齿轮：从古代到现代，见证中国科技发展的神奇零件
大家好，我是齿轮。我虽然渺小，但我是机器中重要的一部分。无论是复杂的航空航天工程还是儿童玩具车，我无处不在。我不仅是现代机械领域的永久“成员”，更是探索中国古代科学技术发展的神奇“钥匙”。公元前3世纪末，我悄然出现，并作为陶器模型（陶器模型和印象）被铭刻在历史中。 20世纪50年代，山西省发现了4套不同规格的齿轮陶模型。它们的历史可追溯至公元前 600 年，距今至少 2,400 年。这一重大发现更新了世界齿轮起源的历史。它不仅是对我们齿轮家族古老身份的确认，也是对中国古代科技智慧的崇高致敬。
▲山西侯马东周晋青铜铸造遗址出土的青铜齿轮陶模型
实现农业艺术，帮助世界
古代农民劳动极其辛苦，但齿轮的出现简化了耕作方法，大大减轻了耕作负担，降低了生产成本，促进了农业生产力的发展。
随着农耕文明的进步和成熟，参与齿轮构造的农具数量迅速增加，齿轮技术也得到显着提高。其中龙骨水车和水旋转连续磨机是齿轮技术应用的杰出代表。
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“翻耕”是一种可用于农业灌溉、排水等的工具，在唐宋时期已得到广泛应用。南宋陆游在《春晚情景》中云：“龙骨战车轰鸣，水流入塘，雨后犹可盼丰收”。他的意思是，通过齿轮的传动，将水流的动能转化为水车灌溉的动能，从而实现农田改良。自动灌溉。
▲《天工开物》中描绘的“拉车”是人力操作的小型翻滚车。 （图片来源：中国机械工程数字博物馆官网）
翻转轮又称龙骨水车。据宋应星的《天工开物》记载，使用龙骨水车后，一个人一天可以灌溉五亩田，而使用牛则可以增加一倍。
由于其对中国古代科学技术和农业耕作发展的突出贡献，龙骨水车于2016年被中国科学院评选为“中国古代重要科技发明”之一。
▲《望震农术》中的水转连磨风格（图片来源：《农术译注》卷二）
水旋连续磨是一种自动研磨谷物的加工工具，具有高质量、高效率的特点。其主要组成部分是一个水车和九个石磨。这种水旋转连续磨机可以驱动九台磨机。它功能丰富、实用。经过稍加改造，它可以驱动极重的物体，例如高旋转的滚筒车。据《望真农术》记载，若用水不断磨，一日所磨的粮食，可供千户之用。 “真诚的奇迹，就是拯救世界。”
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与耗时长、消耗大量人力的手动灌溉相比，齿轮的多齿槽使得水转连续磨机在齿轮运转过程中可以连续灌溉，具有高速、高效率的特点。效率和高功率。水转连续磨机的发明和推广，减轻了农民的负担，大大提高了农业生产的整体效率，促进了农业文明的发展。
永远不要离开它的“南”
齿轮作为一项历史悠久的发明，在中国古代科学技术的发展中发挥了重要作用。指南针是其中的独特代表之一，也是我国古代工程发明史上的一大亮点。它被评价为“世界上第一个自适应系统”。
指南针车是用来指示方向的汽车。只要在汽车开始移动时，将车上的木手指向南方，就可以“即使汽车向后移动，你的手仍然会引导你”。虽然指南针的功能与指南针相同，但原理却完全不同。指南针是利用轮子、滑轮、各种齿轮、绳索等利用机械原理来指示方向，而指南针则是根据地磁场来指示方向。
虽然指南针车自诞生以来历代都被模仿或重制过多次，但其核心原理几乎都是采用差速齿轮装置（通过让左右轮以不同的转速转动来维持车辆的平衡和控制）。速度）。
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