Las diversas hachas de piedra, martillos y herramientas sencillas fabricadas y utilizadas por el hombre en la Edad de Piedra fueron los precursores de la maquinaria posterior.
Hace miles de años, el hombre creó morteros y molinos para descascarar y moler cereales, naranjas y molinos de viento para levantar agua, coches con ruedas, embarcaciones para navegar por los ríos, remos, remos y timones. La energía utilizada ha evolucionado desde la energía humana hasta la energía animal, la energía eólica y la energía hidráulica. Los materiales utilizados van desde piedra natural, madera, tierra y cuero hasta materiales artificiales. Los primeros materiales fabricados por el hombre fueron la cerámica. El carro alfarero para la elaboración de vasijas alfareras es una máquina completa, compuesta por tres partes: potencia, transmisión y trabajo. Blower ha jugado un papel importante en el desarrollo de la sociedad humana. Potentes sopladores llevan los hornos metalúrgicos a temperaturas lo suficientemente altas como para extraer el metal del mineral. Durante la dinastía Zhou Occidental, China tenía sopladores para fundir y moldear. Antes de los siglos XV y XVI, la ingeniería mecánica se desarrolló lentamente. Después del siglo XVII, la economía mercantil capitalista se desarrolló rápidamente en Gran Bretaña, Francia y otros países. Mucha gente se dedicó a mejorar la maquinaria de trabajo necesaria para diversas industrias y desarrolló una nueva máquina eléctrica: la máquina de vapor. A finales del siglo XVIII, la aplicación de las máquinas de vapor se expandió desde la minería hasta la textil, la harina, la metalurgia y otras industrias. El material principal para fabricar máquinas pasó gradualmente de la madera al metal. La industria de fabricación de maquinaria comenzó a tomar forma y poco a poco se convirtió en una industria importante. La ingeniería mecánica ha pasado de ser una habilidad dispersa que dependía principalmente de los talentos y habilidades individuales de los artesanos a una tecnología de ingeniería teórica, sistemática e independiente. La ingeniería mecánica es el principal factor técnico que contribuyó a la revolución industrial y la producción en masa de maquinaria capitalista en los siglos XVIII y XIX.
El desarrollo de la maquinaria eléctrica
A finales del siglo XVII, con la mejora de la maquinaria y el aumento de la demanda de carbón y minerales metálicos, depender únicamente de la mano de obra y la fuerza animal ya no era posible. Ya no cumplen con los requisitos para aumentar la producción. Por eso, a principios del siglo XVIII, apareció la máquina de vapor atmosférica de T. Newcomen para accionar bombas de drenaje de minas. En 1765, J. Watt inventó una máquina de vapor con condensador independiente, que reducía el consumo de combustible. En 1781, Watt inventó la máquina de vapor para proporcionar potencia de rotación, lo que amplió el rango de aplicación de las máquinas de vapor. La invención y el desarrollo de la máquina de vapor contribuyeron al poder de la producción minera e industrial, de los ferrocarriles y de la maquinaria de manipulación. Casi se convirtió en la única fuente de poder en el siglo XIX. Sin embargo, las máquinas de vapor y sus calderas, condensadores y sistemas de agua de refrigeración son voluminosos e incómodos de usar. A finales de 2019 se comenzaron a desarrollar y popularizar sistemas de suministro de energía y motores. A principios del siglo XX, los motores eléctricos sustituyeron a las máquinas de vapor en la producción industrial y se convirtieron en la fuerza básica para accionar diversas máquinas en funcionamiento. En los primeros tiempos de las centrales eléctricas, se utilizaban máquinas de vapor como motores primarios; a principios del siglo XX aparecieron turbinas de vapor de alta eficiencia, alta velocidad y alta potencia, así como turbinas de vapor adaptadas de gran y pequeña potencia; a diversos recursos hídricos. El motor de combustión interna inventado a finales del siglo XIX se ha mejorado año tras año y se ha convertido en un motor primario de peso ligero, tamaño pequeño, alta eficiencia, fácil de operar y que puede arrancar en cualquier momento. Los motores de combustión interna se utilizaron por primera vez para impulsar maquinaria de trabajo terrestre sin suministro de energía, luego se utilizaron en automóviles, maquinaria móvil (como tractores, excavadoras, etc.) y barcos, y comenzaron a utilizarse en locomotoras de ferrocarril a mediados del siglo XX. El motor de combustión interna y la posterior invención de la turbina de gas y el motor a reacción son también uno de los factores técnicos básicos para el desarrollo exitoso de aviones y naves espaciales. Desarrollo de la tecnología de procesamiento
Antes de la revolución industrial, la maquinaria era principalmente estructuras de madera hechas por carpinteros, y los metales (principalmente acero y hierro) solo se usaban para fabricar instrumentos, relojes, cerraduras, bombas y pequeñas piezas de madera. estructuras. El procesamiento de metales depende principalmente del trabajo meticuloso de los maquinistas para lograr la precisión requerida. Con el uso generalizado de las máquinas de vapor y el posterior desarrollo de grandes maquinarias como la minería, la metalurgia, los barcos y las locomotoras, es necesario formar y cortar cada vez más piezas metálicas, y los materiales metálicos utilizados también han evolucionado desde el cobre y el hierro hasta acero.
El procesamiento mecánico (incluyendo fundición, forja, soldadura, tratamiento térmico y otras tecnologías y equipos, así como tecnología de corte y máquinas herramienta, herramientas, herramientas de medición, etc.) se ha desarrollado rápidamente, asegurando así el suministro de diversos equipos mecánicos necesarios para la desarrollo de la producción. Al mismo tiempo, con el aumento de los lotes de producción y el desarrollo de la tecnología de mecanizado de precisión, se han promovido una gran cantidad de métodos de producción (intercambiabilidad de piezas, división profesional del trabajo y colaboración, líneas de montaje y líneas de montaje, etc.).
El desarrollo de teorías básicas de la ingeniería mecánica
Antes del siglo XVIII, los maquinistas dependían enteramente de la experiencia personal, la intuición y la artesanía para fabricar maquinaria, y tenían poco que ver con la ciencia. No fue hasta los siglos XVIII y XIX que se formaron gradualmente las teorías básicas en torno a la ingeniería mecánica. La maquinaria eléctrica se combinó por primera vez con la ciencia, como la teoría de T. Savery, el inventor de la máquina de vapor, D. Papan y J. Black, y la base de la práctica de las máquinas de vapor por los físicos S. Cano, W.j.m. Kelvin se estableció una nueva disciplina: la termodinámica. A principios del siglo XIX, la estructura mecánica, el movimiento y otros mecanismos de la maquinaria se incluyeron por primera vez como un curso en la Escuela Politécnica Superior de Ingeniería (Politécnica de París). Desde la segunda mitad del siglo XIX se tiene en cuenta la fatiga del material en el diseño y los cálculos. Posteriormente se utilizó para el diseño y cálculo la mecánica de fracturas, análisis de tensiones experimentales, método de elementos finitos, estadística matemática, ordenadores, etc.