中國機械工程發明史

⑴ 據考證，指南車為三國何人所造

關於指南車的出現時間，有四種說法：一、西晉崔豹所著《古今注》及《志林》等

古籍內說黃容帝與蚩尤作戰時，蚩尤作大霧，黃帝造指南車為士兵領路。二、《古今注》及《鬼穀子》等古籍說周公（即周武王弟）作指南車，是因「越裳氏」來進貢，迷失了歸路，周公造「五乘」指南車，為他們引路。三、劉仙洲在所著《中國機械工程發明史（第一編）》中說指南車的發明應以古籍《西京雜記》記載為據，定為西漢。四、王振鐸在所著《科技考古論壇》中說「創造指南車者，當以三國時馬鈞為可信」，並引《魏略》所記來加以證明。

⑵ 中國機械史的相關書籍

《中國機械史》
出版：台灣越吟出版社
作者：陸敬嚴，(1939～)，江蘇宿遷人，同濟大學機械繫任教，中國機械史學會常務理事，《美中經濟導報》(美國)高級顧問。
簡介：在書中，作者綜述了中國古代機械的發展，屬於通史性質，體例編排以歷史發展年代為經，呈現了中國機械的發展規律；並以機械分類及重要的人物為緯，加以敘述評論，描摹出中國機械在各時期的發展水準、主要特點、及相互關系；該書強調聯系中國古代科技發展的整體狀況和社會發展背景進行分析論述，為認識古代中國社會的變遷提供了新的視角。作者還分析中國近代機械技術落後的原因，認為中國近代工業的經驗教訓具有重要的價值，未來中國科技的騰飛特別有賴於人才的培養、教育的改善。
《中國科學技術史·機械卷》
該書共分10章，篇幅較大，內容充實，史料豐富。所以形成以上特點，主要因該書的編者隊伍的組成，是從全國的機械史研究者中選擇的，編寫任務結合編者的日常工作，盡量發揮其特長，因而能使該書達到相當的深度和廣度，反映了中國機械史及當前的研究情況與水準，很有價值。尤其對業內人員幫助很大。
機械史乃至科技史領域是基礎研究，一直受到經費的困擾，這次30大本巨著《中國科學技術史》這樣重大課題所以能得以實施，也因為有著國家自然科學基金委員會和中國科學院及所屬的科學出版社的鼎力支持，使這項工作沒有了後顧之憂。文明古國終於在世紀交替之際有了一本較為可觀的機械史著作，但它畢竟只是巨著《中國科學技術史》的一部分，不是完整、獨立的機械史作品。
作為文明古國之一，中國古代機械成果種類多、數量大、出現早、水平高。中國古代機械史的研究當大有可為，但現實的情形卻恰相反，20世紀的大半時間內，國內一直沒一部高水平的機械史專著，近年來有一些重要作品問世，但許多研究領域仍屬空白，出版的著

作者劉仙洲(1890 -1975)
作太少了。本文將為一個世紀以來國內機械史研究和出版狀況作一小結， 並藉此呼籲科技史界有更多人才投身機械史研究，有更多優秀的相關專著問世。
中國機械史的奠基人和開山之作
20世紀之前，未見有機械史方面的專門著作。後零星地出現了一些機械史方面的文章及資料。直到1935年，才出現了第一本機械史方面的專門著作——《中國機械工程史料》，該書的作者為中國機械史研究的奠基人劉仙洲先生。 《中國機械工程史料》為32開本84頁，約5萬字，包括插圖約50幾幅。它分門別類地匯總了分散在古籍中的史料，除千餘字的「緒論」外，一般為摘自古籍的內容，很少有說明文字。這本書的貢獻在於它將有關資料初步加以系統化，進行歸納與整理，起到了規劃隴畝、修橋鋪路的作用，對以後的機械史研究影響很大。從後人的眼光看，當然會覺得這本書比較粗糙，資料不夠豐富，分類方法也可商榷，但這都無損於它的巨大價值。 「史料」一書作者劉仙洲先生，原名鶴，又名振華，號仙舟，是我國著名的機械工程專家、機械工程教育家。1890年1月27日生於河北完縣農村，1918年畢業於香港大學機械繫，1924年34歲時即任北洋大學校長。中華人民共和國成立之後，任清華大學第一副校長 當時清華大學校長由高教部長蔣南翔兼任 ，並任中國機械工程學會及中國農業機械工程學會理事長。他一生著作很多，著有書籍20多種，論文30多篇，共達300多萬字。而後期他的貢獻較多地集中在機械史方面。他一生社會、行政工作都很多，完成這些著述實屬不易。 他一向認為中國機械史因記載不詳，宣傳不夠，他要改變這種不合理的情況。他不但積極倡導機械史研究，而且還身體力行，在機械史這片園地上以孜孜不倦地辛勤耕耘，幾十年間，發表了一系列論文，使得機械史這塊原本荒蕪的原野上出現了片片綠洲。他的許多論文在國內外產生了重大的影響，其中的十幾項：如張衡和一行的水力天文機械、指南車、記里鼓車、沙漏等，都已由中國歷史博物館在王振鐸先生主持下復原製作出實物模型，在該館陳列。
文明古國只有半部機械史經過劉仙洲先生幾十年辛勤開拓，條件漸漸具備，他對自己以往的機械史研究作了階段性的總結，寫成《中國機械工程發明史 第一編 》，由科學出版社1962年5月在北京出版。該書篇幅並不大，只14萬多字，但它的價值巨大。它首次對古代機械成就作了歸納與整理，內容很有系統，史料也很豐富。完全不同於有些出版物有用的材料很少，而水分和添加劑很多，徒有其表。這部著作顯然沒有完篇，因此劉仙洲先生明確標出該書只是「第一編」。「第二編」的編寫工作，由於他太忙之故，未等編著完篇，十年浩劫就降臨了中國大地，劉仙洲先生被打成「反動學術權威」，再也無法正常工作了。劉先生念念不忘自己未竟的事業，就在1970年他80歲的生日那天，他忍辱負重，給當時直接由「四人幫」控制的清華大學的領導，工工整整地寫了—份「我今後的工作計劃」，並將機械史「第二編」的十章目錄附在「計劃」之後，希望給他最起碼的寫作條件，允許他完成雲繞心間的機械史的寫作。但是，他的這一合理要求，再次遭到了「四人幫」的粗暴拒絕。 劉仙洲先生晚年的身體十分虛弱，只能靠輸液來維持生命，他仍以驚人的毅力工作著，常常半卧在病床上，用放大鏡閱讀文獻，用顫抖的手，艱難地撰寫文稿。就在1975午10月16日那天，當他在未完成的機械史手稿上寫下了他生命中最後一個字——「燕」字之後，他那隻曾經寫下了三百多萬字手稿的手，再也無力握管，筆從他手中滑落地下，他為中國機械史的研究作耗盡了最後一點力氣，從此長眠不醒，為滿門親屬、滿園桃李留下了無盡的悲傷，也為後人留下了永難彌補的損失。 當然不能說，這一時期完全沒有機械史，例如：為滿足機械工程師進修大學教學之需，北航的郭可謙教授和我編寫了有關教材，在1985年刊印發行《中國機械史講座》，出版後又作修改，並改名為《中國機械發展史》於1987年重新刊印發行。但這兩本書都是教材，內容不可能十分豐富，印製也比較粗糙，所以在社會上的影響不很大。 雖說任何一門新學科的建立，都不是一代學者的努力所能完成的，但38年來中國一直只有半部像樣的機械史，時間畢竟太長久了，文明古國呼喚機械史出現。這種情況直到2000年才有了根本改變。
《中國科學技術史》的一部分
順應國內外的要求，中國科學院決定組織編寫、出版《中國科學技術史》，總數有卅種，總主編為當時中科院院長盧嘉錫先生。這項計劃也使中國機械史的編寫及出版峰迴路轉。當時自然科學史研究所副所長華覺明先生和我被任命為其中「機械卷」的主編。當時困難很大。因為我剛做完大手術，右肢幾近癱瘓，但編寫機械史是我多年的宿願，我希望盡早結束文明古國只有半部機械史的尷尬局面，也完成劉仙洲先生的未竟之志，故還是欣然承擔這一任務。經過10位作者近10年的努力，終使這一願望在2000年成為現實。 《中國科學技術史·機械卷》共分10章，篇幅較大，內容充實，史料豐富。所以形成以上特點，主要因該書的編者隊伍的組成，是從全國的機械史研究者中選擇的，編寫任務結合編者的日常工作，盡量發揮其特長，因而能使該書達到相當的深度和廣度，反映了中國機械史及當前的研究情況與水準，很有價值。尤其對業內人員幫助很大。 機械史乃至科技史領域是基礎研究，一直受到經費的困擾，這次30大本巨著《中國科學技術史》這樣重大課題所以能得以實施，也因為有著國家自然科學基金委員會和中國科學院及所屬的科學出版社的鼎力支持，使這項工作沒有了後顧之憂。文明古國終於在世紀交替之際有了一本較為可觀的機械史著作，但它畢竟只是巨著《中國科學技術史》的一部分，不是完整、獨立的機械史作品。
期待有關研究更進一步
在2003年3月，位於台北市的越吟出版社又出版了由我撰寫的《中國機械史》 以下簡稱「機械史」 。該書很有特色，與幾年前所出的《中國科學技術史·機械卷》對比，在編排順序、作者多少、篇幅大小、基礎高低上都有著比較明顯的不同。而「機械史」更適合一般讀者，尤其是求知旺盛的青少年讀者。總之，「機械卷」更利於提高業務水平，而「機械史」因簡練明快、通俗易懂，適應面更廣。 作為文明古國應有不同風格、不同特色的多部機械史。按此，已出版的著作就太少了，論文也不多，不少領域研究得也很不夠，有些領域幾乎還是一片空白。我認為，我國的機械史研究和專著出版應當推進至不同時間段、不同地區、不同民族等各個層面上，以不負文明古國燦爛的機械成就。

⑶ 誰發明了指南車

對於指南抄車的發明者，襲有很多中說法，據史書記載，東漢張衡（公元78-139年）、三國時代魏國的馬鈞、南齊的祖沖之都曾製造過指南車。

不過其後又有歷史典籍顯示三國時馬鈞是第一個成功地製造指南車的人。《宋史·輿服志》則詳細地記載了燕肅和吳德仁所造指南車的結構和技術規范，成為世界史上最寶貴的工程學文獻。

(3)中國機械工程發明史擴展閱讀：

指南車工作原理

指南車其工作原理是，靠人力來帶動兩輪的指南車行走，從而帶動車內的木製齒輪轉動，來傳遞轉向時兩個車輪的差動，再來帶動車上的指向木人與車轉向的方向相反角度相同，使車上的木人指示方向。

不論車子轉向何方，木人的手始終指向指南車出發時設置木人指示的方向，「車雖回運而手常指南」。

⑷ 我國的機械工程的歷史是什麼

石器時代的各種石斧、石錘、木質和皮質的簡單粗糙的工具是後來出現的機械的先驅。從製造簡單工具演進到製造由多個零件、部件組成的現代機械，經歷了漫長的過程。在很多人心目中，中華傳統文化似乎缺乏對科學技術的應用，事實上，從公元6世紀到15世紀，中國一直是世界上科學技術最為發達的國家。除了對人類社會發展產生了巨大影響的四大發明之外，很多古代機械發明也為人類社會的現代化進程提供了必要的條件。我國有關機械設計製造技術方面的文獻記載主要有：先秦時期《考工記》、元代王禎所著《農書》、明朝宋應星編著的《天工開物》，分別見圖1-1中的（a）、（b）、（c）。

圖1-1中國早期機械設計製造文獻《考工記》，又名《冬官考工記》，是我國現存最早的手工藝技術文獻，成書於先秦時期，漢代對其進行整理和編校，並作為儒家經典文籍之一，收錄在《十三經》的《周禮》之中。《考工記》記述了我國先秦時期的許多重大科技成就，在中國科技史、中國文化乃至世界文化史上都佔有重要地位。

元代王禎所著《農書》是一部重要的古代農業科學著作。書中繪制了各種農具與農業機械圖譜281幅並加以說明，內容約佔全書的五分之四。該書不但編入了較復雜的農業機械，而且對有些已經失傳的古代農具也繪出復原圖，是對我國古農具記載最完備的著作。

1634—1637年，明朝宋應星編著了《天工開物》，記錄了許多先進的工藝技術和科學創見。書中記述的許多生產技術一直沿用到近代。《天工開物》是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作，它對中國古代的各項技術進行了全面系統的總結，構成了一個完整的科學技術體系，被歐洲學者稱為「技術的網路全書」。作為中華科技文明的集大成者，《天工開物》對世界科技發展產生了重大影響，截至1989年，該書在全世界發行了16個版本，印刷了38次之多。但該書在我國曾失傳三百餘年，直到1926年才由日本傳回翻印本。

《奇器圖說》由德國傳教士鄧玉函（Johann Terrenz）口譯、明代王徵筆述繪圖，發行於1627年，是第一部系統地以中文介紹西方機械技術的專著，對明清時期我國的機械發展產生了重大影響，見圖1-1（d）。

人類成為「現代人」的標志是製造工具，人類發展的歷史證明，社會生產創造著人類的社會物質文明，推動了人類社會的發展。據統計，發達國家60%～70%的財富來源於製造業生產的產品。而製造業的主要支柱是機械。機械製造業的水平基本可以代表一個國家的科學技術水平和綜合國力。

⑸ 跪求《中國古代機械發明史》或者與之相關的古代機械類書籍

中國是世界上機械發展最早的國家之一。中國古代在機械方面有許多發明創造，在動力的利用和機械結構的設計上都有自己的特色。許多專用機械的設計和應用，如指南車、地動儀和被中香爐等，均有獨到之處。

中國古代金屬冶鑄技術發明時間較早，且技術精湛。如商周時期的青銅器朴質雄渾，春秋時期的青銅器纖細精巧，形成了中國古代青銅器的獨特風格。已發現的中國最早的青銅器，如甘肅東鄉馬家窯出土的銅刀，距今已有4800年左右的歷史。

中國在大約40～50萬年前，就已出現加工粗糙的刮削器、砍砸器和三棱形尖狀器等原始工具。4～5萬年前出現磨製技術，許多石器都已比較光滑，刃部也較鋒利，並有單刃、雙刃、凸刃、凹刃和圓刃之分。

中國在28000年前出現弓箭，這是機械方面最早的一項發明；公元前8000～前2800年期間出現了陶輪(制陶用轉台)；農具大約出現在公元前6000～前5000年，除石斧石刀外，還有石鋤、石鏟、石鐮、蚌鐮、骨鐮和骨耜。石斧和石刀上已有用硬質砂子磨削而成的孔。

夏代以前和夏代，先後出現了無輻條的輇和各種有輻條的車輪；殷商和西周時已有相當精緻的兩輪車；獨木舟和筏等水上運輸工具早就相繼出現。

新石器時代晚期，人們已能用石范和泥范鑄造簡陋的工具和武器。商殷時期，隨著手工業生產的發展和技術水平的提高，形成了燦爛的青銅文化。青銅冶鑄技術得到高度發展，青銅鑄件司母戊方鼎重達875千克，春秋時期的青銅鑄件曾侯乙尊盤已十分精細。

春秋至魏漢時期(公元前770～公元265年)是中國古代機械開始較快發展的時期。春秋時期鐵器和生鐵冶鑄技術開始出現；黑心可鍛鑄鐵、白心可鍛鑄鐵和鍛鋼的出現，加速了由銅器向鐵器時代的過渡；春秋中期以後發明了失蠟鑄造法和低熔點合金鑄焊技術；戰國時期又有了疊鑄和錨鏈鑄造等工藝；西漢中期已煉出灰口鑄鐵，並出現了壁厚3～5毫米的薄壁鑄鐵件。鑄鐵熱處理技術也有所發展。

春秋時期出現弩，控制射擊的弩機已是比較靈巧的機械裝置。到漢代，弩機的加工精度和表面光潔度已達到相當高的水平。漢弩有一石至十石等八種規格，這些規格的形成表明機械製造標准在漢代已初步確立。弩機上留下了作工、鍛工、磨工等的名字。

戰國時期流傳的《考工記》是現存最早的手工藝專著，其中記有車輪的製造工藝。對弓的彈力、箭的射速和飛行的穩定性等都作了深入的探索。 漢代已有各類艦艇和大量的三四層艙室的樓船。有些艦船已裝備了艉舵和高效率的推進工具櫓。西漢時的被中香爐構造精巧，無論球體香爐如何滾動，其中心位置的半球形爐體都能經常保持水平狀態。

陸上交通運輸工具不斷發展。1980年出土的秦始皇陵銅車馬代表了當時鑄造技術、金屬加工和組裝工藝的水平。東漢以後出現了記里鼓車和指南車。記里鼓車有一套減速齒輪系，通過鼓鐲的音響分段報知里程。三國馬鈞所造的指南車除用齒輪傳動外，還有自動離合裝置 ，在技術上又勝記里鼓車一籌。自動離合裝置的發明，說明傳動機構齒輪系已發展到相當的程度。

東漢時已有不同形狀和用途的齒輪和齒輪系。有大量棘輪，也有人字齒輪。特別是在天文儀器方面已有比較精密的齒輪系。張衡利用漏壺的等時性製成水運渾象，以漏水為動力通過齒輪系使渾象每天等速旋轉一周。公元132年張衡創制了世界上第一台地震儀，即候風地動儀

漢代紡織技術和紡織機械也不斷發展，綾機已成為相當復雜的紡織機械。到三國時期，馬鈞將50綜(分組提放經線的綜片)50躡(踏具)和60綜60躡的綾機都改成50綜12躡和60綜12躡，提高了生產效率。馬鈞還創制了新式提水機具翻車，能連續提水，效率高又十分省力，

漢代的農具鐵犁已有犁壁，能起翻土和碎土的作用，漢武帝時趙過既已創制三腳耬，一天能播種一頃地。在這一時期，大型銅鐵鑄件和大型機械結構陸續出現。五代時鑄造的滄州鐵獅子重約40噸， 宋代木結構水運儀象台高3丈5尺，寬2丈1尺。

唐末時期機械製造已有較高水平。如西安出土的唐代銀盒，其內孔與外圓的不同心度很小，子母口配合嚴緊，刀痕細密，說明當時機械加工精度已達到新的水平。

在運輸工具方面，人力和水力並用，在技術上有進一步發展。南朝齊祖沖之所造日行百里的所謂千里船和南朝粱侯景軍中的160槳快艇，都是人力推進的快速艦艇，南北朝時期出現了車船。唐代的李皋對車船的改進起了承前啟後的作用。

水力機械也有新的進展，唐代已有筒車，從人力提水發展為水力提水。南末末期又創造出先進的水轉大紡車，三摧、五摧(錠)手搖紡車曾是當時世界上比較先進的人力紡紗機具。元代薛景石所著《梓人遺制》是木工名家總結親身經驗之作，並詳細記述了當時通行的紡織機具和車輛，以古代著名的木製機械技術專著而留世。

這一時期天文和計時儀器發展迅速。北宋蘇頌和韓公廉等製成的木構水運儀象台，能用多種形式表現天體時空的運行。它由水力驅動，其中有一套擒縱機構。水運儀象台代表了當時機械製造的高度水平，是當時世界上先進的天文鍾。元代的滾柱軸承也屬當時世界上先進的機械裝置。

明初的造船業已有很大進展。鄭和下西洋的船隊是當時世界上最大的船隊。鄭和所乘寶船長約137米，張12帆，舵桿長11米多，是古代最大的遠洋船舶。

當時的機械製造主要仍靠手工操作。大者如千鈞錨，是靠人工先鍛成四爪，然後依次逐節鍛接。小者如制針用的冷拔鋼絲，也用手工製成。

明代已有活塞風箱。它是宋元木風扇的進一步發展，風箱靠活塞推動和空氣壓力自動啟閉活門，成為金屬冶鑄的有效的鼓風設備。

在明中葉或稍前，木帆船已能逆風行駛，並擁有全風向航行的能力。揚州立帆式風輪是將八扇縱帆等距裝置在八角形木架上，圍繞一個垂直軸旋轉，並能自動調節帆面角度。這是中國古代獨具特色的木船風帆的進一步發展。長期以來，中國沿海一帶多利用它推動翻車，以提取海水曬制食鹽。

機械技術的進步促進了學術研究。王徵於1627年編譯和出版了《遠西奇器圖說錄最》，介紹了西方機械工程的概況。來自西方的自鳴鍾表和水銃等也在一定范圍內得到流傳。

1634～1637年 ，明朝的宋應星編著和出版了《天工開物》，記錄了許多先進的工藝技術和科學創見。它反映出當時的農業和手工業的生產技術水平。記載了不少有關機械製造和產品性能的情況。內容涉及泥型鑄釜、失蠟法鑄造以及鑄錢等鑄造技術，還記述了千鈞錨和軟硬綉花針的製造方法、提花機和其他紡織機械以及車船等各種交通工具的性能和規格等。《天工開物》被稱為中國17世紀的工藝網路全書。

清乾隆年間宮廷造辦處曾製造大更鍾，它依靠懸錘的重力驅動，並增添了精確的報更機構，加工精緻，富有中國民族特色。明清兩朝中國鍾表工匠創制了不少新奇的鍾表。當時的廣州、蘇州、南京、揚州等，成為有名的製造鍾表的城市。

⑹ 中國機械發展史

中國是世界上機械發展最早的國家之一。中國的機械工程技術不但歷史悠久，而且成就十分輝煌，不僅對中國的物質文化和社會經濟的發展起到了重要的促進作用，而且對世界技術文明的進步做出了重大貢獻。 中國機械發展史可分為六個時期：①形成和積累時期，從遠古到西周時期。②迅速發展和成熟時期，從春秋時期到東漢末年。⑧全面發展和鼎盛時期，從三國時期到元代中期。④緩慢發展時期，從元代後期到清代中期。⑤轉變時期，從清代中後期到解放前的發展時期。⑥復興時期，解放後的發展時期。每個時期又可分為不同的發展階段。

（一） 傳統機械的形成和積累時期

這一時期是中國機械發展的第一個時期，石器的使用標志著這一時期的開始。這是一個十分漫長的時期，經歷了三個發展階段。

第一個階段相當於舊石器時代。這一階段的工具主要用石料和木料製作，同時也有一些骨制工具。在工藝方面以石器打制工藝為主，主要是經過敲擊和初步修整使石塊成石器。這一階段後期出現了磨製的石器，使工具的形狀趨於合理。當時的石器工具的種類有砍砸器、刮削器、石錘、尖狀器、石球、石矛和石鏃等，這時出現的其他材料的工具有木捧和磨製的骨針等。弓箭的出現表明這時的機械技術已有了一定的水平。

第二個階段相當於新石器時代。這一階段在石器製造方面以磨製工藝為主，同時對石器的製造有了一套完整的工藝過程。對石器的選擇、切割、磨製和鑽孔等都有了一定的要求。這一階段出現了大量的生產工具、如錛、斧、鏟、鑿、磨盤、磨棒、杵臼、鑽、網墜、紡輪、犁、刀、鋤、耘田器等。工具的種類不但有所增加，而且出現了不少專用工具。這時還出現了原始紡織機、制陶轉輪等較復雜的機械，反映了這一階段機械的發展水平有了顯著的提高。

第三個階段大約從新石器時代末期到西周時期。從動力方面看，這一階段已經開始使用畜力和風力作為原動力。古車和風帆的出現標志著新的動力出現。商代已經開始用牛來耕地。這一階段已廣泛使用犁來耕地。農業機械的種類更多，還出現了桔槔、轆轤等復合機械工具。在舊石器時代就已出現銅器，但沒有大量使用。商代青銅工具和器械開始得到較廣泛的應用，到西周時期，青銅冶鑄技術達到了高潮。青銅器的出現標志著一種新的機械技術和製造工藝的誕生。青銅冶鑄工藝在這一階段經歷了由低級到高級逐漸成熟的過程。從使用單面范和雙面范製作小件器物，發展到用多塊范、芯組成的復合范製作大型器件。商中期已廣泛使用分鑄法等先進工藝。這一階段後期，陶范熔鑄技術得到了進一步的發展。

總的來看，這一時期在動力方面由只利用人力發展為人力、畜力等並用。在材料方面由以石質材料為主發展為以木、銅質材料為主。在結構方面由簡單工具發展為復合工具和較為復雜的機械。在原理方面從杠桿、尖劈等原理的利用發展為對慣性、摩擦、彈性和重力等原理的利用。在製造工藝方面經歷了由石器製造工藝向銅器和其他機械工藝的轉變。這些情況說明在這一時期中國傳統機械技術已經形成並有了一定的發展。

(二) 傳統機械的迅速發展和成熟時期

從春秋時期開始，我國傳統機械的發展進入了一個新的時期。這一時期鐵器開始得到使用，使古代機械在材料方面取得了重大突破。鋼鐵技術的產生和發展為製造高效生產工具提供了條件。隨著鋼鐵技術的產生、鑄造、鍛造和柔化處理等機械熱加工技術在這一時期得到了迅速發展。從春秋時期開始，就已用生鐵來鑄造多種機械，特別是農業機械。這一時期鍛造工藝有了新的發展，許多工具都是用鍛造方法製成的。戰國早期就已出現鑄鐵柔化處理技術，到東漢末期，大多數鑄造的機械工具都經過了柔化處理。

在動力方面，這一時期除使用前面的動力外，開始利用水力為機械的原動力，出現了一些水力機械。在結構原理方面也有新的突破。在不少機械上出現了齒輪機構、凸輪機構和曲柄連桿機構等復雜的傳動機構。水排、水碓、指南車以及渾天儀、地動儀等機械的出現反映了這一時期的機械在結構原理方面已經達到了相當高的水平。

這一時期的農業機械發展很快，出現了三腳樓這樣的重要播種機械。還發明了高效糧食加工機械—風扇車。磨、碓等穀物加工機械都已出現，並有了很大的發展。東漢時期還出現了用了齒輪傳動的連磨和用水力推動的槽碓和水碓。西漢時期已有犁壁出現，到東漢時期犁的結構已經基本定型。在紡織機械方面出現了手搖紡車、布機和提花機等重要機械。這一時期的造船技術已比較發達，櫓、舵、帆等部件逐漸完善了起來，並且能夠製造大型的樓船和戰船。

在這一時期，生產過程中的機械繫統有了很大的變化。許多機械已用自然力代替人力作為原動力。對機械的操作開始由直接操作向間接操作轉變。動力和運動的傳輸開始由機械本身來完成。對機械的控制開始由人的直接控制向間接控制發展。水排、水碓和馬排等機械具備了機器的基本組成要素，都已具有原動機、傳動機

⑺ 中國最早的指示方向的工具是什麼

指南車，是中國古代最早的一種指示方向的機械裝置。它利用了差速齒輪的原理，運用齒輪傳動系統，根據車輪的轉動，由車上安裝的木人來指示方向，形成了「車雖回運而手常指南」的運行狀態。

指南車是如何實現其指南的效用的呢？

原理很簡單，其車廂內部設置有一套可自動離合的齒輪傳動機構。當車子行進中偏離正南方向，向東(左)轉彎時，東轅前端就會向左移動，而後端則向右(向西)移動，即將右側傳動齒輪放落，使車輪的轉動能帶動木人下方的大齒輪向右轉動，恰好抵消車輛向左轉彎的影響，使木人手臂始終保持指向南方的狀態。當車子向西(右)轉彎時，則左側的傳動齒輪放落，進而影響大齒輪向左轉動，以抵消車子右轉的影響。

而車子向正前方行進時，車輪與齒輪呈現分離的狀態，以保持木人手臂所指的方向不受車輪轉動的影響。利用這種原理，不管車子朝哪個方向運動行駛，車上木人的手臂始終是指向南方的，這就起到了指示方向的作用了。指南車的自動離合裝置顯示了古代機械技術的卓越成就。

指南車的起源很早，曾歷經數代重置改進，但均未有具體資料留下，直至宋代才有了比較完整的製作資料和詳細記載，因此，關於指南車確切的產生時間，一直眾說紛紜：在西晉崔豹所著的《古今注》及《志林》等古籍中，認為黃帝與蚩尤作戰時，蚩尤作大霧，黃帝造指南車為士兵領路；在《古今注》及《鬼穀子》等古籍中，認為因「越裳氏」來進貢迷失了歸路，周公造「五乘」指南車，為他們引路；在劉仙洲所著的《中國機械工程發明史》中認為指南車的發明應以古籍《西京雜記》記載的資料為據，定為西漢時期發明；而在王振鐸所著的《科技考古論壇》中則指出「創造指南車者，當以三國時馬鈞為可信」，並引用《魏略》所記來加以佐證。

當然這些說法都有一定的道理，但是也有與事實相矛盾的地方。從現有的資料來分析，我們可推測出指南車的構造原理與指南針的指向性無關，利用的是機械的定向性。翻閱古籍可知，中國齒輪體系出現的最早時間，大約是在戰國到西漢之間，從宋代的指南車記載上來看，其依靠的就是齒輪傳動系統。由此可以論證，指南車不可能先於齒輪的出現而產生，所以黃帝、周公造車論顯然是沒有足夠的理論依據的。以此類推，可知劉仙洲的西漢造車說是有一定的史實基礎的，而王振鐸的三國造車說則更為保守妥當。

指南車最初主要是皇帝在隆重的場合時使用的，是皇帝的儀仗隊中不可缺少的。指南車的規格很高，車身高大，裝飾華美，雕刻著金龍、仙人。行走時前呼後擁，所用「駕士」眾多，有記載的如《金史》中說有12人駕駛，而《宋史》則說原有「駕士」18人，後增至30人。在《南齊書》中記載著這樣一件事：南北朝時的劉宋平定關中後，得到一台只有外形、不具備內部構造的指南車，於是皇帝出行時，只能命人躲在車內操縱，可見指南車在皇帝儀仗隊中的地位是多麼的重要。等到了宋代後期，指南車的使用隨著政局的動盪及狼狽戰敗等原因，不再受到重視。到元滅宋建立王朝後，由於少數民族不重視漢族文化，就不再有指南車地出現了。

從古籍記載還可以看出，由於指南車的崇高地位與特殊作用，一般前朝滅亡之後，指南車也隨之毀壞。各種屢廢屢制的局面，造成歷史上研製過指南車的人相當多。在古籍記載中，有確切姓名和製造時間的就有15人之多。這些人所研製的指南車在外形上具有繼承性，但其內部結構及原理都各不相同、甚至是有很大出入的。因為指南車的內部結構常被認為是重要機密，避免讓人知道，這也許是歷史上很少有古籍記載指南車的內部結構的原因。

仿製還原的指南車

指南車

⑻ 指南車是誰發明的呢

指南車是三國時的馬鈞發明的。

指南車是中國古代用來指示方向的一種裝置。指南車的原理是，靠人力來帶動兩輪的指南車行走，從而帶動車內的木製齒輪轉動，來傳遞轉向時兩個車輪的差動，再來帶動車上的指向木人與車轉向的方向相反角度相同，使車上的木人指示方向，不論車子轉向何方，木人的手始終指向指南車出發時設置木人指示的方向，「車雖回運而手常指南」。

指南車的發明較早。據傳說西周時就已發明，但最早的確切記載是在三國時期。有歷史典籍顯示三國時馬鈞是第一個成功地製造指南車的人。從三國時開始，歷代史書幾乎都有指南車的記載，但是都比較簡略。直至宋代才有完整的資料，《宋史》中較詳細地記載了它的內部結構。

(8)中國機械工程發明史擴展閱讀

馬鈞的主要發明：

馬鈞是中國古代的機械大師。他從小口吃，不善言談。但是他很喜歡思索，善於動腦，同時注重實踐，勤於動手，尤其喜歡鑽研機械方面的問題。馬鈞早年生活比較貧困，長時間住在鄉間，比較關心生產工具的改革，並且作出了突出貢獻。

馬鈞在魏朝擔任給事中，同時研製機械。他雖然一生不大得志，但刻苦鑽研，設計製造出多種機械。魏明帝時，見當時織機五十條經線者有五十躡（腳踏操縱板），六十條經線者六十躡，便將織機一律改為十二躡，大大提高了功效。

在洛陽時，又發明了排灌水車，名叫「翻車」，它利用人力可以將水由低處提到高處。他還研究製造出指南車，改進了諸葛亮的連弩，改進了攻城用的發石車。他製造的「水轉百戲」以水為動力，以機械木輪為傳動裝置，使木偶可以自動表演，構思十分巧妙。

⑼ 我國古代先發明指南針，還是指南車

司南是有史可查、有據可證的戰國時期的發明；指南車則尚存爭議，所以將司南作為現在所用指南針的 始祖。倘有一天能夠證明指南車確實在三皇五帝時代存在，那麼這一稱呼恐將易主。
指南車，又稱司南車，是中國古代用來指示方向的一種機械裝置。指南車起源很早，歷代曾幾度重製，但均未留下資料。直至宋代才有完整的資料。
關於指南車的出現時間，有四種說法：一、西晉崔豹所著《古今注》及《志林》等古籍說黃帝與蚩尤作戰時，蚩尤作大霧，黃帝造指南車為士兵領路。二、《古今注》及《鬼穀子》等古籍說周公（即周武王弟）作指南車，是因「越裳氏」來進貢，迷失了歸路，周公造「五乘」指南車，為他們引路。三、劉仙洲在所著《中國機械工程發明史（第一編）》中說指南車的發明應以古籍《西京雜記》記載為據，定為西漢。四、王振鐸在所著《科技考古論壇》中說「創造指南車者，當以三國時馬鈞為可信」，並引《魏略》所記來加以證明。
現今雖可知宋代兩種指南車的內部結構確是機械繫統，與指南針無關，但對其他朝代指南車的內部結構，未見任何古籍及參考資料，也就無法證明其他朝代指南車內部是利用了什麼原理。但如指南車利用了磁鐵的指極性，而指南車出現的時間不可能早過磁鐵的發現，現今認為中國磁鐵的發現時間為公元前三世紀，與黃帝與周公發明指南車矛盾。
而司南有三種解釋，其中之一是我國古代辨別方向用的一種儀器。另一是司南車的省稱。

⑽ 中國古代的指南車是誰製造的

關於指南車的出現時間和發明者，有四種說法：
一、西晉崔豹所著《古今注》及《志林》等古籍說黃帝與蚩尤作戰時，蚩尤作大霧，黃帝造指南車為士兵領路。
二、《古今注》及《鬼穀子》等古籍說周公（即周武王弟）作指南車，是因「越裳氏」來進貢，迷失了歸路，周公造「五乘」指南車，為他們引路。
三、劉仙洲在所著《中國機械工程發明史（第一編）》中說指南車的發明應以古籍《西京雜記》記載為據，定為西漢。
四、王振鐸在所著《科技考古論壇》中說「創造指南車者，當以三國時馬鈞為可信」，並引《魏略》所記來加以證明。