Page 53 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第二章 机械工程

第二章 机械工程

第一节 机械工程的起源与发展

一、机械设计

（一）古代至 17 世纪初的古代设计技术

根据中国近代的考古发现和中国古代书籍记载，表明在 4000 多年前，中国
的机械设计已经有了一定的规范，掌握了初步的物理知识。如新石器时代的尖底
瓶，它是仰韶时代的产物，瓶为陶制，口小、腹大、底尖，两侧的耳可以装绳索。

在汲水时，因瓶底尖、重心高，瓶会倾倒，水由瓶口流入；当瓶中水量达到一定
量时，其重心改变，使瓶直立在水中，瓶口露出水面，灌水自动停止。这一器皿
的发现说明我国古代人民具有初步的物理知识，并能用于产品设计，其性能在当
时是很先进的。《诗经·风·泉水》中有“载脂载辖，还车言迈”，说的是当时
已经采用油脂润滑轴承。在中国古代文献中随处可见机械产品与人民生活密切的

联系。在我国春秋战国时代的著作《道德经》中有“三十辐共一毂，像日月也”
的说法，而在秦陵发掘出来的二号铜车马，其车轮就有 30 个轮辐。虽然当时的
车并不都是每个车轮用 30 个轮辐，但是对轮辐的数目已经有了一定的规定，表

明机械设计已经有了一些规则。
此外，中国古代在武器、纺织机械、农具、船舶等方面也有许多发明，到秦
汉时期（公元前 221—公元 220 年），中国机械设计和制造已经达到相当高的技
术水平，在当时世界上处于领先地位，在世界机械工程史上占有十分重要的位置。

东汉时已经设计制造了比较成熟的记里鼓车和指南车。记里鼓车能自报车行
距离，从记里原理来看，其内部构造肯定为机械传动，甚至有人推测有齿轮组成
的轮系传动，并作出了复原模型。
在我国古代，机械发明、设计与制造往往是一人所为。有许多著名的人物，

他们的成果代表了当时我国的机械设计水平。
三国时期魏人马钧以善于设计、制造机械闻名。他改革了纺织机械，简化其

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