谢启 1
简名对照表 1
27 机械工程学 1
a 绪言 1
作者小引 1
图表 11
图三五一 潘西罗里关於发明史之书，西元一六四六年版标题页 11
图三五二 占凡第斯特拉特之雕版集标题页，描绘当时认为新奇之各种发现与技术（西元一五八五至一六三八年） 12
（1）工程师之名称及概念 17
（2）封建官僚社会中之艺匠与工程师 19
图三五三 晚清宫廷工场（尚方）中工匠操作之图片 25
表五四 「周礼考工记」中描述之职业与工业 26
（3）工匠职务之传统 66
图三五四 工匠与工程师之守护神公输般之纸制木版肖像 68
图三五五 鲁班经中之一图片。使用刮刀从事於建造瞭望塔之木工 70
图三五六 亭阁或瞭望塔之建造，取自敦煌附近千佛洞第四四五号洞，乃第八世纪洞庙中之壁画 73
图三五七 日本剑工着礼服从事锻工（无名氏三十六） 74
（4）工具与材料 80
图三五九 轮锤之现存最古图画，取自耕织图，西元一二一○年版 81
图三五八 汉代人力轮锤模型，为晕绿色釉之陶器（堪萨斯城奈尔逊艺术馆藏） 81
图三六○ 传统吊绳式打桩机，用於老丝路（原图西元一九四三年摄） 82
表五五 变更物体容积与形状之机械操作分类 84
图三六一 中国木工之刨，（该图取自R.A.Salaman之收藏） 86
图三六二 有套索杆之框锯或弓锯，取自图书集成艺术典第八卷第二七之二页 87
图三六三 西元一九四四年重庆船坞中之锯工（Beaton，一） 88
图三六四 学徒使用双舌状之锉 89
图三六五 双舌状之锉使用於十七世纪之造币工场（天工开物第八卷第一○之二页） 90
图三六六 造船工所用之带钻（Hommel，一） 91
图三六八 铜匠用之唧筒钻（Hommel，一） 95
图三六七 木工用之弓钻（Hommel，一） 95
图三六九 交替运动踏板车床，即盘车（Frémont 五） 97
图三七○ 抽丝工具，援铁线（Frémont，十八） 100
图三七一 可调整之外卡规上有槽及销针，刻有日期，为西元九年制品 103
图三七二 中国之轿子或滑杆（取自Mason，一） 105
图三七三 竹管之使用与接合方法（Sp？rry ＆ Schr？ter） 106
b 基本机械原理 108
（1）杠杆，铰链及连杆机构 114
图三七四 作为连杆运动及链结合实例之连耞 117
图三七五 西元前十世纪青铜酒壶上之环式铰链 118
图三七六 西元前六世纪（周代）复杂设计之青铜铸件，发掘於洛阳 119
图三七七 极投影图表明古代战车之分布情形（Bishop，二） 123
（2）轮及齿轮，踏板及桨叶 123
图三七八 车轮之成盘状，取自传统英国实例之图画（Sturt，一） 128
图三七九 战国时代（西元前四或三世纪）之停车场，发现於西元一九五一年发掘河南辉县之皇陵时 129
图三八○ 辉县停车场中二轮车详图 129
图三八一 重造之辉县式轮车，比例图 131
图三八三 辉县轮车模型，示出轮之盘状 132
图三八二 辉县式轮车之重造模型 132
图三八五 装大头钉之车轮二具有外向成盘状，作为人力操作直立环链泵之飞轮（原图摄於西元一九五八年） 133
图三八四 已修复及装合之模型轮车，获自长沙之前汉时代古墓中（西元前一世纪） 133
图三八六 重造之长沙式轮车，比例图 134
图三八七 东埔寨农场车轮上之拟似圆径支柱及外侧轴承（原照摄於西元一九五八年） 136
图三八八 汉代轮匠工作场，山东兗州附近嘉祥之石刻，西元一九五四年发现 137
图三八九 汉代重载组合车轮之假想图（Lu,Salaman ＆ Needham） 138
图三九○ 轴，轮与曲柄之变化与组合 140
图三九一 秦汉时代（西元前三世纪至西元後三世纪）之齿轮 147
图三九二 具有回文齿（双螺旋齿）之齿轮状物体 148
图三九三 踏板，踏杆与踏车之基本形式 154
图三九四 武梁祠画像上之起重滑车（W·Fairbank，一） 163
（3）滑车，传动带及链传动 164
图三九五 汉代陶瓷瓶表示一井头上有滑车及水斗（Laufer，三） 167
图三九六 四川卭崃之铸造砖显示制盐工业 168
图三九七 复滑车，齿轮系及希腊文化之鼓式踏车，取自奇器图说（西元一六二七年） 169
图三九八 差动器或「中国」之绞车（Davis，一） 170
图三九九 中国营造者提升重物之传统方法（Tissandier，四） 171
图四○○ 绞盘滑车之另一种用途，钓竿上之卷线框（录自三才图会，西元一六○九年） 174
图四○一 马远绘之「冬湖垂钓」，约为西元一一九五年，乃钓竿卷线框之最古图片（录自Sirén，六） 176
图四○二 中国多锭纺机，西元一三一三年之图片 177
图四○三 当代照片（Hommel，一）表示三锭纺机与前图者相似 178
图四○四 无边传动轮 179
图四○五 所有文化中所知之最古老纺车图片，认为系钱选所绘，其时为西元一二七○年（录自Waley，十九） 180
图四○六 块状辐之传动轮，该式在辐端有带槽之块，其上载以传动带（原照为西元一九四三年所摄） 181
图四○七 四川纺车之比例图（谭旦冏，一） 184
图四○八 卷纱车用於捻丝及整纬者，录自耕织图（西元一二一○年） 188
图四○九 典型之中国缲车，称为丝车床，录自沙式庵等著之蚕丝合编（西元一八四三年） 189
图四一○ 动力传送环链传动之最古老图片，录自苏颂之新仪象法要（西元一○九○年） 196
（4）曲柄及偏心运动 196
图四一一 古埃及曲柄钻，乃摇钻之先驱，取自古埃及帝国之画像 201
图四一二 黑龙江省甘南处农用井上绞盘之斜曲柄（原照摄於西元一九五二年） 202
图四一三 偏心柄式之曲轴，装有连杆及手柄（西元一三一三年） 206
图四一四 古典形式之中国旋转风扇式簸谷机（录自农书，西元一三一三年） 207
图四一五 汉墓中晕绿色彩釉陶器上之辳园模型（西元前二世纪至西元後二世纪，现存堪萨斯城奈尔森美术陈列馆） 208
（5）螺钉，蜗杆及螺旋翼 210
图四一六 连续螺钉或蜗杆及其阴阳螺纹之最初中国图解 213
图四一七 轧花机，可能为辗压机之最古老形式（坎底国家博物院） 216
图四一八 另一传统式锡兰轧花机具有啮合之蜗杆 216
图四一九 西元一三一三年之中国轧花机，装有二手柄者 217
图四二○ 中国之轧花机，具有手柄及足踏者 217
（6）弹簧及弹簧机构 221
（7）导管，管及虹吸 223
图四二一 木制灌溉架槽 225
图四二二 四川自流井盐田竹管路中之盐水导管，西元一九四四年（Beaton，一） 226
图四二三 四川盐业所用竹钻柄接头之连接法，西元一六三七年 227
图四二四 古代与中古之中国水管 230
图四二五 瓦器虎头喷水口，配合管路之出口者（西元前四至三世纪） 234
图四二六 锡兰阿纽拉达普拉之皇家花园中浴亭或自雨亭（西元一九五八年摄） 235
（8）瓣，风箱，泵及扇 238
图四二七a,b 中国双动活塞风箱最古之图（约西元一二八○年） 240
图四二七c,d 中国双动活塞风箱（Hommel，一） 241
图四二八 成组之双动活塞风箱，青铜铸工用，西元一六三七年 242
图四二九 安南单动双筒冶金风箱（取材於Schroeder，见Frémont，十四） 245
图四三一 点火活塞，为东南亚及马达加士卡，即马来文化区域通用之土制点火器（Hough，一） 249
图四三○ 锻工风箱，取自甘肃榆林窟之西夏画像，约为十至十三世纪者（段文杰，一） 249
图四三二 清代卷轴画之一部分，表示四川盐田中自深井汲取盐水之法（R.Alley之收藏） 250
图四三三 军用挥发油火焰投射器之图片，录自西元一○四四年之武经总要 258
图四三四 用於十一世纪火焰投射器中双动双活塞单筒压力泵机构之重造及解说 260
图四三五 开放式踏板操作旋转扇簸谷机（扬扇），录自西元一六三七年之天工开物 266
图四三六 以跳动锤舂谷及以直立扇板簸谷，发现於彭山县之汉砖 269
c 机械玩具 272
图四三八 阿拉伯式之机械持杯人，载於自动船上，录自 al-Jazari氏西元一三一五年之手稿 279
图四三七 人造水沟，供皇家游园会漂流酒杯者，位於韩国庆州鲍石亭 279
d 中国著作中叙述之各种机械 287
（1）中国工程学文献之性质 288
图四三九 传统中国式技艺及工程学之利用与改进以适应现代之需要，一茶叶滚磨机 300
（2）使用人力或兽力之古期技术机械 301
图四四○ 现时之利用；装於单轮手车上之作物喷射器 302
图四四一 现时之利用；几全用木制之割草机 302
表五六 中国古籍中叙述及描绘之主要机械 303
（ⅰ）捣碾磨三种工作 310
图四四二 原始磨之往复运动 315
图四四三 旋转磨 317
图四四四 典型之中国农村手磨 320
图四四五 中国旋转磨；「砻」，焙土制或木制，用以去谷壳及米壳 321
图四四六 中国旋转磨；石「磨」，用以粉碎去壳之谷粒，米或小麦以制粉 322
图四四七 典型之旋转手磨，汉代墓内模型，装有双漏斗 325
图四四八 锅状手磨或漆磨 327
图四四九 以牛驱动之谷磨 330
图四五○ 以驴驱动之谷磨，由一大绞轮以交叉皮带传动之 331
图四五一 齿轮系兽力驱动之碾磨（连磨），共有八磨直接由中央之绞轮传动 334
图四五二 纵向行动之边缘滚轮磨（研碾），用以碾辰砂为朱，主要用於矿业及制药业 335
图四五三 双旋转边缘流速滚轮磨（石碾），用以碾小米，高粱及大麻等 336
图四五四 湖北省之旋转转向轮式边缘滚轮磨 337
图四五五 手滚轮（小碘），由二女子操作 339
图四五六 兽力滚轮磨，具有漏斗及地轮（辊辗） 340
图四五七 橄榄碾碎器，乃古典希腊之特徵（根据Drachmann，七） 341
图四五八 另一种橄榄碾碎器，为希腊文化地区所用者（根据Drachmann，七） 344
图四五九 兽力滚动磨，用以轧蔗 346
（ⅱ）筛与榨二种工作 347
图四六○ 以踏板操作之筛（面罗） 349
图四六一 水力筛（水打罗） 350
表五七 希腊及罗马人义大利所用压榨机之种类 351
图四六二 压榨设备之主要种类 353
图四六三 极具中国特徵之压油机，由开槽及挖空之大树干制成 355
图四六四 绳索离合器式压榨机模型，用於造纸及制烟工业（Mercer博物院） 356
（3）近古期技术之机械；耶稣会教士之新介绍与旧重复 357
图四六五 环链式戽斗输送器，西元一六二七年奇器图说所载原图 359
图四六六 环链式戽斗输送器，取自西元一五七八年Besson氏之工程论学文 360
图四六七 以鼓轮踏车操作之水泵，载西元一六二七年之奇器图说 363
图四六八 前图所采用之原图，宗卡氏西元一六○七年之工程学论文中之插图 364
表五八 在耶稣会教士影响下刊行之中国书籍中描绘之机械 365
图四六九 机械或绳索犁（代耕），载西元一六二七年之奇器图说 375
（ⅰ）流传情形之拟定损益表 376
图四七一 双桔橰，以旋转之圆锥状凸轮操作者（Besson，西元一五七八年） 378
图四七○ 斜状人力踏车（Rameli，西元一五八八年） 378
（ⅱ）紫禁城中之蒸汽涡轮 381
图四七二 闵明我所制蒸汽涡轮公路车之模型，尚有若干其他科学及技术之示范品，以供年轻康熙皇帝之欣赏与学习者，时为西元一六七一年 385
图四七三 西藏人之铜制蒸汽喷射吹火器（剑桥考古学及人类学博物院） 386
（4）「卡丹」悬置装置 390
图四七五 卡丹悬置装置或平衡环，用为病人或旅行者在救护马车或担架上之摇篮，西元一六二九年布兰卡氏所拟 393
图四七四 卡丹悬置装置或平衡环，供航海者从事观测时之安息所，为西元一五六七年毕森氏所拟 393
图四七六 卡丹悬置装置，为西元一二三七年左右弟杭乃康尔特之笔记中所描绘 394
图四七七 具有卡丹悬置装置之十三世纪手提暖炉（罗马圣彼得贮藏所） 395
图四七八 唐代（约纪元第八世纪）具有卡丹悬置装置之银制中国香炉（堪普珍藏馆） 395
图四七九 具有卡丹悬置装置之黄铜制西藏球体灯，供寺庙用者 396
图四八○ 黄铜制西藏球体灯之内部，示出四环及五支轴之悬置装置 397
图四八一 十八世纪装平衡环之中国方位角罗盘 400
图四八二 儿童舞龙，镶漆屏之一部分 404
（5）锁工之艺术 408
图四八四 锁工艺术之演进（续） 409
图四八三 锁工艺术之演进，模型取自Frémont（十七） 409
图四八五 罗马之钥（大英博物院） 410
图四八六 第一世纪罗马锁之机构，现存大英博物院（Smith，一） 415
图四八七 通用於中国及罗马之一种锁之机构（根据Hommel，一） 415
图四八八 一种中国普通门锁之机构，用於棚屋，店铺及工场等（Hommel，一） 416
图四八九 现代中国使用之锚钥或T形钥 417
图四九○ 安徽及江西所用熟铁及黄铜制弹簧挂锁之实例 418
图四九一 一种流行中国之弹簧挂锁（根据Hommel，一） 418
e 陆用车辆 423
图四九二 有轮车辆演进之图解 424
（1）古中国之轮车 428
图四九四 周代或汉代之四马二轮战车，乃一青铜器上雕刻之狩猎图（福利尔艺术馆） 429
图四九三 行李车（栈车），取自沂南石墓浮雕，约为西元一九三年 429
图四九五 汉代四马二轮战车，容庚收藏之青铜器上之雕刻 431
图四九六 马拉轮车或轻型车辆之简图，乃战国後期及秦汉时代之特徵 433
图四九七 战国时代有装饰之青铜轴盖，发现於山西古墓中 437
图四九八 甘肃兰州之乡间车（原照摄於西元一九四三年） 438
图四九九 汉代之栈车，彭县模制砖之拓本 438
图五○○ 阮元所著考工记车制图解（西元一八二○年）中之一图 439
图五○一 前书中之另一图，车身平面图，其下有轴及轴承 440
（2）马车，营地磨及手车 441
图五○二 塔尔冈之行军磨，Beck氏所重绘 445
图五○三 西元一六二七年奇器图说中之行军磨 446
（3）单轮手车及加帆车 450
图五○四 最具特徵之中国单轮手车，有中央轮及上罩盖，可载客货 454
图五○五 按诸葛亮集（约西元二三○年）中之规范重造之诸葛亮军用单轮手车 456
图五○六 南方独推车，取自天工开物（西元一六三七年） 458
图五○七 西元约一五○年浮雕中之单轮手车 459
图五○八 绘於砖上之单轮手车，该砖获自四川成都之古墓（约为西元一一八年） 459
图五○九 董永之父坐於单轮手车上，取自武梁祠画像（约西元一四七年） 461
图五一○ 中国单轮手车之型式 471
图五一一 c式单轮手车，见於陕西武功灌溉区 475
图五一二 f式单轮手车，见於陕西西安与临潼间路上 475
图五一四 韩国仪仗椅轿（Horwitz，六） 476
图五一三 g式单轮手车，见於四川灌县 476
图五一五 西元一一二五年京城开封街头之单轮手车 480
图五一六 清明上河图中之另一景 480
图五一七 单轮手车队，车前端有辅轮以超越小障碍物（ⅰ式） 481
图五一八 加帆车简图，帆可助兽力拖曳 482
图五一九 加帆车图解，见布拉姆霍克基斯特之书（西元一七九七年） 482
图五二○ 想像之中国陆用帆车花饰，载墨凯特尔西元一六一三年之著作 485
图五二一 想像之中国陆用帆车另一种花饰，载司匹得西元一六二六年之著作 485
图五二二 司蒂文试造成功之加帆车（西元一六○○年），第盖因之印本 491
图五二三 营口附近辽河上之冰上游艇，约为西元一九三五年 492
（4）里程计 493
图五二四 汉代之鼓车，用於皇家仪仗中，取自小汤册祠，约为西元一二五年 497
图五二五 汉代记里鼓车之工作模型（王振铎，（三）） 500
图五二六 工作模型之机构 501
（5）指南车 504
图五二七 模型指南车上之玉制装饰人形 510
图五二八 依照Moule（七）及王振铎（三）而重制之指南车机构 514
图五二九 Moule—王氏重制指南车之平面图 515
图五三○ 王振铎之工作模型，大齿轮已拆除 516
图五三一 Moule（七）所提出符合吴德仁（西元一一○七年）之指南车规格之较复杂装置 519
图五三二 汽车差动传动原理图解 520
图五三三 依照Lanchester（一）重造之指南车机构 524
图五三四 兰开斯特之工作模型，外罩拆除以显示其机构 526
图五三五 动作照片，显示重造指南车差动齿轮机构之效率（取自兰开斯特） 528