內容簡介

　　《古中國失傳機械的復原設計》的規劃與編排可用於教學，也可用於自學。第一章介紹古機械研究、古中國機械的分類及復原設計的程序。第二章說明機構與機器的定義、機械元件與接頭的特性、拘束運動的概念、機構的拓撲構造及機構與機器的設計程序。第三章論及古中國機械的曆史發展、省力裝置及機構類型。第四章提齣係統化的復原方法，以獲得失傳機械所有可能的拓撲構造，這套方法利用顔氏機構概念設計法，將研究零散史料所得到的發散構想，收斂轉化至特定領域，並應用機械演化與變異理論，來産生所有符閤史料記載及當代科技與工藝水平的復原設計。第五章、第六章、第七章及第八章則提供失傳設計的範例，如張衡的地動儀，蘇頌的擒縱調速器、指南車及魯班的木車馬，並按步驟解釋第四章所提齣之復原設計法的應用。

作者簡介

　　顔鴻森，為美國普渡大學機械工程學係博士，曾任美國紐約州立大學石溪分校副教授、成功大學機械工程學係教授、颱灣科學工藝博物館館長及大葉大學校長等職。

內頁插圖

目錄

第一章　緒論

第一節　古機械研究　1

第二節　古中國機械分類　2

一、應用分類　2

二、史料分類　3

第三節　古機械復原設計　6

一、史料研究　7

二、復原分析　9

三、復原綜閤　11

第四節　本書範疇　12

第二章　機構與機器

第一節　定義　15

第二節　機件　17

第三節　運動副/ 接頭　19

第四節　機構與( 杆) 鏈　22

第五節　拘束運動　24

一、平麵機構　24

二、空間機構　26

第六節　拓撲構造　29

第七節　機構與機器設計　30

第八節　機構構造綜閤　33

第三章　古中國機械

第一節　曆史發展　37

一、舊石器時代到新石器時代　37

二、新石器時期到東周　38

三、東周到明朝　38

第二節　省力裝置　39

一、尖劈　39

二、斜麵　40

三、螺鏇　42

四、杠杆　43

五、滑輪　46

第三節　連杆機構　49

第四節　凸輪機構　54

第五節　齒輪機構　57

第六節　繩索傳動　60

第七節　鏈條傳動　66

第四章　復原設計方法

第一節　前言　73

第二節　復原設計程序　74

第三節　設計規格　75

第四節　一般化運動鏈　78

第五節　特殊化鏈　85

一、五杆行星齒輪係　89

二、六杆行星齒輪係　90

第六節　復原設計　92

第五章　張衡地動儀

第一節　早期感震計　95

第二節　西方驗震器發展　98

第三節　張衡生平事略　101

第四節　曆史紀錄　102

第五節　中央柱( 都柱)　103

第六節　設計規格　105

第七節　復原設計　109

第八節　五杆連杆機構　112

第九節　六杆連杆機構　115

第十節　六杆繩索與滑輪機構　121

第十一節　結語　128

第六章　蘇頌擒縱調速器

第一節　蘇頌天文鍾塔( 水運儀象颱)　131

第二節　蘇頌生平事略　138

第三節　蘇頌擒縱調速器( 水輪秤漏裝置)　139

第四節　復原設計　142

一、 設計規格　142

二、 一般化運動鏈　144

三、 特殊化鏈　145

四、 復原設計　147

第五節　擒縱調速器與近代機械鍾錶 150

第六節　結語 153

第七章　指南車

第一節　古籍文獻　155

第二節　曆史發展　161

第三節　近期發展　164

第四節　拓撲構造　168

第五節　接頭與杆件錶示法　185

第六節　復原設計　187

第七節　四杆差動輪係指南車　188

第八節　五杆差動輪係指南車　192

第九節　具繩索、滑輪及摩擦輪的差動輪係指南車　196

第十節　三杆定軸輪係指南車　198

第十一節　二杆定軸輪係指南車　202

第十二節　不同機械元件定軸輪係指南車　204

第八章　步行機械

第一節　魯班生平事略　209

第二節　木車馬相關文獻　210

第三節　木牛流馬相關文獻　213

第四節　其他步行機械　216

第五節　復原設計　216

第六節　設計範例　217

第七節　結語　234

附錄　符號　237

前言/序言

　　總序

　　科學技術史是隨著近現代科學技術發展而興起的一門橫跨自然科學、工程技術與人文社會科學的基礎性交叉學科。作為一門學科，它興起於歐洲和美國，經曆瞭百年左右的發展壯大過程。近三四十年來，國際科技史研究者不斷拓展研究視野，除瞭考釋科技知識本身的演進，還研究科學與技術的本質和發展模式，追溯知識的創造與傳播，探索科學技術的發展與社會、政治、經濟、文化等的復雜關係及相關的科技發展戰略問題，從而對學術與社會産生更大影響。

　　中國的科技史研究興起於五四運動前後，自20 世紀50 年代起開始建製化和職業化，並逐步形成自己的學術傳統。20 世紀70 年代末以來，以中國科學院自然科學史研究所為代錶的中國科技史界麵嚮學術前沿與社會需求，著力進行“從傳統到現代、從中國到世界”的領域拓展，開闢近現代科技史、傳統工藝與科技考古、科技發展戰略、科學文化、中外科技發展比較等應用和交叉領域，更加注重探討新的學術問題，並積極藉鑒其他學科的理論與方法，由此形成瞭越來越多的新論著。

　　半個多世紀以來，中國科技史學者取得瞭十分豐碩的研究成果，僅中國科學院自然科學史研究所就齣版瞭數百部學術專著。然而，國內科技史著述的齣版仍然比較分散，迄今未能匯聚成一個長期纍續的書係。

　　大象齣版社長期支持科技史學術著作的齣版，與自然科學史研究所進行瞭非常富有成效的閤作，曾設立專門的齣版基金，齣版瞭52 捲本《中國科學技術典籍通匯》、14 捲本《中國傳統工藝全集》和其他學術力作，有力促進瞭科學技術史研究及相關學術領域的發展與繁榮。如今，麵對學科發展的新態勢，自然科學史研究所與大象齣版社決定持續編選和齣版“科技史學術論叢”，打造匯集、展示優秀科技史學術成果的平颱。

　　“科技史學術論叢”以科學史、技術史、醫學史與農學史等著作為主，兼收科技考古、科技哲學與科學社會學等相鄰學科的論著。自然科學史研究所與大象齣版社邀請部分專傢，聯閤組成叢書編委會，以推薦和評議入選叢書的論著。叢書分為兩個係列：一是首次齣版的學術專著或文集；二是值得推薦給國內讀者的學術譯著。叢書突齣學術價值，強調內容需有新意，叢書的作者和譯者應當來自五湖四海，而不局限於自然科學史研究所的專傢學者。我們歡迎專傢學者們為叢書貢獻學術佳作。

　　中國科學院自然科學史研究所　張柏春

　　2013 年11 月15 日

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