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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。如商周青銅器樸質雄渾,春秋青銅器纖細精巧,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。

春秋以前(公元前770年前)在中國大約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。4～5萬年前出現磨制技術，許多石器已比較光滑,刃部也較鋒利,并有單刃、雙刃、凸刃、凹刃和圓刃之分。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(制陶用轉臺)。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.

夏代以前和夏代，先后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致的兩輪車(見中國古代車輛)。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(見中國古代青銅冶鑄技術)，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。 春秋至漢魏時期(公元前770～公元265) 這一時期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(見中國古代鑄鐵技術)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的過渡。春秋中期以后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，并出現了壁厚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1石至10石等八種規格,這些規格的形成表明機械制造標準在漢代已初步確立。弩機上留下了作工、鍛工、磨工等的名字(見弓和弩)。

戰國時期流傳的《考工記》是現存最早的手工藝專著，其中記有車輪的制造工藝。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。

以下是中國古代發明的九大機械：

1.指南車

又稱司南車，相傳為黃帝所作，亦有說周公所作，東漢的張衡、三國時魏國的馬鈞都曾造過指南車，其后歷代史書差不多都有指南車的記載。到宋代的史籍才對燕肅和吳德仁制造的指南車有較詳細的記述。指南車的車身為一轅雙輪車，車箱為重構結構，上立一本人，引臂南指。車箱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（向左）轉彎時，車轅前端向左移動，而后端向右（向西）移動，即將右側傳動齒輪放落，使車輪的轉動能帶動本人下方的大齒輪向右轉動，恰好抵消車輛向左轉彎的影響，使木人手臂仍指南方。當車子向西（向右）轉彎時，則左側的傳動齒輪放落，使大齒輪向左轉動，以抵消車子右轉的影響。而車子向正前方行進時，車輪與齒輪系是分離的，因此木人手臂所指的方向不受車輪轉動的影響。如此，不管車子的運動方向是東西南北，或不斷變化，車上木人的手臂總是指向南方，起著指引方向的作用。

2.記里鼓車

即利用車輪的轉動距離而自動報告車行里程的車子，其原理和作用類似于現汽車上的計程表。關于記里鼓車的最早文字記載亦是在《西京雜記》中，其云“記道車，駕四，中道”。其后各代史書亦都有記述。《宋史·輿服一》記有天圣五年內侍盧道隆和大觀元年吳德仁所造的記里鼓車，對車子的型制、大小、齒輪傳動結構等都有較詳細的記載。

其制為獨轅雙輪車，車箱分上下兩層，下層有木人執槌司鼓，上層有木人執槌司鐲（或鉦）。車箱里設置有一套減速齒輪系，并分別與上下兩木人相聯。當車子每行走一里時，控制下層木人的齒輪轉動一周，木人擊鼓一次；當車子每行走十里時，控制上層木人的齒輪轉動一周，木人擊鐲（或鉦）一次，從而達到報告行程里數的效果。

3.水轉百戲

三國時馬鈞所創制。當時，有人送給魏明帝一木制玩具，上有百戲的造型，形象優美，制作精巧，但卻是靜止固定的，不會活動。馬鈞便對之進行改制，他用木料做了一個大原動輪，平放于地上，用水力驅動，原動輪便會帶動戲中的各種造象活動起來。

“水轉百戲”的具體構造現已無從得知，但從其能使各種戲中的造形活動，可推斷其內部一定運用有一套復雜的齒輪系以及凸輪、連桿等傳動機構。其所達到的機械水平，即使在今天看來也是令人驚嘆的。

4.五輪沙漏

1360年的元代，我國大書法家詹希元創制的五輪沙漏。詹希元認為僅讓兩個沙斗之間的流沙來計時似乎太簡單了。他創制的五輪沙漏增加了機械齒輪組，用流沙的動力推動齒輪組轉動。這樣的沙漏設有時刻盤，上面刻有一天的時刻，相當于當今時鐘的鐘面，時刻盤中心有一根指針，指針由最后一級齒輪的軸轉動，齒輪轉動使指針在時刻盤上指示時刻。詹希元還巧妙地在中輪上添加了一組機械傳動裝置，這些機械裝置能使五輪沙漏上的二個小木人每到整時能夠轉出來擊鼓報時。

5.地動儀

東漢張衡于公元132年發明，為世界上第一架觀測地震的儀器，李約瑟稱之為“地震儀的鼻祖”。地動儀“以精銅鑄成，員（圓）徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊”。其內部有精巧的結構，中間為“都柱”，相當于一種倒立型的震擺；周圍分“八道”，即按八個方向裝置的八組機械裝置。外面相應八個方向各設一條口含銅珠的龍，龍頭下各有一只蟾蜍張口向上。一旦發生較強的地震，“都柱”便會因震動失去平衡而觸發地震方向的機構，該向的龍口即張開，使鋼珠落入蟾蜍口中，“振聲激揚”，觀測者就能測知何時、何方向發生了地震。據記載，地動儀曾成功地記錄到公元138年甘肅發生的一次強震，證明了地動儀的準確性和可靠性。

6.鼓風機械

在金屬冶煉中，為了使燃料充分燃燒，以提高爐溫，一般都裝設有鼓風機械。最早的鼓風器稱為橐，是一種皮囊。把多個橐排在一起稱排橐，用馬力、人力、水力推動就稱馬排、人排、水排。水排是東漢時南陽太守杜詩于公元31年發明的，用于鼓鑄農器，收到了“用力少，見功多，百姓便之”的效果。

三國時韓暨在魏國官營冶鐵作坊進行推廣，以代替馬排、人排。由于鼓風器何時由皮橐發展為風扇，現尚不清楚，故杜詩、韓暨的水排是用皮橐或風扇，結構如何，不得而知。但至遲在北宋時，木風扇已取代皮橐。北宋的《武經總要》中的行爐，元代王禎《農書》中的水排，都用的是水風扇。書中的水排圖，有立輪式和臥輪式兩種，是用水作動力推動輪子旋轉，進而拉推風扇以鼓風，應用的是通過輪軸、拉桿，或者傳動帶，把圓周運動改變為直線往復運動的機械原理。

7.活塞式風箱

中國在鼓風技術方面最重要的發明，是活塞式風箱。活塞式風箱可能出現于唐代或宋代。公元1280年印制的《演禽斗數三世相書》中，刊載有一幅世界上最古老的雙動式活塞風箱圖，相傳該書是唐初袁天罡所撰著的，宋代初次刊行。明代《天工開物》中所載的活塞式風箱，與此類似。活塞式風箱正逆行程都作有用功，每行程中一端排氣鼓風，一端同時吸取等量空氣，因而能提供連續風流，提高鼓風效率，是鼓風技術上的重大進步。歐洲直至公元1716年方發明了類似的雙動往復式水泵，為后來的活塞式機械打開了道路。

8.走馬燈

大約發明于唐代。唐時的“影燈”可能即是走馬燈，宋代稱馬騎燈。《全唐詩》崔液《上元夜六首》之二：“神燈佛火百輪張，刻像圖形七寶裝。影里如聞金口說，空中似散玉毫光”；宋范成大《石湖居士詩集》卷二十三《上元紀吳中節物俳諧體三十二韻》的“轉影騎縱橫”，生動地為人們描繪了走馬燈的形象。走馬燈的構造是在一根立軸上部橫裝一個斜翼系統和葉輪，立軸下端附近則裝一盞燈或一支燭。燈（或燭）點燃后，上方空氣受熱膨漲，密度降低，熱空氣即上升，而冷空氣由下方進入補充，產生空氣對流，從而推動葉輪旋轉，并帶動與立軸相聯的各種圖象轉動。走馬燈的制作原理，與現代燃汽機相一致，可稱之為燃汽機的始祖。所憾的是，中國古代一直把其作為玩物，沒有能進一步加以研究，使之走向實際應用。歐洲在公元1550年發明了類似的燃汽輪，用于烤肉，以后隨著工業革命的浪潮，很快得到發展，在工業生產中被廣泛地應用。