机械元件之齿轮发展史

日期:2020-07-13 11:28:24 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

据说在希腊化时代(从公元前323年亚历山大大帝逝世到公元前30年罗马征服托勒密王朝为止)就对齿轮有了很多的设想。希腊著名学者亚里土多德和阿基米德都研究过齿轮,发明家古蒂西比奥斯在圆板工作台边缘上均匀地插上销子,使它与销轮啮合,他把这种机构应用到刻漏上。这约是公元前150年的事。 在公元前100年,亚历山人的发明家赫伦发明了里程计,在里程计中使用了齿轮。对机械钟表,齿轮显然是基础(实际对人类整个机械行业也是如此)。那么什么时代人类开始造出齿轮了呢?关于古代齿轮发明,目前我认为大致可能的简要结论是:人类实用的机械齿轮,最早发明于华夏文明区、战国时期,距今约2300~2500年前。齿轮可能是由早期齿轮形器物(木、骨、石、金属制成,用于装饰、天文计算、标记、切割等),逐渐演变为制动传动型齿轮。“可能的简要结论”源于以下资料一、埃及至少距今约三千年前,埃及是人类文明最炽热聚集地区,几乎集当时人类发明之大成。如果是埃及最早发明制动传动型齿轮,一点不惊奇。不过目前我看到的资料,无法支持埃及最早发明了制动传动型齿轮。开罗考古博物馆有4000年前的“埃及齿轮”,说明及图片如下:

二、希腊在西方文明主导研究下,希腊文明被渲染成几乎是神的文明,迄今为止的渲染哪怕打上一折也相当辉煌!但事实也可能真是这样的折扣。关于希腊古代六手七手八手文献不少,甚至五手四手三手也有,但一手希腊古代文献,微乎其微呀!西方中世纪的“托希”派,多乎其多呀!另外好像没有什么实用的古代希腊齿轮出土,不过近代有人捞出个惊世物件!惊人的一个齿轮装置!希腊的Antikythera。图片见下:

        Antikythera装置被认为是公元前一世纪希腊制作的,以此水平相推,制动传动型齿轮首先发明一定是希腊人了!但且慢!疑问很多!Antikythera装置据说是1902的5月7日在希腊Antikythera岛附近出水的,所以被认为是古希腊制品,是因为在这两年前,希腊潜水员Elias Stadiatos到这附近采集海绵,发现了一艘古罗马货船的“残骸”,但当时只捞出几座雕像和工艺品。那么这个Antikythera装置并非有可靠的出土历史标记身份!只是在“沉船处”打捞到Antikythera装置的八十多个大小碎片!Antikythera装置西方研究很长时间了,至工业革命前,仅此孤证一例。所以我认为,Antikythera装置目前仅能算OOPARTS物品,大意可称为“异度空间人工制品”,就是被认为发现于可能是古典时期的、近代制品。OOPARTS物品不能作历史证据的,比如古代是否有铝制品,华夏考古出土过三例有铝的OOPARTS物品了,但现在很少有学者敢以此为证定性华夏古代发明了铝。总之要肯定Antikythera装置不是OOPARTS物品,定性为公元前一世纪希腊制作,目前证据还不够。三、古罗马古罗马是埃及和希腊的好学生,埃及希腊有,古罗马大致也应当有。古罗马齿轮文献记述有,但出土的文物我没看到没找到,古罗马齿轮罕见也从另一方面给希腊Antikythera装置增加了疑问。四、美洲文明地区美洲也是较独立的一个文明地区,有名的是秘鲁古“铜齿轮”。图见如下:

秘鲁古“铜齿轮”年代不清,但可能不超过两千年。秘鲁古“铜齿轮”是不是像极了近代钟表齿轮!但仔细观察应当不是齿轮,齿形问题很大,应当“齿轮形器物”,可能用于非齿轮作用的装饰、计算标记、或其它不明用途。五、华夏华夏考古也出土过“齿轮形器物”,有人研究认为与历法标记有关。下面两图左边的是陶寺遗址的“铜齿轮形器”,距今约4000余年前;右边的是海南昌江黎族自治县七叉镇大仍村出土的战国“铜齿轮形器”,距今约2400年前。

        华夏文明区发明的制动传动型齿轮,出土文物和资料很多,发些战国至汉齿轮图片大家看看自可判断了。可惊异的是不但有出土齿轮文物,还有齿轮陶范,近代西方再次发明的人字齿轮等等。

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