③把施加的能量转变为最有用的形式，或转变为有效的机械
功。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
机械的定义
机 本讲座采用械目前较常用的定义：
本讲座 版
具有以下三个特征的人为组合体称为机械：
1）由具有一定强度的物体组成；
2）这些构件能做相对运动；
3）在动力的作用下能够做有用的工作。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
新石器时代（约一万年前）
磨制技术出现为象征。 穿孔技术，榫卯技术逐渐地发达，以镶嵌、捆绑、 榫卯、套合这种工艺制作的各种复合工具成为生 产工具的主流。
磨制石斧
路漫漫其悠远
骨针
机械史讲义机械的定义与发展
新石器时代（约一万年前）
出现了弓形钻这种简单、原始而且高效的加工机 械。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
三、近代机械发展（公元1750--1900年）
动力机械方面：
18世纪中叶，瓦特在前人科
学研究和实验的基础上，对
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
三、近代机械发展（公元1500--1750年）
机械制造方面：
近代初期，螺杆普遍应用，起初是用硬木用凿子或 锉刀加工而成，到16世纪中叶才逐渐使用青铜，到 1569年，法国工程师贝松发明了螺纹车床，使得螺 纹加工机械化，此外，此机床还可以在安装凸轮和 模板后，加工其它更精密的金属制品，但未得到普 及。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
铁器时代
在农业机械上，出现了靠 水流推动方叶轮而转动来 磨谷物的水磨、以及其它 人力、畜力的磨。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
铁器时代
为了灌溉，人们发明了众多的水利机械、提水轮、 提水器等；
为了酿酒，发明了杠式压机、螺旋压力机；
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
机械史讲义机械的定义与发展
青铜时代（距今约6000年前）
距今约9500年前，人类开始使用铜（红铜）。 距今约6000年前，人类开始冶炼铜，出现青铜（铜锡 合金），这就标志着人类开始进入到青铜时代。
路漫漫其悠远
古代冶铜
铜刀
甘肃省出土，是目前所 见中国最早的青铜器
机械史讲义机械的定义与发展
青铜时代（距今约6000年前）
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
三、近代机械发展（公元1500--1750年）
材料方面：机械仍主要由木材制造，但对于易损件
已开始使用铜铁等金属材料；特别是用生铁代替木
材制造机器、仪器和工具。
研制出了冶炼高炉，掌握了利用高炉，用煤冶炼
钢铁的技术，从而使钢铁的产量增加，使用日益
广泛；
现代钢厂的高炉
路漫漫其悠远
2005年8月在东非大裂谷出土的石斧
机械史讲义机械的定义与发展
旧石器时代
在大约150万年前，人类开始使 用天然火，工具也从单纯的石制 器，增加了骨制品。 在约50万年前，掌握了人工取火 的方法。
路漫漫其悠远
保山出土的骨器
机械史讲义机械的定义与发展
旧石器时代
大约距今五万年前后开始，生产工具发生了它的历 史上的第一次飞跃，即以弓箭为代表的复合工具登 上了人类历史的舞台。
机器除了具备上述两个特征外，还必须具备第三个
特征：
能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械
能。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
机械的定义
外国版
机
在日本械的机械工学中，机械概念是如下定义的：
凡符合下述三项条件的，则定义为机械。
①它是物体的组合，假定力加到其各个部分也难以变形。
②这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。
随着电子计算机的问世，有学者将机械定义为： “能转换或传递物理量，对人类有用的物体组合”。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
其它定义
工 无相对运动，能减轻人类劳动的，具有一定强度的物 具 体组成的人为组合体。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
机械始于工具，工具是简单的机械。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
三、近代机械发展（公元1500--1750年）
机械制造方面： 16世纪出现分箱及型芯铸造技术； 在15世纪末16世纪初，由于硬币制造和铜碗等金属 器皿制造的要求，出现了螺旋压力机和锻锤。锻锤 重达300公斤，60—120下/分钟；
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等。水泵在此时期也有了 发展。
齿轮系及杠杆原理在机械上（主要是建筑机械）的 应用此时已较普遍，马车和战车也有了改进。路漫漫其悠远机源自史讲义机械的定义与发展铁器时代
虹吸管和活塞式唧筒等流体机械也得到初步的发展和 应用。
利用活塞和气缸制成的压力泵和吸水泵，在此时期也 有发展。最早出现的是用来灭火的菲罗压力泵，后来 又有了从井中提水的吸水泵和压力泵，以及罗马人用 于灭火的双筒柱塞泵。
机械史讲义--机械的定义 与发展
路漫漫其悠远
2020/11/18
机械史讲义机械的定义与发展
什么是机械？
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
机械的定义
中国
机 机器与机构的总称。
版
械凡同时具备下述两个特征的构件组合体称为机构：
1） 它们是一种人为的实物构件的组合。 2） 它们各部分之间具有确定的相对运动。
约2700年前，人类开始人工冶铁。
路漫漫其悠远
古代冶铁示意图
济南出土的冶铁遗迹
机械史讲义机械的定义与发展
铁器时代（距今约3000年前）
出现了冶铸用的鼓风机、滑轮、杠杆等简单机械。
冶铁示意图
路漫漫其悠远
铸造示意图
机械史讲义机械的定义与发展
铁器时代（距今约3000年前）
出现“渗碳”法使熟铁变成钢；发明了淬火、回 火等热处理工艺。
另：
中世纪：欧洲把5世纪～ 15世纪这约1000年
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
二、古代机械史
旧石器时代（～--1万年前左右） 新石器时代（约一万年前） 青铜器时代（距今约6000年前） 铁器时代（距今约4000年前）
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
旧石器时代
自然、原始的工具和使用：棍棒、石块 有意识地制造工具：如一些打制的石器石刀、石斧和 石锤等（距今大约300万年）。
铁器时代（中世纪公元5世纪—15世纪 ）
在欧洲，此时期被称为“黑暗的中世纪”，由于 战争原因及宗教的压制，使得科技发展几乎停滞 不前，此期间最为代表性的技术就只有钟表。
在钟表中使用了齿轮机构、棘轮机构等。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。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
机械概念的变迁
进入18世纪，德国学者路易波尔多对机械所做 的定义为：“机械或机构是一种人为的实物组合体， 人们可以借助它实现省时省力的运动”。
到19世纪，英国学者路洛克斯在《机械力学》 一书中，对机械所做的定义为：“所谓机械就是一种 具有一定强度的物体的组合体，且借助此组合体能够 做出规定的运动”。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
青铜时代
青铜器广泛应用。 出现铸造和锻造的加工方法。 掌握了研磨技术 。
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
青铜时代
开始出现用牛作为动力的原始木犁。
公元前3500年，出现两轮和四轮的木质马车。 马车的发明和牛耕的出现标志着人类开始了牲畜 动力使用。
路漫漫其悠远
一、人类历史
腊玛古猿（1500万年前） →南方古猿（400万—100万年前）
→能人（200万—150万年前） →直立人（150万—20万年前） →早期智人（25万—4万年前） →晚期智人（5万—1万年前）
→人
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
人类时代分段
古代：～15世纪下半叶以前 近代：15世纪下半叶～19世纪末 现代：19世纪末～
双辕马车图--长沙楚墓出土
机械史讲义机械的定义与发展
铁器时代（距今约3000年前）
距今约4000年前，人类开始使用自然陨铁制造工具。
路漫漫其悠远
铁刃铜钺
【 1977年北京市平谷县出土，约3300年以前的商代， 经化验，这件铜钺的刃部为陨铁】
机械史讲义机械的定义与发展
铁器时代（距今约3000年前）
机械史讲义机械的定义与发展
铁器时代（中世纪）
在中国，正是隋、唐、五代、十国时期。此阶段 科技经历了前所未有的发展。在纺织、造船、矿 冶、陶瓷、造纸等方面都达到了新的水平，特别 是瓷器，在宋朝达到了高峰，工艺水平达到了最 高水平。
在唐代，已可用简单的车床进行切削、抛光，另外 还出现了焊接、铆、镀、刻凿等加工工艺。为了满 足冶炼的需要，出现了风箱，提高了冶炼的水平； 同时，用煤冶炼也出现。
高炉原理图
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
三、近代机械发展（公元1500--1750年）
动力机械方面： 出现大型风车和大型水车以提供动力；
路漫漫其悠远
机械史讲义机械的定义与发展
三、近代机械发展（公元1500--1750年）
动力机械方面：
16世纪中叶，出现蒸汽动力，但还未真正用于生产 实际；直到17世纪上半叶汽轮机的出现，蒸汽动力 才真正用于实际。它的意义不只是出现一个新的动 力，更重要的是，它标志着不同的能源之间的相互 转换，结束了由人或畜力为动力的时代，加工能力 得以提高。