蒸汽机的发明与第一次技术革命
PPT1-2-4近代技术史上的四次技术革命
近代史上的四次技术革命
蒸汽机革命 电气革命 原子能时代 信息时代
1. 蒸汽机革命 “蒸汽机革命”是以牛顿建立的经典力学体系为背景， 以纺织机械革新为起点，以蒸汽机的发明和使用为标志 。
蒸汽机
1. 蒸汽机革命
蒸汽机革命随着第一次产业革命的发生，生产过程变得 机械化，导致了纺织业、冶金业、机械制造业、采矿业 以及蒸汽车、蒸汽轮船为代表的交通运输业等新型产业 的崛起。
宇宙开发产业群
4. 信息时代 信息时代影响的空间海洋开发
近代技术史上的四次技术革命
什么是近代史上的四次技术革命？
四次技术革命
近代技术史上发生了四次技术革命：第一次技术革命是从18世纪中叶 开始的，它被称为“蒸汽机革命”。第二次技术革命是从19世纪30年代开 始的，它被称为“电气革命”。第三次技术革命是从20世纪40年代开始的， 它被称为“原子能时代”。第四次技术革命是现在还在进行着的新技术革 命，是从20世纪70年代开始的，它被称为“信息时代”。
1. 蒸汽机革命
蒸汽轮船
蒸汽电机的发明为开端，形成了 以电力技术为核心的技术体系。这场技术革命把人类从 动力供给中解放出来，使人类进入电气化时代。
电动机
发电机
2. 电气革命 电气革命伴随着第二次产业革命发生，生产过程更加电 气化，导致电子工业、电信工业、材料工业、电加工工 业、电器工业以及以汽车、飞机为代表的交通运输业等 新型产业的崛起。
核 电 工 业
3. 原子能时代 医疗电子工业
4. 信息时代 “信息时代”以整体相关的技术群体，实现了生产的 信息化。这次技术革命的实质与信息、知识有着密切 的联系，它力求使人脑得到延伸，从而减轻人的脑力 劳动。
生产的信息化
4. 信息时代 信息化系统为生产管理提供重要支撑
3.第一次技术革命与第一次工业革命
托里拆利实验的意义
• 发现了大气压力和真空，导致水银气压 计的发明。 • 为了纪念他最初发现真空的功绩，后来 人们把水银计中的真空称为“托里拆利 真空”。
帕斯卡的大气压力实验
布莱斯·帕斯卡 • 1623年出生于法国，只活了39岁，却在科学、哲 学和文学上都创下了不朽的业绩。
• 通过在海拔较高的地方进行的多次实验， 通过在海拔较高的地方进行的多次实验， 进一步支持了托里拆利关于大气压力的观 并发现大气压力与空气密度成正比。 点。并发现大气压力与空气密度成正比。
纺纱技术的改进使织布向机械化过渡
• 纺纱机的改进解决了纱荒问题，但又使得 织布的效率落后于纺纱。 • 1785年，英国的卡特赖特发明了用蒸汽机 带动的织布机，于1792年制成了实用的织 布机。 • 1804年，法国的杰夸发明了能织各种花彩 的织布机。 • 到1813年英国人霍尔勒克斯把木制机改为 铁制机。
第一次技术革命与产业革命
第一次技术革命与产业革命
• 第一次技术革命发生在18世纪30年代到18世纪末， 以纺织机 纺织机的改革为起点，蒸汽机 蒸汽机的发明与使用为 纺织机 蒸汽机 标志，这两项技术又引发了第一次产业革命 产业革命。需求什么？ 瓦特发明蒸汽机的过程中继承了哪些科技成果？ • 课程内容： 一 第一次技术革命的起点——纺织机改革 二 真空问题：托里拆利、帕斯卡、盖里克与波义尔 三 巴本——塞维利——纽可门的奠基工作 四 三大实验 五 瓦特的双向通用蒸汽机的发明 六 第一次产业革命
塞维利蒸汽泵
• 塞维利在包尔塔蒸汽压力的基础上，改进 了气缸和锅炉，于1695年制作成了能用于 矿井排水的蒸汽泵，他称为“蒸汽机”， 誉为“矿工之友”。
纽可门蒸汽机
• 纽可门（1663-1729）拜访胡克，学习到了巴本 蒸汽泵的原理，以及一些必要的科学实验和理论 知识。 • 不久，他联合考利、塞维利，组成了一个创新小 组。改进了塞维利蒸汽泵的两个缺点：热效率太 低、不是典型的动力机。他引进了活塞装置，发 明了传动机构。于1705年发明了第一台可作为动 力机的蒸汽机。 • 纽可门蒸汽机实现了当时蒸汽技术的又一次大综 合，树立了把学者传统和工匠传统相结合的范例。 • （中世纪，学者与工匠彼此分离。）
三次科技革命
开始部门 棉纺织—轻工业
电力—重工业
科学开始对工业没什么影响，我们迄今所提到的 纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的科技 发明，极少是由科学家们作出的。相反，它们多半是 由非凡才能的技工完成的。不过1870年以后，科学开 始了更加重要的作用，渐渐地它成为所有大工业生产 的一个组成部分。工业研究的实验室，装备着昂贵的 仪器，配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的 科学家，它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。 ——《全球通史》
发电机
1866年，德意志科学家西门子研制成发电机
爱迪生主要发明：
投票计数器、 普用印刷机、 改良打字机、 留声机、 白炽灯、 第一所中央发电厂、 活动电影机、 大型碎石机、 世界上第一座电影“摄影棚”、传 真电报、 有声电影机、 鱼雷机械装置、 喷火器、 水底潜望镜等。
“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”
工业革命前
蒸汽时代 电气时代 信息时代
人力、畜力
蒸汽机 电力、石油 原子能(核能)
蒸汽动力和电力作为19世纪两种主要动力，成为工业革命的 标志性产物，对人类社会变革起到了巨大推动作用，实现了资 本主义工业化的两次飞跃。
一、第一次工业革命---蒸汽时代 时间：18世纪60年代到19世纪中期
背景： 1、前提： 英国资产阶级革命的胜利—资本主义代议制确立 2、条件： 劳动力：圈地运动 资 本：海外殖民扩张和掠夺 技 术：手工工场的发展 市 场（国外）: 18世纪中期成为最大的殖民国家。
【名家评史】
蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。它提供了治理
和利用热能，为机械供给推动力的手段。因而，它结束了人类 对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。这时，一个巨大的新 能源已为人类所获得，而且不久，人类还能开发储藏在地球中 的其他矿物燃料，即石油和燃气
科学技术史的相关论述题总结
科学技术史论述题总结论述题一、三次伟大的技术革命追溯历史，可以看到技术对每一时期的人类生活和社会面貌都带来巨大影响。
技术给人类提供技能和方法，构成了人类认识自然和改造自然的巨大力量。
而技术发展过程中的质变阶段——技术革命，不仅会直接导致生产力革命，还会带来社会各个方面的深刻变革。
近代以来的历次技术革命，尤以蒸汽技术、电力技术和信息技术三次革命对经济、社会发展的影响最为深刻和巨大。
(一)? 蒸汽技术革命18世纪60年代，在英国开始了产业革命，同时出现了近代以来的第一次技术革命——蒸汽技术革命。
蒸汽技术革命开始于纺织工业的机械化，以蒸汽机的广泛使用为主要标志，继而扩展到其他轻工业、重工业等各行业。
蒸汽技术革命具有划时代的意义，其直接后果是导致了产业革命（又称工业革命）的胜利完成。
而它更为深远的意义是促进了社会物质文明与精神文明的发展。
1）蒸汽技术革命的特点（1）蒸汽技术是科学与技术相互作用的结果蒸汽技术革命的发生不是偶然的，而是有它的历史必然和思想方法上的酝酿过程。
蒸汽技术的诞生和发展深刻体现了科学与技术紧密结合。
17世纪中叶，一方面，真空和大气压力的实验证明为技术的诞生和发展提供了科学认识的基础，如何获得真空，利用大气压力获得机械动力是急需要解决的一个技术难题，而蒸汽冷凝能制造真空，是技术发展的科学基础。
我们在前面说到，纽可门和瓦特都能运用科学研究的成果，发现和解决实际中的技术难题。
另一方面，技术的发展反过来又促进科学的发展。
蒸汽机的发展和应用，实现了从热能到机械能的转变。
卡诺通过研究探索如何提高蒸汽机效率，而促使一门新学科——热力学的诞生。
不仅如此，蒸汽技术还促进了气体力学的发展。
（2）蒸汽技术是理论与生产实践结合的产物一项技术发明只有被应用于生产实际，提高现实生产力，它才具有价值。
动力机械的革命，使蒸汽技术广泛应用于社会生产的各个领域，掀起了全世界范围的技术革命。
在这一过程中，蒸汽技术始终与工业、企业紧密结合。
近代自然科学(19世纪前后)
赫尔姆霍茨－《力的守恒》
到了大约1850年，特别以焦耳实验为基础的 能量守恒原理开始得到公众的广泛认同。在这个 过程中，德国物理学家赫尔姆霍茨(1821—1894)做出了重 要的贡献。1847年，他发表了《力的守恒》一文，系统、 严密地阐述了能量守恒原理(在德语中，“力”一词向来在 “能量”的意义上被使用)。 首先，他用数学化形式表述了在孤立系统中机械能的 守恒。接着，他把能量的概念推广到热学、电磁学、天文 学和生理学领域，提出能量的各种形式相互转化和守恒的 思想。他将能量守恒原理与永动机之不可能相提并论，使 这一原理拥有更有效的说服力。 从此，能量守恒和转化定律得到普遍承认，成为全部 自然科学的基石。
瓦特的转动式蒸汽机
瓦特1765年设计的蒸汽机
设计了同汽缸分 离的单独的冷凝器， 大大提高了热效率， 减少了燃料的消耗。
蒸汽机的发明和应用
自此以后，棉纺织业、毛纺织业、采矿业、冶 金业、造纸业、印刷业、陶瓷业等部门，都先后开 始采用蒸汽作为动力机。蒸汽机的发明和应用，是 工业革命的重要内容之一，同时它又给予工业革命 以巨大的推动。恩格斯高度评价了瓦特改良蒸汽机 的重大意义和作用，他指出：“蒸汽机是第一个真 正国际性的发明，而这个事实又证实了一个巨大的 历史性的进步。”
大规模的织布厂出现
1826 火箭号机车 1807 富尔顿轮船 1781 蒸汽汽车 蒸汽时代 1765 瓦特蒸汽机 1705 纽卡门蒸汽机 1785 水力织布机 1779 骡机 1769 水力纺纱机 1764 珍妮机 1733 飞梭
1750 1775 1800
动力机
工作机
1825 1850
1875
1900
纽 可 门 式 蒸 汽 机
瓦特制成改良蒸汽机
两次工业革命主要发明及时间
两次工业革命主要发明及时间第一次工业革命（18世纪60年代~19世纪40年代）1690—-法国—- 活塞1705—-英国—- 纽可门—大气活塞式蒸汽机1733—-英国—- 凯伊—飞梭1765—-英国—- 哈格里夫斯—手摇纺纱车（珍妮纺纱机）揭开了工业革命的序幕1769—-英国—- 阿克莱特—水力纺纱车1769—-英国—- 瓦特—单动式蒸汽机1771—-阿克莱特在德比设立第一座水力纺纱厂—- 近代机器大工业诞生1779—-英国—- 克隆普顿—骡机1782—-英国—- 瓦特—联动式蒸汽机（万能蒸汽机）1785—-英国—- 卡特莱特—水力织布机1794—-英国—- 莫兹利—移动刀架1797—-车床—- 刀具制作实现机械化1798—-美国—使用通用部件制造滑膛枪—-推动美国机床工业的诞生和工业生产的标准化19世纪初（1800---）—刨床、磨床、__床、__床、汽锤—机械加工制造业诞生了，近代工业生产体系最终确立；1803—-美国–-富尔顿—汽船；1807—“克莱蒙特”号在美国试行（蒸气轮船）1814—-英国—史蒂芬孙—蒸气机车，昭示着铁路时代的到来1825—-英国—取消机器出口的禁令1831—-英国—法拉第—电磁感应现象1837—-美国—莫尔斯—有线电报（电信）1838—-俄国—雅可比—电动机19世纪中期（1850—）：日本的“开国”、澳大利亚成为英国殖民地、中国的“门户开放”——标志着世界市场的形成1851—横跨英吉利海峡电缆——第一条海底通信电缆总结：1840年前后，英国的大机器生产已基本取代了工厂手工业生产，工业革命基本完成。
英国成为世界第一个工业国家。
为满足工业生产的需要，以英国为首的主要资本主义国家在世界范围内抢占商品市场，强占原料产地，倾销工业品，将亚、非、拉广大地区纳入资本主义体系。
中国地大物博，资源丰富，而清政府政治腐败，经济落后，军备废弛，资本主义国家把侵略矛头指向中国，给中国带来了巨大影响:中国开始沦为半殖民地半封建社会中国新思想萌发魏源、林则徐等开明知识分子，开始注目世界，探求新知，寻求强国御侮之道，萌发了一股向西方学习的新思潮。
物理学家简介：瓦特
瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、材料等方面得到 瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、 大力支持。瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机， 大力支持。瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机，由于没 有显著的改进，这两台蒸汽机并没有得到社会的关注。 有显著的改进，这两台蒸汽机并没有得到社会的关注。这两台 蒸汽机耗资巨大，使博尔顿也濒临破产， 蒸汽机耗资巨大，使博尔顿也濒临破产，但他仍然给瓦特以慷 慨的赞助。在他的支持下，瓦特以百折不挠的毅力继续研究。 慨的赞助。在他的支持下，瓦特以百折不挠的毅力继续研究。 自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后，瓦特就已 1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后， 年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后 看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病， 看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病，而活塞只能作往 返的直线运动才是它的根本局限。1781年 返的直线运动才是它的根本局限。1781年，瓦特仍然在参加圆 月学社的活动， 月学社的活动，也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔在当 年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他， 年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他， 也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。他想到了把活塞往 也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。 返的直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作 同年，他研制出了一套被称为“太阳和行星” 机。同年，他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动 装置，终于把活塞的往返的直线运动转变为齿轮的旋转运动。 装置，终于把活塞的往返的直线运动转变为齿轮的旋转运动。 为了使轮轴的旋轴增加惯性，从而使圆周运动更加均匀， 为了使轮轴的旋轴增加惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦特 还在轮轴上加装了一个火飞轮。由于对传统机构的这一重大革 还在轮轴上加装了一个火飞轮。 新，
1736瓦特发明蒸汽机
1736瓦特发明蒸汽机瓦特（1736～1819）世界公认的蒸汽机发明家。
他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。
瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。
一1736年，瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格里诺克，他的父亲是一个经验丰富的木匠，祖父和叔父都是机械工匠。
少年时代的瓦特，由于家境贫苦和体弱多病，没有受过完整的正规教育。
他曾经就读于格里诺克的文法学校，数学成绩特别优秀，但没有毕业就退学了。
但是，他在父母的教导下，一直坚持自学，很早就对物理和数学产生了兴趣。
瓦特从六岁开始学习几何学，到十五岁时就学完了《物理学原理》等书籍。
他常常自己动手修理和制作起重机、滑车和一些航海器械。
1753年，瓦特到格拉斯哥市当徒工。
由于收入过低不能维持生活，第二年他又到伦敦的一家仪表修理厂当徒工。
凭借着自己的勤奋好学，他很快学会了制造那些难度较高的仪器。
但是繁重的劳动和艰苦的生活损害了他的健康，一年后，他不得不回家休养。
一年的学徒生活使他饱尝辛酸，也使他练就了精湛的手艺，培养了他坚韧的个性。
1756年，当他的身体稍有好转，瓦特再次踏上了坎坷的道路来到格拉斯哥市。
他想当一名修造仪器的工人，但是因为他的手艺没有满师，当时的行会不允许。
幸运的是，瓦特的才能引起了格拉斯哥大学教授台克的重视。
在他的介绍下，瓦特进入格拉斯哥大学当了教学仪器的工人。
这所学校拥有当时较为完善的仪器设备，这使瓦特在修理仪器时认识了先进的技术，开阔了眼界。
这时，他对以蒸汽作动力的机械产生了浓厚的兴趣，开始收集有关资料，还为此学会了意大利文和德文。
在大学里，他认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊等。
瓦特从他们那里学到了很多科学理论知识。
1764年，瓦特与表妹玛格丽特·米勒结了婚。
二1764年，学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理，并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢；蒸汽利用率低，浪费原料。
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一、迅速发展的机器制造业
近代机器的产生和发展是从18世纪开始的。在近代机器产 生之前，工场手工业已经培育和造就了一批熟练的手工工 人，为机器制造工业提供了必要的技术基础。
工具机和动力机的制造和改进已经为机器制造工业大发展 创造必要的条件：
（1）蒸汽机为机器制造业提供了强大的动力机；
（2）创造了能够直接代替手工操作的机械装置。
工业革命（也称产业革命）是以生产技术上的革命性变革为 核心的，它的发生是近代资本主义生产发展的必然产物，是 由政治经济的相关条件所决定的。
一、资本主义生产的发展 （一）资本主义生产关系的发展为工业革命创造了重要前提
17～18世纪，欧洲各主要国 家先后取得了资产阶级革命 的胜利。 资产阶级革命废除了封建制 度，取消了封建割据和等级 制度等不利于资本主义发展 的种种束缚，为资本主义生 产方式的建立开辟了道路。
瓦特旋转式蒸汽机
第三节
蒸汽机时代技术的发展
工作机的革新和发展，要求蒸 汽机为它提供动力；蒸汽机的 发明又为工作机的普遍推广创 造了有利条件。 工作机和蒸汽机的普遍使用， 对机械的需要量迅速增长，导 致机器制造工业的同步发展。 工业革命是由蒸汽机和与之紧 密联系在一起的其他技术的发 展共同促成的。
对外贸易和海上掠夺是刺激 资本主义生产的直接动因之 一。 早期的资本主义国家，如葡 萄牙、西班牙和英国等，热 衷于海外扩张、殖民活动和 奴隶贸易，并展开了激烈的 竞争。资本主义势力扩展带 来了世界性的影响，欧洲殖 民主义者在亚洲、非洲和美 洲占领了大片土地。
资本主义海外贸易的发展， 极大地刺激了英国国内经济 和生产，纺织行业首先迅速 发展起来。
（三）瓦特对蒸汽机的重大改进
英国仪器修理工瓦特（J.Watt） 对纽可门蒸汽机进行了根本性的 变革。 瓦特出生于苏格兰诺克镇，没有 受过系统的学校教育，18岁时被 送到格拉斯哥学习仪器制造术。 1763年，瓦特受命修理格拉斯哥 大学从伦敦购回的一台运转不灵 的纽可门机，得以仔细研究纽可 门机的结构。
纽可门蒸汽机
纽可门活塞式蒸汽机结构示意图
1769年，英国土木工程师斯密 顿（J.Smeaton）对纽可门蒸汽 机进行了全面改进： 改造了锅炉，改进了点火、燃 烧方法，重新设计了炉壁，加 大阀门和管路尺寸。 设计制造了一个专用铣床，不 断改进零件和制造工艺，尤其 是汽缸镗孔方面，使蒸汽机效 率几乎提高一倍。
17～18世纪，真正把蒸汽动力用 于工业生产。
一、蒸汽机的早期发展 （一）对真空和大气压力的认识
蒸汽机从科学理论上起源于 对真空和大气压力的认识。 1643年，意大利物理学家托 里拆利（E.Torricelli）通过 著名的水银柱实验，发现并 测定了大气压力。 1647年，法国科学家帕斯卡 （B.Pascal）出版《关于真 空的新实验》。
新兴资产阶级为了扩大牧场 而增加羊毛的产量，实行 “圈地运动”，建立大规模 牧场。
到18世纪末，英国“圈地运 动”结束时，小农经济已基 本消灭，资本主义的大租佃 农场经营已占统治地位。
圈地运动和资本主义的发展打破 了昔日绚丽和恬静的乡村生活
（二）早期资本主义工业为工业革命提供了必要的物质技术条件
1781年，瓦特设计了利用齿 轮机构带动飞轮转动的机械 装置，把活塞的直线运动变 为圆周运动。 1782年，瓦特又获得了两面 轮流受蒸汽作用的往复式蒸 汽机和利用输入蒸汽的1/2冲 程膨胀做功两项重要专利， 大大节约了蒸汽的消耗 ，提 高了效率。
1783年，瓦特采用了一套 连杆、曲轴传动机构制成 了第一台实用的旋转式蒸 汽机，同时还采用一套联 动装置，造成平行运动， 实现了各个进汽阀门随活 塞运动的自动启动过程。
1654年，德国物理学家格里 凯（O.von Guerick）在马德 堡进行了关于大气压力的半 球实验，这个著名的实验使 真空和大气压力的概念为世 人所接受。 1662年，英国化学家波义耳 （R.Boyle）发现了气体的体 积与压力成反比的定律。
（二）第一部活塞式蒸汽机的设计
1690年，法国物理学家、英国皇 家学会会员巴本（D.Papin，又 译为帕平）设计了第一部活塞式 蒸汽机。
16世纪，荷兰出现了风磨、行 军磨、马车磨等，后来德国工 程师又在手磨上安装了飞轮。 17世纪末18世纪初，水轮经过 不断改进，已成为一般动力机 械并广泛应用于矿山、冶炼、 锻造、造纸、制革等各个方面。
18世纪的水磨体系已经出现了 由工作机、传动机和动力机三 部分组成的机器系统的雏形。
（三）资本主义自由竞争迫切要求改进技术提高竞争能力
蒸汽机的发明与第一次技术革命
第一次技术革命也称蒸汽技 术革命，是指发生在18世纪 中期至19世纪，以纺织机械 的革新为起点，以蒸汽机的 发明和广泛使用为标志的技 术革命。这场革命整个地改 变了欧洲资本主义经济的技 术基础，实现了从手工业到 机器工业的转变。
第一节
第一次技术革命发生的社会条件
18世纪下半叶，以纺织机械变 革为发端，以蒸汽机的发明和 改进为标志的技术革命是近代 以来的第一次技术革命，对资 本主义生产的各个领域带来了 极其深刻的影响，从而掀起了 遍及欧洲资本主义世界的近代 产业革命。
18世纪60年代，产业革命首先从英国最早发展起来的工业 部门是纺织业，确切地说是棉纺织业。
17世纪末，英国从荷兰引入棉 纺技术。棉纺织业技术基础薄 弱，设备简陋，而且在国内被 毛纺织业看作是最危险的竞争 者，受到种种限制和打击。 英国棉纺织业又受到品种优良 的印度棉布的强烈竞争，因此， 棉纺织业迫切要求革新技术。
1797年，英国机械师亨利·莫 兹利（H.Maudsley）在制造 带有移动刀架的车床方面，迈 出了决定性的一步。 刀架的发明在机床发展史上占 有重要的地位，标志着金属切 削加工技术发生了质的飞跃， 从而为机床的全面发展创造了 条件。
亨利·莫兹利（1771－1831）
19世纪初，各种锻压设备和金属加工 车床、铣床、磨床、刨床、钻床、齿 轮及螺纹加工机床等陆续出现。 英国工程师惠特沃斯（J.Whitworth） 倡导机器零件螺纹标准化，改进螺纹 切削方法，制造的标准螺纹规可以测 出百分之一的误差。
标志着纺纱机革新完成的是英国童工出身的发明家克伦普顿 （Crompton）发明的走锭精纺机——骡机。 1779年，克伦普顿把水力纺纱机和珍妮机的优点结合起来， 设计了一种用水力驱动的性能更好的“缪尔”纺纱机（mule， 骡机，意即混合机）。
（二）织布机的发明与改进——卡特莱特织布机
1785年，英国牧师卡特莱特 （Cartwright）发明水力驱动 的卧式自动织机，提高效率 40倍 。 1791年，第一座装配卡特莱 特织布机的工厂在曼彻斯特 建立。
18世纪以前欧洲的车
二、工作机的革新和对新动力的要求
英国工业革命开始于工作机——纺织机械的发明。 一切发展的机器，都由三个本质上不同的部分—— 发动机、传动机构和工具机或工作机构成。 工业革命并不是开始于动力，而是开始于英国人称 为working machine（工作机）的那部分机器。 ——马克思
1769年，英国理发师阿克莱特 （Arkwright）发明了用水力 作为动力的水力纺纱机。 1771年，阿克莱特在曼彻斯特 建立了第一个水力棉纺纱厂。 到l779年，该厂拥有几千个纱 锭并雇佣了300个工人。
1790年，使用阿克莱特水力棉 纺机的工厂已达150家之多， 大部分工厂拥有七八百工人， 资本主义工厂制度取代了家庭 手工业。
在纺纱机和织布机的革新 过程中，与之配套的一系 列机器，如净棉机、梳棉 机、自动卷纱机、漂白机、 染整机等，也都先后发明 出来。 整个棉纺织业已经完成了 由工场手工业向机器大工 业的过渡，实现了棉纺织 业整个部门的机械化。
（三）工作机的革新对动力提出了新要求
棉纺织业的机械化引起 了化工、原料、燃料、 运输等各个相应部门加 速机械化的连锁反应。 机器生产的规模日益扩 大，而动力却远远落后 于机器大发展对动力日 益增长的需求。
（一）纺纱机的发明与改进——珍妮机、水力纺纱机和骡机 棉纺织业分为纺纱和织布两 个主要部门，英国初期纺织 中心在兰开夏。 1733年，兰开夏的织布工兼 钟表匠约翰·凯伊（John Kay）发明飞梭，代替手工 投递，使织机效率提高一倍， 并使布面加宽。
凯伊和装有飞梭的织布机
1763年，兰开夏的织布工兼 木匠哈格利夫斯（Hargreaves） 发明了一种由一个手摇转轮 同时带动8个直立纱锭的纺纱 机，并以他的妻子珍妮的名 字命名为“珍妮纺纱机”。 珍妮机是一项重大的技术革 新，恩格斯称之为“从根本 上改变了英国工人状况的第 一个发明”。
瓦特（1736－1819）
1765年，瓦特发明了分离的 冷凝器。 1769年，制成装有分离冷凝 器的单动式蒸汽机，并取得 了专利。 1774年，瓦特采用铸铣汽缸 和炮筒镗床加工技术，解决 了汽缸的精密加工问题，试 制成功新的蒸汽机。 1776年，第一台实用型瓦特 蒸汽机在布鲁姆菲尔德煤矿 开始实际使用。
当时的燃料矛盾也对动力提 出了要求。 随着生产的发展，尤其是肥 皂业、冶金业、造纸业、印 刷业等高热工业的发展，木 材的消耗量急剧增加，出现 了燃料危机。 寻求新动力，满足日益增长 的机器大生产对动力能源的 需求，成了当时技术革命的 重大课题。
第二节
蒸汽机的发明和改进