些发明不仅改善了人们的生产生活,也为后来的工程师提供了宝贵的经验。
二、工业革命与机械工程工业革命是机械工程发展史上的重要里程碑。
18世纪末至19世纪初,英国工业革命的爆发极大地推动了机械工程的发展。
蒸汽机的发明和应用,使得机械工程进入了一个崭新的时代。
蒸汽机的出现不仅革新了传统的工业生产方式,也为后来的机械设计提供了重要的基础。
此外,随着工业化的推进,机械加工技术也得到了极大的发展,如铣床、车床等机械加工工具的出现使得零件的制造更加精确和高效。
三、现代机械工程随着科技的不断进步,现代机械工程经历了快速发展。
在20世纪,电力的广泛应用和电子技术的发展使得机械工程进入了电气化时代。
电动机的出现使得机械系统的驱动更加方便和高效。
此外,计算机技术的快速发展也给机械工程带来了巨大的变革。
计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)的应用使得机械设计和制造更加精确和自动化。
此外,现代机械工程还涉及到机器人技术、材料科学等多个学科的融合,不断推动机械工程的创新和发展。
四、机械工程对社会的影响机械工程的发展对人类社会产生了深远的影响。
首先,机械工程的发展极大地推动了工业化进程,提高了生产效率和质量,推动了经济的繁荣。
其次,机械工程的发展也改变了人们的生活方式。
从农耕工具到现代家电,机械工程的创新使得人们的生活更加便利和舒适。
此外,机械工程还在交通运输、能源利用、环境保护等方面发挥着重要作用,推动了社会的可持续发展。
机械工程发展史一、引言机械工程是现代工程领域中最重要的学科之一,它涉及到机械设备的设计、制造、运行和维护等各个方面。
本文将着重介绍机械工程的发展历程,从机械工程学科的起源开始,逐步展开。
二、机械工程的起源追溯机械工程的历史,可以追溯到古代文明时期。
早在古代,人们就开始使用简单的机械设备来辅助生产和生活。
例如,古埃及人发明了简单的斜面和滑轮系统,用于搬运重物。
古希腊人在古代世界中也做出了卓越贡献,亚历山大港的灯塔就是古希腊人运用机械原理建造的伟大工程。
三、工业革命时期的机械工程机械工程在工业革命时期得到了迅速发展。
18世纪末到19世纪初,英国成为机械工程的发源地。
工业革命的到来催生了大规模的机械化生产,机器工业得到了极大的推动。
蒸汽机的发明和应用,标志着机械工程进入了一个新的阶段。
蒸汽机的出现使得工厂的生产能力大幅提升,机械工程师开始在设计和制造上做出更多创新。
四、现代机械工程的发展20世纪初,随着电力的广泛应用,机械工程进入了现代化的阶段。
电力的应用使得机械设备的运行更加高效和便捷。
同时,内燃机的发明和应用也为机械工程师带来了新的挑战和机遇。
例如,汽车工业的发展就是内燃机技术和机械工程相结合的产物。
五、机械工程的分支学科随着机械工程的不断发展,出现了许多与之相关的分支学科。
例如,机械设计学研究机械产品的设计方法和原理;机械制造学研究机械产品的制造工艺和技术;机械力学研究机械系统的运动和力学性能等。
这些分支学科共同构成了机械工程学科体系的重要组成部分。
六、机械工程的应用领域机械工程几乎涵盖了所有工业领域和生活领域。
在工业领域,机械工程应用广泛,如机床制造、汽车制造、航空航天、能源等。
在生活领域,家用电器、交通工具、医疗设备等都离不开机械工程的支持和发展。
七、机械工程的未来发展趋势随着科技的不断进步和社会的不断发展,机械工程也在不断推陈出新。
未来,机械工程将在智能化、自动化、绿色化方面发展。
智能机械设备的出现将使得生产更加智能化和高效化。
工程机械发展史1. 介绍工程机械是指用于土木工程、建筑工程、交通工程等领域的机械设备。
随着人类文明的进步和现代化建设的发展,工程机械变得越来越重要。
本文将从早期原始工具的出现开始,概述工程机械的发展历程,介绍主要的里程碑事件和技术突破。
2. 早期原始工具早在古代,人类就开始使用原始的工具进行土木建筑。
这些工具主要由石头、木材和动物骨骼制成。
例如,石制凿子、木制锤和骨头制的铲子等。
尽管这些工具相对简单,但它们为后来的工程机械奠定了基础。
3. 18世纪的工程机械18世纪是工程机械发展的重要时期。
在这一时期,人们开始使用蒸汽机驱动的机械设备。
其中一个里程碑事件是汤姆森·沃特发明的蒸汽挖掘机。
这种机械设备能够加快土方运输的速度,提高施工效率。
同时,19世纪末,挖掘机的发明也为工程机械的发展做出了重要贡献。
挖掘机使用了液压系统,通过液压油驱动来完成各种工作任务。
这种创新技术使得挖掘机在各个行业中得到广泛应用。
4. 20世纪的工程机械20世纪是工程机械发展的黄金时期。
在这一时期,人们不断发明和改进各种工程机械设备。
其中一个创新是内燃发动机的引入。
内燃发动机取代了蒸汽机作为主要的动力来源。
这极大地提高了机械设备的灵活性和效率。
此外,液压系统的进一步改进也使得工程机械的性能得到了提升。
液压挖掘机、液压起重机等设备的出现,使得工程施工更加高效和安全。
5. 当代工程机械随着科技的发展,工程机械也在不断创新和进化。
现代工程机械注重节能环保和智能化。
例如,电动挖掘机、太阳能发电的工程机械等都是典型的例子。
这些新技术使得工程机械的使用更加环保,并且提高了工作效率和精度。
同时,人工智能技术也逐渐应用于工程机械领域。
通过使用机器学习和自动化技术,工程机械能够更好地适应复杂的工作环境并提高工作效率。
6. 结论工程机械是现代建设的重要支撑工具,经历了多个阶段的发展和进化。
从早期的原始工具到如今的智能化机械设备,工程机械在不断演变和创新。
机械的发展历程机械的发展可以追溯到远古时期的简单工具,然后逐渐进化为更复杂的机械装置。
最初的机械装置是由原始人使用的简单工具,如石头和木头制成的凿子、锤子和刀等。
这些工具的目的是帮助人类进行狩猎、收集食物和制造简单的生活用品。
随着时间的推移,人类开始发现如何利用水力和风力来驱动机械。
水车和风车成为早期机械工程中的重要发明。
这些装置通过水或风的动力将能量转换为机械运动,从而驱动其他机械装置,如磨坊、锻造机和风车。
在公元前3世纪,古希腊工程师阿基米德设计了传动装置,这是机械工程中的一个重要里程碑。
这个装置由齿轮和滚筒组成,可以转换和传递力量和运动。
中世纪时期,机械工程进一步发展。
该时期的一个重大发明是机械钟。
机械钟的出现标志着人类在测量时间方面取得的进步,并且为机械工程的未来发展奠定了基础。
17世纪和18世纪是机械工程迅速发展的时期。
人们开始使用蒸汽动力来驱动机械装置。
这是工业革命的关键技术之一。
蒸汽机的发明为机械工程师创造了新的机会,他们开始设计和制造更复杂、更高效的机械装置,如蒸汽机车和工厂机械。
19世纪末和20世纪初,电力取代了蒸汽动力成为主要的能源来源。
电力使机械装置的运行更加方便和高效。
同时,发动机的发明也为机械工程师带来了新的挑战和机遇。
发动机的进一步发展和改进推动了汽车、火车、飞机等交通工具的出现和改进。
到了20世纪后期,计算机和控制系统的出现引领了机械工程的新的发展阶段。
自动化技术的应用使机械装置能够更加精确、快速和可靠地进行工作。
机械工程师开始设计和制造自动化生产线和机器人,这在工业生产中发挥了重要作用。
随着科技的不断进步和新材料的出现,机械的发展也不断向前推进。
现代机械装置涵盖了多个领域:汽车、航空航天、船舶、能源、医疗设备等。
现代机械工程师使用先进的计算机软件和仿真技术来设计、制造和测试新的机械装置,以满足不断变化的需求和挑战。
总结而言,机械的发展历程经历了数千年的演变和创新。
机械工程发展简史与趋势综述机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。
机械工程简史几千年前,人类已创制了例如用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用来提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及其桨、橹、舵等。
所用的动力,从人自身的体力,发展到利用畜力、石斧、石锤、水力和风力。
所用材料从天然的石、木、土、皮革,发展到人造材料。
最早的人造材料是陶瓷。
制造陶瓷器皿的陶车,已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。
人类从石器时代进入青铜时代,再进而到铁器时代,用旺炉火的鼓风器的发展起了重要作用。
有足够强大的鼓风器,才能使冶金炉获得足够高的炉温,才能从矿石中炼得金属。
在中国,公元前1000~前900年就已有了冶铸用的鼓风器,并渐从人力鼓风发展到畜力和水力鼓风。
15~16世纪以前,机械工程发展缓慢。
但在以千年计的实践中,在机械发展方面还是积累了相当多的经验和技术知识,成为后来机械工程发展的重要潜力。
17世纪以后,资本主义在英、法和西欧诸国出现,商品生产开始成为社会的中心问题。
许多高才艺的机械匠师和有生产观念的知识分子致力于改进各产业所需的19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵、并可随时启动的原动机。
它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械(如拖拉机、挖掘机械等)和轮船,到20世纪中期开始用于铁路机车。
蒸汽机在汽轮机和内燃机的排挤下,已不再是重要的动力机械。
内燃机和以后发明的燃气轮机、喷气发动机的发展,还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。
等行业。
制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧,但难以用手工加工的金属。
机械制造业开始形成,并在几十年中成为一个重要产业。
机械工程通过不断扩大的实践,从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺,逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和独立的工程技术。
机械工程的历史与发展机械工程作为一门应用科学,延续了几千年的历史,并在现代社会中发挥着重要的作用。
本文将介绍机械工程的历史发展,以及它在不同领域的应用。
一、古代机械工程的起源机械工程的起源可以追溯到古代文明时期。
在古埃及、古希腊和古罗马时期,人们已经开始设计和制造各种机械装置。
例如,埃及的金字塔和希腊的巨石建筑,都需要使用简单机械来完成。
古代的机械工程师们研究了杠杆、滑轮、齿轮等基本原理,从而发展出了一些简单的机械装置。
这些发明不仅用于农业和建筑,也用于水力工程和战争器械。
古代机械工程的成就为后世的发展奠定了基础。
二、工业革命时期的机械工程进步工业革命是机械工程发展的重要阶段。
18世纪末到19世纪初,机械工程经历了一系列的突破和改进。
蒸汽机的发明和应用,极大地推动了工业的发展。
同时,机械制造技术也迅速提升,工厂化生产成为可能,从而推动了制造业的进步。
工业革命时期的机械工程师们致力于提高机械的效率和精度。
他们研究了流体力学、材料科学等领域,创造出了许多划时代的发明,如蒸汽机、织布机、蒸汽火车等。
这些发明不仅促进了工业生产的发展,也改变了社会的面貌。
三、现代机械工程的发展与应用随着科学技术的不断进步,机械工程得到了长足的发展。
现代机械工程研究的领域非常广泛,涵盖了机械设计、材料科学、工艺技术等多个方面。
在过去的几十年里,机械工程的应用领域进一步扩展。
它不仅应用于传统的制造业,也渗透到了新兴的高科技领域。
例如,航空航天、能源开发、环境保护等领域都离不开机械工程的支持。
机械工程师们致力于研究和开发创新的机械装置,以应对不断变化的社会需求。
此外,机械工程在可持续发展中也发挥着重要作用。
随着环境问题的日益凸显,机械工程师们正在寻找更加环保和节能的解决方案。
他们研究新材料、新能源等,致力于实现环境友好型的工程设计。
结语机械工程作为一门古老而重要的学科,在人类社会发展中扮演着至关重要的角色。
从古代的简单机械到现代的先进装置,机械工程始终在不断发展和创新。
1.3 机械工程发展1.3.1 社会发展与机械工程在人类历史的发展中,发生了几次决定人类命运的大转折,被史学誉为大革命.第一次发生在大约200万年前, 由于自然条件的突然变化,生活在树上的类人猿被迫到陆地上觅食, 为了和各种野兽抗争,它们学会了用木棍和石块这些天然工具保卫自己,并用之猎取食物.使用天然工具,锻炼了它们的大脑和手指.第二次发生在大约50万年前,古猿人学会了制造和使用简单的木制和石制工具,从事劳动,继而发现了火,并学会了钻木取火.烧熟的食物不仅好吃,且利于吸收,为提高它们的体力和智力创造了条件,进而使古猿人的生活质量有了改善和提高。
使用工具,携带食物、甚至“抱儿带女”都需要他们的前肢从支撑行走中解脱出来,于是他们从地上站立起来,开启了从古猿到古人类的新纪元。
第三次发生在大约15000年前,古人类学会了制作和使用简单的机械,开始了农耕与畜牧。
此后,大约15000年前,古人类进入新石器时代。
4000年前发现金属,并学会了冶炼技术,金属器械逐步取代了石制、骨制的器械。
继而约2000年前发现了铁金属,进入铁器时代,各种复杂的工具和简单机械相继发明出来。
第四次发生在1750年到1850年之间。
1760年,瓦特经过十余年的努力和不断改进,在爱丁堡制造出第一台蒸汽机。
1804年,英国人特莱维茨克发明并制造出第一台蒸汽机车。
1830年,在法国修筑了从圣亚田到里昂的铁路。
蒸汽机车与铁路的普及,促进了西方工业生产的发展,促进了西方的机械文明,奠定了现代工业的基础。
在这一阶段,机械及机械制造通过不断扩大的实践,从分散性的、主要依赖工匠们个人才智和手艺的一门技艺,逐渐发展成为一门有理论指导的系统和独立的工程技术。
大批的发明家涌现出来。
各种专科学校、大学、工厂纷纷建立。
机械工业代替了手工业,生产迅速发展。
机械工程是促进18~19世纪的工业革命已经资本主义大生产的主要技术因素。
第五次是计算机技术导致了一场现代工业革命。
进入20世纪,计算机的发明与广泛应用,改变了人类传统的生活方式和工作方式。
以集成电路为中心的微电子技术的广泛应用,给社会生活和工业结构带来了巨大的影响。
机械工程与微处理机结合诞生了“机电一体化”的复合技术,使机械设备的结构、功能和制造技术等提高到了一个新的水平。
机械工程学、微电子学和信息科学三者的有机结合,构成了一种优化技术,应用这种技术制造出来的机械产品结构简单、轻巧、省力和高效率,并部分代替了人脑的功能,即实现了人工智能。
机电一体化产品必将成为今后机械产品发展的主流。
进入21世纪,计算机技术、信息技术、网络技术以及由其带动的相关科学的发展,推动了科学迅速前进,机械工程学也发生了极大变化,制造业发展的重要特性是向全球化、网络化、虚拟化方向发展。
1.3.2 机械工程发展史关于机械工程发展史,在许多研究机械工程史著作中将其分为三个阶段:古代机械工程史、近代机械工程史、现代机械工程史。
1.3.2.1古代机械史机械始于工具。
公元前3000年以前(史前期),人类已广泛使用石制和骨制的工具。
搬运重物的工具有滚子、撬棒和滑橇等,如古埃及建造金字塔时就已使用这类工具。
公元前3500年后不久,苏美尔人已有了带轮的车。
史前期的重要工具有弓形钻和制陶器用的转台。
弓形钻由燧石钻头、钻杆、窝座和弓弦等组成,用来钻孔、扩孔和取火。
埃及第三至第六王朝(约公元前2686年~前2181年)的早期,开始将牛拉的原始木犁和金属镰刀用于农业。
约公元前2500年,欧亚之间地区就曾使用两轮和四轮的木质马车。
叙利亚在公元前1200年制造了磨谷子用的手磨。
在建筑和装运物料过程中,已使用了杠杆、绳索、滚棒和水平槽等简单工具。
滑轮最早出现于公元前8世纪,亚述人用作城堡上的放箭机构。
绞盘最初用在矿井中提取矿砂和从水井中提水。
这时,埃及的水钟、虹吸管、鼓风箱和活塞式唧筒等流体机械也得到初步的发展和应用。
公元前600~公元400年的古罗马称为古典文化时期,这一时期木工工具有了很大改进,除木工常用的成套工具如斧、弓形锯、弓形钻、铲和凿外,还发展了球形钻、能拔铁钉的羊角锤、伐木用的双人锯等。
广泛使用的还有长轴车床和脚踏车床,用来制造家具和车轮辐条。
脚踏车床一直延用到中世纪,为近代车床的发展奠定了基础。
约在公元前1世纪,古希腊人在手磨的基础上制成了石轮磨。
这是机械和机器方面的一个进展。
约在同时,古罗马也发展了驴拉磨和类似的石轮磨。
公元400年~1000年的欧洲地区,机械技术的发展因古希腊和古罗马的古典文化的消沉而陷入长期停顿。
公元1000年~1500年,随着农业和手工业的发展,意、法、英等国相继兴办大学,发展自然科学和人文科学,培养人才,同时又吸取了当时中国、阿拉伯和波斯帝国的先进科学技术,机械技术开始恢复和发展。
西欧开始用煤冶炼生铁,制造了大型铸件。
随着水轮机的发展,已有足够的动力来带动用皮革制造的大型风箱,以获得较高的熔化温度,铸造大炮和大钟的作坊逐渐增多,铸件重量渐渐增大。
在农业方面创造出装有曲凹面犁板的犁头,以取代罗马时代的尖劈犁头。
这个时期还出现了手摇钻、其构造表明曲柄连杆机构的原理已用于机械。
加工机械方面出现了大轮盘的车床。
12世纪和13世纪后半期,先后出现了装有绳索擒纵机构的原始钟鹤天平式的钟。
天平式的钟是第一种实际应用的机械式的钟,其中装有时针和秒针,表明时钟齿轮系有了进一步的发展,15世纪在欧洲家庭中已得到较为普遍的应用。
表是1500年前开始制造的。
重要的改进是用螺旋弹簧代替重物以产生动力,此外还加了棘轮机构。
机械式钟表创造的成功,不仅为现代文明所必需,也推动了精密零件的制造技术。
机械式钟表后来又得到全面改进,如单摆式时钟取代了原来的天平式时钟。
1676年英国为格林威治天文台制作了摆长不同的两种精密时钟。
怀表采用双金属条,解决了平衡轮的温度补偿问题。
公元1500~1750年,机械技术发展极其迅速。
材料方面的进展主要表现在用钢铁、特别是用生铁代替木材制造机器、仪器和工具。
同时为了解决采矿中的运输问题。
1770年前后,英国发展了马拉有轨货车,先是用木轨,后又换成铁轨。
这一时期工具机也获得不少成就:制造出水力辗轧机械和几种机床,如齿轮切削机床、螺纹车床、小型脚踏砂轮磨床及研磨光学仪器镜片的抛光机。
在欧洲诞生了工程科学。
许多科学家,如牛顿、伽利略、莱布尼兹、玻意耳和胡克等,为新科学奠定了多方面的理论基础。
为了鼓励创造发明,意大利和英国分别在1474年和1561年建立了专利机构。
17世纪60年代出现了科学学会,如英国皇家学会。
英国于1665年开始出版科学报告会文献。
法国约于同时建立了法国科学院。
俄、德两国也分别于1725年和1770年建立了俄国科学院和柏林科学院。
这些学术机构冲破了当时教会的禁锢,展开自由讨论,交流学术观点和实验结果,因而促进了科学技术以及机械工程的发展。
1.3.2.2近代机械工程史在1750~1900年这一近代历史时期内,机械工程在世界范围内出现了飞速的发展,并获得了广泛的应用。
1847年,在英国伯明翰成立了机械工程师学会,机械工程作为工程技术的一个分支得到了正式的承认。
后来在世界其他国家也陆续成立了机械工程的行业组织。
在这一历史时期内,世界上发生了引起社会生产巨大变革的工业革命。
工业革命首先在英国掀起,后来逐步波及其他各国,前后延续了一个多世纪。
工业革命是从出现机器和使用机器开始的。
在工业革命中最主要的变革是:1)用生产能力大和产品质量高的大机器取代手工工具和简陋机械。
2)用蒸汽机和内燃机等无生命动力取代人和牲畜的肌肉动力。
3)用大型的集中的工厂生产系统取代分散的手工业作坊。
在这期间,动力机械、生产机械和机械工程理论都获得了飞速发展。
机械工程的发展,在工业革命的进程中起着主干作用。
如18世纪中叶以后,英国纺织机械的出现和使用,使纺纱和织布的生产技术迅速提高。
蒸汽机的出现和推广使用,不仅促进了当时煤产量的迅速增长,并且使炼铁炉、鼓风机有了机器动力而使铁产量成倍增长,煤和铁的生产发展又推动各行各业的发展。
蒸汽机用于交通运输,出现了蒸汽机车、蒸汽轮船等,这反过来又促进了煤、铁工业和其他工业的发展。
汽轮机、内燃机和各种机床相继出现。
其中动力机械技术的突破,促进了各技术领域的突飞猛进。
第一台有实用意义的蒸汽动力装置是英国的T.钮科门于1705年制成的大气式蒸汽机,曾在英国的煤矿和金属矿中使用。
1712年制成的钮科门蒸汽机,它的蒸汽气缸和抽水缸是分开的。
蒸汽通入气缸后在内部喷水使它冷凝,造成气缸内部真空,气缸外的大气压力推动活塞做功,再通过杠杆、链条等机构带动水泵活塞运动。
1765年瓦特制作了一台试验性的有分离冷凝器的小型蒸汽机,1781年他又取得双作用式蒸汽机的专利。
1776年瓦特与M.博尔顿合作制造的两台蒸汽机开始运转。
到1804年,英国的棉纺织业已普遍采用蒸汽机作为生产动力。
19世纪中期,内燃机问世。
第一台在工厂中实际使用的内燃机是1860年法国的勒努瓦制造的无压缩过程的煤气机,其基本结构与当时的蒸汽机相差不多。
1862年,法国A.E.B.de 罗沙提出四冲程循环的基本原理。
1876年,德国N.A. 奥托制成四冲程往复活塞式单缸卧式煤气机,比勒努瓦的煤气机效率更高,功率更大。
1878年,英国D. 克拉克制成二冲程作出了重要贡献。
1897年他制成第一台压缩式点火式内燃机(柴油机),使用液体燃料,按四冲程原理工作,热效率高于当时其他任何内燃机。
早期的压缩式内燃机的转速比较低,进入20世纪后内燃机的转速大幅度提高。
随着发电机和电动机的发明,世界开始进入电气时代。
中心发电站迅速兴起,大功率的高速汽轮机应运而生。
1873年,电动机成为机床的动力,开始了电力取代蒸汽动力的时代。
最初,电动机安装在机床以外的一定距离处,通过带传动。
后来把电动机直接安置在机床本身内部。
19世纪末,已有少数机床使用两台或多台电动机,分别驱动主轴和进给机构等。
至此,被称为“机械工业的心脏”的机床工业已初具规模。
进入20世纪后,迅速发展的汽车工业和后来的飞机工业,又促进了机械制造技术向高精度、大型化、专用化和自动化的方向继续发展。
1.3.2.3现代机械工程史20世纪以来,世界机械工程的发展远远超过了上个世纪。
尤其是第二次世界大战以后,由于科学技术工作从个人活动走向社会化,科学技术的全面发展,特别是电子技术、核技术和航空航天技术与机械技术的结合,大大促进了机械工程的发展。
第二次世界大战前的40年,机械工程发展的主要特点是: 继承19世纪延续下来的传统技术,并不断改进、提高和扩大其应用范围。
例如,农业和采矿业的机械化程度有了显著的提高,动力机械功率增大,效率进一步提高,内燃机的应用普及到几乎所有的移动机械。
随着工作母机设计水平的提高及新型工具材料和机械式自动化技术的发展,机械制造工艺的水平有了极大的提高。