机械元件之齿轮发展简史

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据说在希腊化时代（从公元前323年亚历山大大帝逝世到公元前30年罗马征服托勒密王朝为止）就对齿轮有了很多的设想。希腊著名学者亚里土多德和阿基米德都研究过齿轮，发明家古蒂西比奥斯在圆板工作台边缘上均匀地插上销子，使它与销轮啮合，他把这种机构应用到刻漏上。这约是公元前150年的事。 在公元前100年，亚历山人的发明家赫伦发明了里程计，在里程计中使用了齿轮。

' W' o0 L( S0 M7 J3 ]  L对机械钟表，齿轮显然是基础（实际对人类整个机械行业也是如此）。那么什么时代人类开始造出齿轮了呢？

$ t$ A0 q( n* f( @关于古代齿轮发明，目前我认为大致可能的简要结论是：
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1 m5 g/ D% Y9 Q# V' L! e9 B人类实用的机械齿轮，最早发明于华夏文明区、战国时期，距今约2300~2500年前。
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齿轮可能是由早期齿轮形器物（木、骨、石、金属制成，用于装饰、天文计算、标记、切割等），逐渐演变为制动传动型齿轮。
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3 a# I& w9 r, n2 P  n9 C“可能的简要结论”源于以下资料
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一、埃及
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( v2 X- K# n; m( g4 @至少距今约三千年前，埃及是人类文明最炽热聚集地区，几乎集当时人类发明之大成。如果是埃及最早发明制动传动型齿轮，一点不惊奇。不过目前我看到的资料，无法支持埃及最早发明了制动传动型齿轮。
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开罗考古博物馆有4000年前的“埃及齿轮”，说明及图片如下：
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" c2 s$ C. T; Y! F  H- i1 S# J二、希腊

在西方文明主导研究下，希腊文明被渲染成几乎是神的文明，迄今为止的渲染哪怕打上一折也相当辉煌！但事实也可能真是这样的折扣。关于希腊古代六手七手八手文献不少，甚至五手四手三手也有，但一手希腊古代文献，微乎其微呀！西方中世纪的“托希”派，多乎其多呀！
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另外好像没有什么实用的古代希腊齿轮出土，不过近代有人捞出个惊世物件！惊人的一个齿轮装置！希腊的Antikythera。图片见下：

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8 C4 o7 `" ~4 o+ A$ k# }Antikythera装置被认为是公元前一世纪希腊制作的，以此水平相推，制动传动型齿轮首先发明一定是希腊人了！

但且慢！疑问很多！Antikythera装置据说是1902的5月7日在希腊Antikythera岛附近出水的，所以被认为是古希腊制品，是因为在这两年前，希腊潜水员Elias Stadiatos到这附近采集海绵，发现了一艘古罗马货船的“残骸”，但当时只捞出几座雕像和工艺品。

! y" B; N6 ^# Z) _6 G那么这个Antikythera装置并非有可靠的出土历史标记身份！只是在“沉船处”打捞到Antikythera装置的八十多个大小碎片！
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Antikythera装置西方研究很长时间了，至工业革命前，仅此孤证一例。所以我认为，Antikythera装置目前仅能算OOPARTS物品，大意可称为“异度空间人工制品”，就是被认为发现于可能是古典时期的、近代制品。

OOPARTS物品不能作历史证据的，比如古代是否有铝制品，华夏考古出土过三例有铝的OOPARTS物品了，但现在很少有学者敢以此为证定性华夏古代发明了铝。

, q  G8 B: z/ B总之要肯定Antikythera装置不是OOPARTS物品，定性为公元前一世纪希腊制作，目前证据还不够。
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三、古罗马

  W9 w& j7 ~" I7 h古罗马是埃及和希腊的好学生，埃及希腊有，古罗马大致也应当有。古罗马齿轮文献记述有，但出土的文物我没看到没找到，古罗马齿轮罕见也从另一方面给希腊Antikythera装置增加了疑问。

* L+ o5 I$ e+ M/ M3 H四、美洲文明地区
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美洲也是较独立的一个文明地区，有名的是秘鲁古“铜齿轮”。图见如下：

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' g% D; x( ?. Q8 H9 y# l$ l) u秘鲁古“铜齿轮”年代不清，但可能不超过两千年。秘鲁古“铜齿轮”是不是像极了近代钟表齿轮！但仔细观察应当不是齿轮，齿形问题很大，应当“齿轮形器物”，可能用于非齿轮作用的装饰、计算标记、或其它不明用途。

; F% Z1 z4 E4 i% ~, j五、华夏
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华夏考古也出土过“齿轮形器物”，有人研究认为与历法标记有关。下面两图左边的是陶寺遗址的“铜齿轮形器”，距今约4000余年前；右边的是海南昌江黎族自治县七叉镇大仍村出土的战国“铜齿轮形器”，距今约2400年前。

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华夏文明区发明的制动传动型齿轮，出土文物和资料很多，发些战国至汉齿轮图片大家看看自可判断了。可惊异的是不但有出土齿轮文物，还有齿轮陶范，近代西方再次发明的人字齿轮等等。
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