15世紀(jì)以前的古中國在機(jī)械領(lǐng)域有著相當(dāng)?shù)某删�，有許多精巧的機(jī)械發(fā)明，但由于古籍文獻(xiàn)不全及實(shí)物失傳，大多數(shù)已不可靠。本書是根據(jù)顏鴻森教授近二十年的研究與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)撰寫而成，致力于在機(jī)械史學(xué)領(lǐng)域提出一套創(chuàng)新方法，系統(tǒng)復(fù)原出古中國失傳機(jī)械，以得出所有可能失傳機(jī)械的設(shè)計(jì)概念。
總序
科學(xué)技術(shù)史是隨著近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展而興起的一門橫跨自然科學(xué)、工程技術(shù)與人文社會(huì)科學(xué)的基礎(chǔ)性交叉學(xué)科。作為一門學(xué)科，它興起于歐洲和美國，經(jīng)歷了百年左右的發(fā)展壯大過程。近三四十年來，國際科技史研究者不斷拓展研究視野，除了考釋科技知識(shí)本身的演進(jìn)，還研究科學(xué)與技術(shù)的本質(zhì)和發(fā)展模式，追溯知識(shí)的創(chuàng)造與傳播，探索科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、文化等的復(fù)雜關(guān)系及相關(guān)的科技發(fā)展戰(zhàn)略問題，從而對學(xué)術(shù)與社會(huì)產(chǎn)生更大影響。
中國的科技史研究興起于五四運(yùn)動(dòng)前后，自20 世紀(jì)50 年代起開始建制化和職業(yè)化，并逐步形成自己的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)。20 世紀(jì)70 年代末以來，以中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所為代表的中國科技史界面向?qū)W術(shù)前沿與社會(huì)需求，著力進(jìn)行“從傳統(tǒng)到現(xiàn)代、從中國到世界”的領(lǐng)域拓展，開辟近現(xiàn)代科技史、傳統(tǒng)工藝與科技考古、科技發(fā)展戰(zhàn)略、科學(xué)文化、中外科技發(fā)展比較等應(yīng)用和交叉領(lǐng)域，更加注重探討新的學(xué)術(shù)問題，并積極借鑒其他學(xué)科的理論與方法，由此形成了越來越多的新論著。
半個(gè)多世紀(jì)以來，中國科技史學(xué)者取得了十分豐碩的研究成果，僅中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所就出版了數(shù)百部學(xué)術(shù)專著。然而，國內(nèi)科技史著述的出版仍然比較分散，迄今未能匯聚成一個(gè)長期累續(xù)的書系。
大象出版社長期支持科技史學(xué)術(shù)著作的出版，與自然科學(xué)史研究所進(jìn)行了非常富有成效的合作，曾設(shè)立專門的出版基金，出版了52 卷本《中國科學(xué)技術(shù)典籍通匯》、14 卷本《中國傳統(tǒng)工藝全集》和其他學(xué)術(shù)力作，有力促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)史研究及相關(guān)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展與繁榮。如今，面對學(xué)科發(fā)展的新態(tài)勢，自然科學(xué)史研究所與大象出版社決定持續(xù)編選和出版“科技史學(xué)術(shù)論叢”，打造匯集、展示優(yōu)秀科技史學(xué)術(shù)成果的平臺(tái)。
“科技史學(xué)術(shù)論叢”以科學(xué)史、技術(shù)史、醫(yī)學(xué)史與農(nóng)學(xué)史等著作為主，兼收科技考古、科技哲學(xué)與科學(xué)社會(huì)學(xué)等相鄰學(xué)科的論著。自然科學(xué)史研究所與大象出版社邀請部分專家，聯(lián)合組成叢書編委會(huì)，以推薦和評議入選叢書的論著。叢書分為兩個(gè)系列：一是首次出版的學(xué)術(shù)專著或文集；二是值得推薦給國內(nèi)讀者的學(xué)術(shù)譯著。叢書突出學(xué)術(shù)價(jià)值，強(qiáng)調(diào)內(nèi)容需有新意，叢書的作者和譯者應(yīng)當(dāng)來自五湖四海，而不局限于自然科學(xué)史研究所的專家學(xué)者。我們歡迎專家學(xué)者們?yōu)閰矔暙I(xiàn)學(xué)術(shù)佳作。
中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所 張柏春
2013 年11 月15 日
顏鴻森，為美國普渡大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系博士，曾任美國紐約州立大學(xué)石溪分校副教授、成功大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系教授、臺(tái)灣科學(xué)工藝博物館館長及大葉大學(xué)校長等職。
第一章 緒論
第一節(jié) 古機(jī)械研究 1
第二節(jié) 古中國機(jī)械分類 2
一、應(yīng)用分類 2
二、史料分類 3
第三節(jié) 古機(jī)械復(fù)原設(shè)計(jì) 6
一、史料研究 7
二、復(fù)原分析 9
三、復(fù)原綜合 11
第四節(jié) 本書范疇 12
第二章 機(jī)構(gòu)與機(jī)器
第一節(jié) 定義 15
第二節(jié) 機(jī)件 17
第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)副/ 接頭 19
第四節(jié) 機(jī)構(gòu)與( 桿) 鏈 22
第五節(jié) 拘束運(yùn)動(dòng) 24
一、平面機(jī)構(gòu) 24
二、空間機(jī)構(gòu) 26
第六節(jié) 拓?fù)錁?gòu)造 29
第七節(jié) 機(jī)構(gòu)與機(jī)器設(shè)計(jì) 30
第八節(jié) 機(jī)構(gòu)構(gòu)造綜合 33
第三章 古中國機(jī)械
第一節(jié) 歷史發(fā)展 37
一、舊石器時(shí)代到新石器時(shí)代 37
二、新石器時(shí)期到東周 38
三、東周到明朝 38
第二節(jié) 省力裝置 39
一、尖劈 39
二、斜面 40
三、螺旋 42
四、杠桿 43
五、滑輪 46
第三節(jié) 連桿機(jī)構(gòu) 49
第四節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu) 54
第五節(jié) 齒輪機(jī)構(gòu) 57
第六節(jié) 繩索傳動(dòng) 60
第七節(jié) 鏈條傳動(dòng) 66
第四章 復(fù)原設(shè)計(jì)方法
第一節(jié) 前言 73
第二節(jié) 復(fù)原設(shè)計(jì)程序 74
第三節(jié) 設(shè)計(jì)規(guī)格 75
第四節(jié) 一般化運(yùn)動(dòng)鏈 78
第五節(jié) 特殊化鏈 85
一、五桿行星齒輪系 89
二、六桿行星齒輪系 90
第六節(jié) 復(fù)原設(shè)計(jì) 92
第五章 張衡地動(dòng)儀
第一節(jié) 早期感震計(jì) 95
第二節(jié) 西方驗(yàn)震器發(fā)展 98
第三節(jié) 張衡生平事略 101
第四節(jié) 歷史紀(jì)錄 102
第五節(jié) 中央柱( 都柱) 103
第六節(jié) 設(shè)計(jì)規(guī)格 105
第七節(jié) 復(fù)原設(shè)計(jì) 109
第八節(jié) 五桿連桿機(jī)構(gòu) 112
第九節(jié) 六桿連桿機(jī)構(gòu) 115
第十節(jié) 六桿繩索與滑輪機(jī)構(gòu) 121
第十一節(jié) 結(jié)語 128
第六章 蘇頌擒縱調(diào)速器
第一節(jié) 蘇頌天文鐘塔( 水運(yùn)儀象臺(tái)) 131
第二節(jié) 蘇頌生平事略 138
第三節(jié) 蘇頌擒縱調(diào)速器( 水輪秤漏裝置) 139
第四節(jié) 復(fù)原設(shè)計(jì) 142
一、 設(shè)計(jì)規(guī)格 142
二、 一般化運(yùn)動(dòng)鏈 144
三、 特殊化鏈 145
四、 復(fù)原設(shè)計(jì) 147
第五節(jié) 擒縱調(diào)速器與近代機(jī)械鐘表 150
第六節(jié) 結(jié)語 153
第七章 指南車
第一節(jié) 古籍文獻(xiàn) 155
第二節(jié) 歷史發(fā)展 161
第三節(jié) 近期發(fā)展 164
第四節(jié) 拓?fù)錁?gòu)造 168
第五節(jié) 接頭與桿件表示法 185
第六節(jié) 復(fù)原設(shè)計(jì) 187
第七節(jié) 四桿差動(dòng)輪系指南車 188
第八節(jié) 五桿差動(dòng)輪系指南車 192
第九節(jié) 具繩索、滑輪及摩擦輪的差動(dòng)輪系指南車 196
第十節(jié) 三桿定軸輪系指南車 198
第十一節(jié) 二桿定軸輪系指南車 202
第十二節(jié) 不同機(jī)械元件定軸輪系指南車 204
第八章 步行機(jī)械
第一節(jié) 魯班生平事略 209
第二節(jié) 木車馬相關(guān)文獻(xiàn) 210
第三節(jié) 木牛流馬相關(guān)文獻(xiàn) 213
第四節(jié) 其他步行機(jī)械 216
第五節(jié) 復(fù)原設(shè)計(jì) 216
第六節(jié) 設(shè)計(jì)范例 217
第七節(jié) 結(jié)語 234
附錄 符號 237
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