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1、机械发展历史以及发展方向 第一次工业革命前的机械 几千年前，人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨公元前1200年，叙利亚出现磨谷子用的手磨。 两河流域文明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。公元前1100年埃及出现绞盘，最初用在矿井中提取矿砂和从水井中提水。埃及初步出现了水钟、虹吸管、鼓风箱和活塞式唧筒等流体机械。 所用的动力，从人自身的体力，发展到利用畜力、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。用来提水的桔槔和辘轳，装有轮子的车，航行于江河的船及桨、橹、舵等。公元前600年，古希腊和古罗马进入古典文化时期，这一时期在古希腊诞生了一些著名
2、的哲学家和科学家，他们对古代机械的发展作出了杰出的贡献。如学者希罗著书阐明关于五种简单机械(杠杆、尖劈、滑轮、轮与轴、螺纹)推动重物的理论，这是已知的最早的机械理论书籍16561657年，荷兰的惠更斯创制单摆机械钟。 17世纪以后，资本主义在英、法和西欧诸国出现，机械的发展进入一个快速时代。1698年，英国的萨弗里制成第一台实用的用于矿井抽水的蒸汽机“矿工之友”。它开创了用蒸汽作功的先河。1705年，英国的纽科门发明大气活塞式蒸汽机，取代了萨弗里的蒸汽机。功率可达六马力。 1765年，瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机，降低了燃料消耗率。1781年瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机，扩大了蒸汽机的
3、应用范围。蒸汽机的发明和发展，使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。蒸汽机几乎是19世纪唯一的动力源。 18世纪后期蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉、冶金等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧，难以用手工加工的金属。第二次工业革命后的机械发展19世纪末，电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初，电动机已在工业生产中取代了蒸汽机，成为驱动各种工作机械的基本动力。生产的机械化已离不开电气化，而电气化则通过机械化才对生产发挥作用。 发电站初期应用蒸汽机为原动力。20世纪初期，出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机，也出现了适应各种水利资源的水轮机，促进了电力供应系统的蓬勃发
4、展。 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。 以油泵为例介绍现机械的发展油泵原理的早期应用活塞式抽水机改进后的离心抽水机第一代油泵；双齿轮油泵基本原理：泵体内有一对互相啮合的外齿轮，齿轮的两端由端盖密封。这样由泵体、齿轮的各个齿槽和端盖形成了多个密封工作腔，同时轮齿的啮合线又将左右两腔隔开，形成了吸、压油腔。当齿轮旋转时，右侧吸油腔内的轮齿相继脱离啮合，密封工作腔容积不断增大，形成部
5、分真空，在大气压力作用下经吸油管从油箱吸进油液，并被旋转的轮齿齿间槽带入左侧。左侧压油腔由于轮齿不断进入啮合，使密封工作腔容积减小，油液受到挤压被输出送往系统。这就是齿轮泵的吸油和压油过程 齿轮油泵的优缺点；齿轮泵：体积较小，结构较简单，对油的清洁度要求不严，价格较便宜；但泵轴受不平衡力，磨损严重，泄漏较大 改进后的齿轮油泵；转子泵高压油泵高压泵：容积效率高，泄漏小，可在高压下工作，大多用於大功率液压系统；但结构复杂，材料和加工精度要求高，价格贵，对油的清洁度要求高。一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用高压泵。 油泵的技术发展趋势： 新材料和新工艺的运用是推动泵技术发展的一个主要的因素。螺杆
6、泵用材料从铸铁到特种金属合金，从橡胶制品、陶瓷等典型非金属材料到工程塑料，在解决泵的耐腐蚀、耐磨损、耐高温等环境上都发挥了突出的作用。同时新工艺的运用，又更好地使新材料运用到泵的零部件乃至整个螺杆泵当中。如国外有些厂商已设计并推出了全部采用工程塑料制成的泵。比用一般金属材料生产的泵在强度上毫不逊色，在耐蚀耐磨上更胜一筹。又比如利用新的表面涂覆技术和表面处理技术，同样可解决齿轮泵的抗蚀和抗磨问题。新材料的进一步发展和新工艺的运用深入，在泵领域内的应用将更加广泛。世界机械工业发展前景机械工业的发展在推动人类社会的发展、在提高人类物质文明和生活水平的同时，也对自然环境起了重大的破坏作用，全世界的人民
7、都已认识到这一点。其破坏主要表现在机械文明中的空气污染、噪音污染、水污染以及机械文明中的人机问题和能源问题等。随着科学技术的深入发展，降低能耗、保护环境、高精度、高性能的各类机械产品将不断涌现，微型机械将会普及应用。21世纪的机械发展方向主要表现在：（1） 以太阳能和核能为代表的没有污染的动力机械将会出现，并投入使用。燃氢发动机驱动的汽车将会行驶在公路上。（2）高精度、高效率的自动机床、加工中心更加普及，CAD/CAPP/CAM系统更加 完善，彻底实现无图纸加工。机械制造业将摆脱传统的设计、制作观念。（3）微型机械将会应用到医疗和军事领域，人工智能机械将会大量出现。（4）绿色机械 （不污染环境的报废机械又称为绿色机械）将会取代传统机械，设计方法智能化，大量工程设计软件取代人工设计与计算过程。参考文献：机械工程概论北京理工大学出版社
机械发展历史以及发展方向
