内容简介

　　《古中国失传机械的复原设计》的规划与编排可用于教学，也可用于自学。第一章介绍古机械研究、古中国机械的分类及复原设计的程序。第二章说明机构与机器的定义、机械元件与接头的特性、拘束运动的概念、机构的拓扑构造及机构与机器的设计程序。第三章论及古中国机械的历史发展、省力装置及机构类型。第四章提出系统化的复原方法，以获得失传机械所有可能的拓扑构造，这套方法利用颜氏机构概念设计法，将研究零散史料所得到的发散构想，收敛转化至特定领域，并应用机械演化与变异理论，来产生所有符合史料记载及当代科技与工艺水平的复原设计。第五章、第六章、第七章及第八章则提供失传设计的范例，如张衡的地动仪，苏颂的擒纵调速器、指南车及鲁班的木车马，并按步骤解释第四章所提出之复原设计法的应用。

作者简介

　　颜鸿森，为美国普渡大学机械工程学系博士，曾任美国纽约州立大学石溪分校副教授、成功大学机械工程学系教授、台湾科学工艺博物馆馆长及大叶大学校长等职。

内页插图

目录

第一章　绪论

第一节　古机械研究　1

第二节　古中国机械分类　2

一、应用分类　2

二、史料分类　3

第三节　古机械复原设计　6

一、史料研究　7

二、复原分析　9

三、复原综合　11

第四节　本书范畴　12

第二章　机构与机器

第一节　定义　15

第二节　机件　17

第三节　运动副/ 接头　19

第四节　机构与( 杆) 链　22

第五节　拘束运动　24

一、平面机构　24

二、空间机构　26

第六节　拓扑构造　29

第七节　机构与机器设计　30

第八节　机构构造综合　33

第三章　古中国机械

第一节　历史发展　37

一、旧石器时代到新石器时代　37

二、新石器时期到东周　38

三、东周到明朝　38

第二节　省力装置　39

一、尖劈　39

二、斜面　40

三、螺旋　42

四、杠杆　43

五、滑轮　46

第三节　连杆机构　49

第四节　凸轮机构　54

第五节　齿轮机构　57

第六节　绳索传动　60

第七节　链条传动　66

第四章　复原设计方法

第一节　前言　73

第二节　复原设计程序　74

第三节　设计规格　75

第四节　一般化运动链　78

第五节　特殊化链　85

一、五杆行星齿轮系　89

二、六杆行星齿轮系　90

第六节　复原设计　92

第五章　张衡地动仪

第一节　早期感震计　95

第二节　西方验震器发展　98

第三节　张衡生平事略　101

第四节　历史纪录　102

第五节　中央柱( 都柱)　103

第六节　设计规格　105

第七节　复原设计　109

第八节　五杆连杆机构　112

第九节　六杆连杆机构　115

第十节　六杆绳索与滑轮机构　121

第十一节　结语　128

第六章　苏颂擒纵调速器

第一节　苏颂天文钟塔( 水运仪象台)　131

第二节　苏颂生平事略　138

第三节　苏颂擒纵调速器( 水轮秤漏装置)　139

第四节　复原设计　142

一、 设计规格　142

二、 一般化运动链　144

三、 特殊化链　145

四、 复原设计　147

第五节　擒纵调速器与近代机械钟表 150

第六节　结语 153

第七章　指南车

第一节　古籍文献　155

第二节　历史发展　161

第三节　近期发展　164

第四节　拓扑构造　168

第五节　接头与杆件表示法　185

第六节　复原设计　187

第七节　四杆差动轮系指南车　188

第八节　五杆差动轮系指南车　192

第九节　具绳索、滑轮及摩擦轮的差动轮系指南车　196

第十节　三杆定轴轮系指南车　198

第十一节　二杆定轴轮系指南车　202

第十二节　不同机械元件定轴轮系指南车　204

第八章　步行机械

第一节　鲁班生平事略　209

第二节　木车马相关文献　210

第三节　木牛流马相关文献　213

第四节　其他步行机械　216

第五节　复原设计　216

第六节　设计范例　217

第七节　结语　234

附录　符号　237

前言/序言

　　总序

　　科学技术史是随着近现代科学技术发展而兴起的一门横跨自然科学、工程技术与人文社会科学的基础性交叉学科。作为一门学科，它兴起于欧洲和美国，经历了百年左右的发展壮大过程。近三四十年来，国际科技史研究者不断拓展研究视野，除了考释科技知识本身的演进，还研究科学与技术的本质和发展模式，追溯知识的创造与传播，探索科学技术的发展与社会、政治、经济、文化等的复杂关系及相关的科技发展战略问题，从而对学术与社会产生更大影响。

　　中国的科技史研究兴起于五四运动前后，自20 世纪50 年代起开始建制化和职业化，并逐步形成自己的学术传统。20 世纪70 年代末以来，以中国科学院自然科学史研究所为代表的中国科技史界面向学术前沿与社会需求，着力进行“从传统到现代、从中国到世界”的领域拓展，开辟近现代科技史、传统工艺与科技考古、科技发展战略、科学文化、中外科技发展比较等应用和交叉领域，更加注重探讨新的学术问题，并积极借鉴其他学科的理论与方法，由此形成了越来越多的新论著。

　　半个多世纪以来，中国科技史学者取得了十分丰硕的研究成果，仅中国科学院自然科学史研究所就出版了数百部学术专著。然而，国内科技史著述的出版仍然比较分散，迄今未能汇聚成一个长期累续的书系。

　　大象出版社长期支持科技史学术著作的出版，与自然科学史研究所进行了非常富有成效的合作，曾设立专门的出版基金，出版了52 卷本《中国科学技术典籍通汇》、14 卷本《中国传统工艺全集》和其他学术力作，有力促进了科学技术史研究及相关学术领域的发展与繁荣。如今，面对学科发展的新态势，自然科学史研究所与大象出版社决定持续编选和出版“科技史学术论丛”，打造汇集、展示优秀科技史学术成果的平台。

　　“科技史学术论丛”以科学史、技术史、医学史与农学史等著作为主，兼收科技考古、科技哲学与科学社会学等相邻学科的论著。自然科学史研究所与大象出版社邀请部分专家，联合组成丛书编委会，以推荐和评议入选丛书的论著。丛书分为两个系列：一是首次出版的学术专著或文集；二是值得推荐给国内读者的学术译著。丛书突出学术价值，强调内容需有新意，丛书的作者和译者应当来自五湖四海，而不局限于自然科学史研究所的专家学者。我们欢迎专家学者们为丛书贡献学术佳作。

　　中国科学院自然科学史研究所　张柏春

　　2013 年11 月15 日

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