本書以介紹機械發(fā)明、機械科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展為主線，也涉及到機械工業(yè)的發(fā)展。本書將機械的發(fā)展分為三個時代介紹：古代（遠古至歐洲文藝復(fù)興）、近代（主要包括兩次工業(yè)革命）和當(dāng)代（第二次世界大戰(zhàn)以后）。

　　我的專著《機械工程史》剛剛由清華大學(xué)出版社出版。如果有學(xué)校開設(shè)“機械工程簡史”這門選修課，它應(yīng)該是一本可用的教師參考書。這本《機械工程簡史》的篇幅小了一半，是作為學(xué)生用書而編寫的。
多年來，學(xué)界同人普遍認為，應(yīng)對學(xué)生加強科技史方面的教育，加強人文素質(zhì)方面的培養(yǎng)。我很贊同這種意見。學(xué)習(xí)一些科技發(fā)展史，有利于培養(yǎng)文理滲透、理工結(jié)合的人才。我主張為機械類專業(yè)的本科生開設(shè)“機械工程史”的選修課（學(xué)時8~16）或講座（學(xué)時4~8）。這件事目前做起來的難度主要是沒有教材�，F(xiàn)在，只有個別學(xué)校開設(shè)了機械史的選修課或講座。我期望本書的出版能有助于把機械史的教育在稍大的規(guī)模上開展起來。
本書編寫的宗旨和思路已經(jīng)在緒論中表達清楚。我特別注意不能就科技論科技，而要把機械工程的發(fā)展放到社會的發(fā)展、經(jīng)濟的發(fā)展和整個科技進步的大背景下加以論述。
和專著《機械工程史》比較，本書刪去了兩章（毛坯生產(chǎn)、機械工程教育）；并在各章中都刪減了一些內(nèi)容，所涉及的事件、人物也都減少了一些�！稒C械工程史》當(dāng)然是支撐這本教材的最重要的參考書。本書只在后面列出了最重要的參考文獻。讀者要對一些史實做進一步了解，則可閱讀《機械工程史》，并進一步查閱文獻。

書后附錄A給出了書中所出現(xiàn)的人物的列表，盡可能地列出了其生卒年、國籍。人物依其姓（family name）的字母順序排列。政治界、宗教界、文學(xué)藝術(shù)界人士不出現(xiàn)在這幾個人名表中，而直接在正文中列出其姓的原文（對俄文的姓給出其對應(yīng)的英文）。

本書一般是依照時間順序分成幾個階段來敘述史實的，但個別地方為出于敘述的完整性等原因，并不嚴格地遵照這一原則。
機械工程史選修課教材的撰寫在中國還是首次嘗試，錯誤和不當(dāng)之處肯定不少，歡迎大家提出寶貴的修改意見（zhuang_hq@163.com莊紅權(quán)，cezhang41@163.com張策）。

張策
2015年4月于天津大學(xué)新園村

第1章概論

1．1機械發(fā)展的歷史分期

1．1．1古代(公元前5000年左右至歐洲文藝復(fù)興)

1．1．2近代(文藝復(fù)興至第二次工業(yè)革命結(jié)束)

1．1．3當(dāng)代(19世紀末的新物理學(xué)革命以來)

1．1．4科學(xué)革命、技術(shù)革命和工業(yè)革命

1．2自然、社會、科學(xué)和技術(shù)間的幾個重要關(guān)系

1．2．1社會、科技和自然

1．2．2科技發(fā)展背后的推動力

1．2．3經(jīng)濟、科技的發(fā)展和整個社會的發(fā)展、變革密不可分

1．2．4自然科學(xué)基礎(chǔ)與相關(guān)科技領(lǐng)域的作用

1．3為什么要學(xué)習(xí)一些科技發(fā)展史？

1．3．1擴大知識面要從橫向和縱向兩個方向進行

1．3．2回溯歷史，了解社會，理工結(jié)合，文理滲透

1．3．3回溯歷史，激發(fā)創(chuàng)新精神

第2章古代機械的發(fā)展

2．1概述

2．1．1古代人類使用工具的三個時代

2．1．2古代機械發(fā)展的三個主要區(qū)域

2．1．3中國的輝煌與落伍

2．1．4歐洲發(fā)展中的曲折

2．2各種古代機械發(fā)展簡介

2．2．1簡單機械

2．2．2鼓風(fēng)器

2．2．3舟與車

2．2．4農(nóng)業(yè)機械

2．2．5紡織機械

2．2．6計時器與天文儀器

2．2．7起重機械

2．2．8兵器

2．2．9禮儀與娛樂性機械

2．2．10各種機構(gòu)與傳動

2．3古代的機械制造技術(shù)

2．3．1鑄造技術(shù)

2．3．2鍛造和其他壓力加工技術(shù)

2．3．3焊接技術(shù)

2．3．4切削加工技術(shù)

2．4關(guān)于古代機械的幾個問題

2．4．1古代機械的動力

2．4．2依靠直覺和靈感的巧妙創(chuàng)造

2．4．3古代與現(xiàn)代相通

2．4．4關(guān)于中國古代科技的兩個深層次問題

第3章工業(yè)革命前歐洲社會和科技的進步

3．1文藝復(fù)興至工業(yè)革命期間的社會發(fā)展

3．1．1資本主義生產(chǎn)方式的出現(xiàn)

3．1．2地理大發(fā)現(xiàn)

3．1．3文藝復(fù)興運動

3．1．4宗教改革運動

3．1．5啟蒙運動

3．1．6資產(chǎn)階級革命

3．2文藝復(fù)興至工業(yè)革命前歐洲的機械科學(xué)技術(shù)

3．2．1列奧納多·達·芬奇

3．2．2力學(xué)和機械理論的若干進展

3．2．3工業(yè)革命前的機械技術(shù)

3．3經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展

3．3．1天文學(xué)的突破和科學(xué)精神的解放

3．3．2經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立之前的理論準備

3．3．3經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立

3．3．4經(jīng)典力學(xué)的局限性

3．4微積分理論與微分方程理論的建立

3．4．1微積分理論的建立

3．4．2微分方程理論的建立和發(fā)展

第4章第一次工業(yè)革命

4．1第一次工業(yè)革命發(fā)展概況

4．1．1英國發(fā)生工業(yè)革命的背景

4．1．2第一次工業(yè)革命概述

4．2蒸汽機的發(fā)明和交通運輸革命

4．2．1瓦特改進和發(fā)明蒸汽機

4．2．2蒸汽機發(fā)明的劃時代意義

4．3第一次工業(yè)革命中的機械發(fā)明

4．3．1蒸汽動力的廣泛應(yīng)用

4．3．2紡織和縫紉機械

4．3．3工程機械與礦山機械

4．3．4農(nóng)業(yè)機械

4．3．5流體機械

4．3．6武器

4．3．7信息機械

4．4近代機械制造業(yè)的誕生和早期發(fā)展

4．4．1瓦特時代機械加工的狀況

4．4．2機床的改進和發(fā)明

4．4．3互換性生產(chǎn)的出現(xiàn)

4．4．4標準化的開端

4．5永動機問題的理論解決

第5章第二次工業(yè)革命

5．1第二次工業(yè)革命發(fā)展概況

5．1．1第二次工業(yè)革命的歷史背景

5．1．2電氣時代

5．1．3鋼鐵時代

5．1．4第二次工業(yè)革命期間機械發(fā)展概況

5．1．5第二次工業(yè)革命的特點

5．2內(nèi)燃機的發(fā)明和新的交通運輸革命

5．2．1內(nèi)燃機的發(fā)明和進步

5．2．2汽車的發(fā)明和早期發(fā)展

5．2．3飛機的發(fā)明和早期發(fā)展

5．2．4交通工具方面的其他變革

5．3第二次工業(yè)革命期間的機械發(fā)明

5．3．1動力機械

5．3．2礦山機械

5．3．3工程機械

5．3．4泵和壓縮機

5．3．5信息機械

5．3．6武器

5．3．7其他機械

5．4第二次工業(yè)革命期間的機械制造業(yè)

5．4．1機床的發(fā)展

5．4．2刀具材料的進步和切削速度的提高

5．4．3測量水平的提高

5．4．4泰勒的科學(xué)管理制度

5．4．5福特首創(chuàng)的大批量生產(chǎn)模式

5．4．6標準化、系列化的發(fā)展

5．5機械產(chǎn)品發(fā)展的若干趨勢

5．5．1機械和運載工具的高速化和大功率化

5．5．2機械的精密化

5．5．3機械的輕量化

5．5．4機械的半自動化

第6章工業(yè)革命期間力學(xué)的進一步發(fā)展

6．1分析力學(xué)

6．2連續(xù)介質(zhì)力學(xué)

6.2.1固體力學(xué)

6．2．2流體力學(xué)

第7章近代機械工程學(xué)科的誕生和發(fā)展

7．1機械工程學(xué)科的誕生

7．1．1機構(gòu)學(xué)的誕生

7．1．2機械工程師學(xué)會的成立

7．2近代機構(gòu)學(xué)學(xué)科的發(fā)展

7．2．1機構(gòu)學(xué)的德國學(xué)派和俄蘇學(xué)派

7．2．2連桿機構(gòu)的應(yīng)用和理論

7．2．3凸輪機構(gòu)的演進、分析與設(shè)計

7．3機械振動理論與應(yīng)用的發(fā)展

7．4近代的機械動力學(xué)

7．4．1機械動力學(xué)分析方法的形成

7．4．2轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究的起步

7．4．3關(guān)于機構(gòu)動力平衡的研究

7．5機械傳動與液壓傳動的演進

7．5．1機械傳動的演進

7．5．2流體傳動的出現(xiàn)和發(fā)展

7．6近代的機械設(shè)計學(xué)科

7．6．1機械設(shè)計發(fā)展的幾個階段

7．6．2畫法幾何學(xué)誕生

7．6．3機械設(shè)計從應(yīng)用力學(xué)中獨立出來

7．6．4近代的機械結(jié)構(gòu)強度學(xué)

7．6．5主要機械零件設(shè)計方法的形成

7．7近代的機械制造學(xué)科

7．7．1概述

7．7．2關(guān)于金屬切削理論的研究

7．7．3提高機械加工精度的理論與技術(shù)

第8章第三次技術(shù)革命概貌

8．1第三次技術(shù)革命的科學(xué)基礎(chǔ)

8．1．1新的物理學(xué)革命

8．1．2信息論、控制論和系統(tǒng)論的誕生

8．1．3非線性科學(xué)的誕生和發(fā)展

8．2第三次技術(shù)革命的背景和概貌

8．2．1第三次技術(shù)革命的背景

8．2．2第三次技術(shù)革命的概貌

8．2．3第三次技術(shù)革命的特點

8．3第三次技術(shù)革命的主要內(nèi)容

8．3．1概述

8．3．2信息技術(shù)

8．3．3新材料技術(shù)

8．4與機械工程相關(guān)的數(shù)學(xué)、力學(xué)的新進步

8．4．1數(shù)值計算方法的巨大進步

8．4．2振動理論的新進展

8．4．3多體動力學(xué)的誕生

第9章第三次技術(shù)革命中的機械工程概述

9．1新時期的機械工程概述

9．1．1新時期推動機械工程發(fā)展的四大因素

9．1．2新時期機械工程的全面大發(fā)展

9．2新時期機械產(chǎn)品發(fā)展的總趨向

9．2．1機械和運載工具進一步的高速化和大功率化

9．2．2對機械的精密化要求提高到更高的水平

9．2．3對機械的可靠性要求提高到更高的水平

9．2．4對機械和運載工具輕量化的要求更為迫切

9．2．5追求產(chǎn)品的性能價格比

9．2．6降低機器對環(huán)境的不良影響

9．2．7機器應(yīng)安全、舒適、宜人

9．2．8產(chǎn)品的多樣化與個性化

9．3新時期機械的重大發(fā)明與改進

9．3．1機電一體化產(chǎn)品

9．3．2機器人

9．3．3高速鐵路車輛

9．3．4盾構(gòu)隧道掘進機

9．4機械制造業(yè)幾個重點領(lǐng)域的迅速發(fā)展

9．4．1汽車工業(yè)

9．4．2航空航天工業(yè)

9．4．3大型發(fā)電設(shè)備制造業(yè)

9．4．4IC制造業(yè)

9．4．5機床制造業(yè)

9．5關(guān)于復(fù)雜機電系統(tǒng)

第10章新時期機械學(xué)理論的發(fā)展

10．1機構(gòu)學(xué)

10．1．1新時期機構(gòu)學(xué)發(fā)展概況

10．1．2機構(gòu)運動學(xué)

10．1．3新的機構(gòu)類型

10．1．4機構(gòu)動力學(xué)

10．2機械傳動學(xué)

10．2．1齒輪強度計算標準的建立

10．2．2齒輪動力學(xué)與減振降噪的研究

10．2．3新型嚙合傳動的發(fā)展

10．2．4其他機械傳動

10．3機器人學(xué)

10．3．1機器人機構(gòu)學(xué)

10．3．2機器人動力學(xué)

10．4機械動力學(xué)

10．4．1概述

10．4．2機械動力學(xué)分析模型

10．4．3動力學(xué)建模的精細化

10．4．4動力學(xué)分析與仿真的發(fā)展

10．4．5機械動力學(xué)在橫向形成幾個分支領(lǐng)域

10．5機械強度學(xué)

10．5．1疲勞設(shè)計方法的建立

10．5．2斷裂力學(xué)的發(fā)展

10．5．3智能結(jié)構(gòu)與健康監(jiān)測

10．6摩擦學(xué)

10．6．1近代關(guān)于摩擦、磨損和潤滑的研究

10．6．2當(dāng)代的摩擦學(xué)研究

10．7微機械學(xué)

10．7．1MEMS的技術(shù)革命歷程

10．7．2MEMS的應(yīng)用前景

10．7．3關(guān)于微機械系統(tǒng)的研究

10．8流體傳動與控制

第11章新時期機械設(shè)計的全新面貌

11．1新時期機械設(shè)計概述

11．1．1新時期機械設(shè)計的全面大發(fā)展

11．1．2設(shè)計理論和方法學(xué)

11．2機械創(chuàng)新設(shè)計的理論和方法

11．2．1創(chuàng)造學(xué)在美國的誕生和發(fā)展

11．2．2蘇聯(lián)的TRIZ理論和方法

11．2．3機械創(chuàng)新設(shè)計

11．2．4反求設(shè)計

11．2．5仿生設(shè)計

11．3計算機圖形學(xué)和計算機輔助設(shè)計

11．3．1計算機圖形學(xué)

11．3．2計算機輔助設(shè)計

11．4保證產(chǎn)品主要性能的現(xiàn)代設(shè)計方法

11．4．1優(yōu)化設(shè)計

11．4．2可靠性設(shè)計

11．4．3保值設(shè)計

11．5動態(tài)設(shè)計與振動控制

11．5．1靜態(tài)設(shè)計與動態(tài)設(shè)計

11．5．2動態(tài)設(shè)計方法的發(fā)展

11．5．3振動控制技術(shù)的發(fā)展

第12章新時期機械制造的全新面貌

12．1新時期機械制造概述

12．1．1新時期對機械制造技術(shù)提出的新挑戰(zhàn)

12．1．2新時期機械制造技術(shù)發(fā)展的總趨向

12．2自動化——先進制造技術(shù)發(fā)展的主線

12．2．1數(shù)控加工和數(shù)控機床的誕生和發(fā)展

12．2．2工藝編制技術(shù)的進步

12．2．3CAD/CAPP/CAM的集成

12．2．4柔性制造系統(tǒng)

12．2．5機器人在制造中的應(yīng)用

12．3切削加工技術(shù)的進步

12．3．1刀具材料的新進步

12．3．2高速切削技術(shù)

12．3．3精密與超精密加工技術(shù)

12．3．4難加工材料的加工技術(shù)

12．3．5干式加工技術(shù)

12．3．6關(guān)于加工振動控制的理論與實踐

12．3．7與切削加工的進步相適應(yīng)的機床技術(shù)

12．4特種加工技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展

12．5增量制造技術(shù)

12．6綠色制造技術(shù)

12．6．1綠色制造——從認識到行動

12．6．2綠色制造技術(shù)的內(nèi)容

12．6．3再制造技術(shù)

12．7企業(yè)活動的信息化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化

12．7．1計算機集成制造系統(tǒng)

12．7．2制造活動的網(wǎng)絡(luò)化

第13章近當(dāng)代中國的機械工程

13．1洋務(wù)運動中的機械工程

13．1．1鴉片戰(zhàn)爭以前西方機械技術(shù)的傳入

13．1．2洋務(wù)運動概況

13．1．3中國近代機械工業(yè)的誕生

13．1．4中國近代高等工程教育的誕生

13．1．5洋務(wù)運動的失敗

13．2民國時期的機械工程

13．2．1民國時期的機械工業(yè)

13．2．2民國時期的機械工程教育與研究

13．2．3中國機械工程學(xué)會的成立

13．3當(dāng)代中國的機械工程(改革開放以前)

13．3．1新中國成立后的機械工業(yè)與機械科技

13．3．2新中國成立后的高等機械工程教育

13．3．3文化大革命中的機械工業(yè)和教育

13．4當(dāng)代中國的機械工程(改革開放以來)

13．4．1改革開放以來中國機械工業(yè)的跨越式發(fā)展

13．4．2改革開放以來中國的機械科學(xué)與技術(shù)

13．4．3改革開放以來中國的高等機械工程教育

附錄A人名表

參考文獻