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机械原理的发展和趋势

摘要：当今世界，科技发展日新月异，业界需求千变万化。为了适应工业界和

人才市场的这种需求，也即是适应科技发展的需求，工程教学应该实时地进行某

些调整或变化。一个专业的知识体系，一门课程的教学内容都需要不断变化，此

乃客观规律。为此，随着生产对技术现代化的要求不断提高，机械原理学科在也

在这个过程当中得到了飞速发展

关键词：发展历史，发展动向，发展趋势

引言：近年来，机械原理学科的发展是非常迅速的，不论是在基本原理方面，

还是在研究方法方面，都有较大的进展。在机构的类型方面也有一些新的创造，

有些已突破传统机构学的范畴，而进入所谓“广义机构学的”领域，创造了具有

气、液、光、电等环节的机构。当前尚有由三本基本机构组成的组合机构，和包

括挠性构件的组合机构。对空间组合机构的研究也已进行了不少工作。此外，对

于一些具有特殊运动及动力性能的组合机构也有所研究。

随着机械向高速、重载方向的发展，机械动力学的研究发展很快。由于电子计算

机的普遍应用，机构的计算机辅助分析和计算机辅助设计得到较快发展。从机械

原理学科的发展可以看出，生产发展的需要是学科发展的动力。而学科的发展又

反过来促进了生产的发展，提高了生产的水平。可以期望，随着生产对技术现代

化的要求不断提高，机械原理学科也会继续迅速的得到发展。

一．发展历史

机械的近代发展最主要从18世纪从英国发起的技术革命，是技术发展史上的

一次巨大革命，它开创了以机器代替手工工具的时代。这不仅是一次技术改革，

更是一场深刻的社会变革。这场革命是以工作机的诞生开始的，以蒸汽机作为动

力机被广泛使用为标志的。在这一时期内英国的瓦洛和沃恩先后发明球轴承；英

国的威尔金森发明较精密的炮筒镗床，这是第一台真正的机床——加工机器的机

器。它成功地用于加工汽缸体，使瓦特蒸汽机得以投入运行；英国的卡特赖特发

明动力织布机完成了手工业和工场手工业向机器大工业的过渡；英国的威尔金森

建成第一艘铁船；英国的圣托马斯发明缝制靴鞋用的链式单线迹手摇缝纫机，这

是世界上第一台缝纫机；德国的德赖斯发明木制、带有车把、依靠双脚蹬地行驶

的两轮自行车；美国的奥蒂斯设计制造单斗挖掘机械等等。1870年以后，科学

技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，

大大促进了经济的发展。这就是第二次工业革命。当时，科学技术的突出发展主

要表现在三个方面，即电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手

段的发明。在这一时期内，美国发明家爱迪生发明了电灯；德国机械工程师卡尔

本茨制成第一辆汽车；电话，飞机等等这些重要的使用工具被发明出来了。这两

次工业革命都出现西方，而东方国家依然停滞不前，注定了落后的局面。

而到了20世纪60年代以来，是现在机械的发展，一大批逐步形成的高技术群体：

如微电子技术、信息技术、自动化技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、

空间技术、海洋开发技术、激光和红外技术、光纤技术等等与之前发展起来的机

械结合起来，渗透到经济，军事各个领域，速度之快令人咋舌。例如我们平时用

的手机用的是通信技术、微电子技术和机械技术的结合；试管婴儿是生物技术与

机械技术的结合、太空探索是空间技术和机械技术的结合等等

当今世界正经历着一场新的技术革命，作为向各行各业提供装备的机械工业，也

得到了迅猛的发展。近年来机械原理学科的发展是非常迅猛的，不论在基本原理

方面，还是在研究方法方面，都有较大的进展。机械原理学科在发展国民经

济方面及其在培养高级机械工程技术人才全局中占有重要地位。

现代机械的日益发展趋向于对于高能低耗，环保等方便的研究。怼机械的要求是

越来越高，如有的需用于宇宙探测,有的要在深海作业；有的小到能沿人体血管

爬行,有的又是庞然大物；有的速度数倍于声速,有的又要作亚微米级甚至纳米级

的微位移,如此等等。然而对于需求日益高的机械设计，机械原理作为其基础就

显得尤为重要。

二，发展动向

为了满足发展的要求，机械的设计在多数方面都有了不少的改进。首先是连

杆机构，连杆机构又称低副机构，是机械的组成部分中的一类，指由若干（两个

以上）有确定相对运动的构件用低副联接组成的机构。新的发展重视了对空间连

杆机构、多杆多自由度空间机构、特殊串联及多环并联机构、连杆机构的弹性

动力学和连杆机构的动力平衡的研究。连杆在汽车方面是连杆未来发展最主流

的势头。连杆是汽车发动机中的重要零件。连杆最大的应用市场在于汽车工业。

其次是