后人会纪念瓦特，是因为他在蒸汽机上有哪些著名的贡献？

蒸汽机是一种利用水蒸气把热能转变成机械能的动力装置。人类对蒸气的认识和利用，经历了一段较长的历史。英国君主立宪制确立后，英国的工业迅速发展，珍妮纺纱机和水力纺纱机等机器的使用日益广泛，但动力问题却成为扩大机器生产的“瓶颈”。1705年，英国铁匠钮可门制成了可用于矿井抽水的“钮可门蒸汽机”。

但因存在着燃料消耗过多，只能往复直线运动，且温度无法控制的缺点，未能在其他生产部门广泛采用。瓦特主持修理的正是一台“钮可门蒸汽机”，他接受这一任务后很快就把这台钮可门发动机模型修好了。但他对此并不满足，通过这次修理，瓦特对蒸汽机的结构、性能和存在的问题有了更多的了解，并且产生了浓厚的兴趣，像着了迷一样。他观察到钮可门发动机的活塞从根本上说是用机械的力量取代了人的双手，但是一分钟只能往返10次，工作效率极低。他决心改进蒸汽机的设计。

瓦特开始学习蒸汽机的原理，根据发动机的原理来考虑问题。他又研究了蒸气的性质，从蒸气和燃料的消耗等具体问题开始研究，然后扩大到热的移动和发动机的关系等抽象问题上。他进行了多次实验，但仍没有想出一个改良“钮可门蒸汽机”效率的具体办法。在一个晴朗的星期天下午，瓦特正在郊外散步，但他的脑海里仍然在思考着蒸汽机问题。突然他脑中闪出一个念头：加装一个蒸气冷凝器，就可以弥补蒸气在汽缸里冷却凝聚而过多浪费热量的重大缺陷。

他马上辞去了在格拉斯哥大学的工作，全身心地投入了试制样机的工作。在租借的地下室里，瓦特和他的助手经过反复试验，终于在1768年制成有分离冷凝器的单动式蒸汽机，第二年获得专利申请。瓦特的蒸汽机比钮可门的蒸汽机有更显著的优点：它的安全性更可靠，运动更迅速，燃料耗费也减少了75％。大家都夸奖瓦特的发明。“不!它只是单动式的。我还要制造联动式的，让它更圆满地运转!”瓦特并不满足于自己的成就。1774年，瓦特因妻子去世，从苏格兰迁居伯明翰。

在制造商波尔顿的支持下，继续进行蒸汽机的制作和改进工作。1781年，瓦特采用了行星齿轮机构，使蒸汽机从往返运动变为旋转运动。1782年，瓦特制造了更为完善的联动式蒸汽机，功效提高4倍。1784年他又发明了平行连杆机构，使蒸汽机具有更广泛的应用性。一年后，英国出现了第一座采用蒸汽机作为动力的纺纱厂。1788年瓦特发明了离心调速器和节气阀。1790年，制成汽缸示动器，最终完成了对蒸汽机的整个发明过程。从此，性能优越的瓦特蒸汽机完全取代了老式钮可门发动机。

从技术角度而言，瓦特蒸汽机与钮可门发动机有着质的差别，钮可门发动机的活塞运动一部分靠蒸气推动，另一部分靠外界的大气压力推动。而瓦特蒸汽机采用密封气缸，活塞运动完全靠蒸气的推力，所以才堪称世界上第一台蒸汽机。此外，把离心调节器用于蒸汽机，创造了动力单位——马力，也是瓦特的功劳，离心调节器是一种通过过程本身的变化来控制过程的装置。瓦特虽然是20世纪以后的事，但它起始于瓦特。调节器这个词，通过希腊语，为我们提供了一个现代语——控制论。

从研究方法的角度来看，瓦特没有进入当时手工艺人的行列，也未受过高等教育。但他找到了观察认识和研究探索蒸汽机的新道路，就是从科学和实用两个方面去分析发动机是如何工作的。这是现代技术专家所特有的研究方法，因此我们把瓦特称之为第一位现代技术专家一点也不过分。瓦特的发明，使人类获得了一种把热运动转化为机械运动的机械装置，从而满足了社会对动力能源的需要。

工厂开始了大规模的生产，工厂工人取代了手艺工人。1807年，美国人富尔敦把瓦特的蒸汽机装在轮船上，从此轮船通航世界；1814年，英国人史蒂芬逊把瓦特的蒸汽机装在机车上，从此铁路交通遍及五大洲。蒸汽机的广泛使用，最终促成了英国和欧洲的工业革命，引起了社会生产力的惊人发展。它是科学技术史上具有伟大意义的第一次技术大革命。人们为了纪念瓦特的伟大发明，把发电机和电动机的功率计算单位称为“瓦特”，简称为“瓦”，并一直沿用至今。

1要一有关风能的知识

地球表面大量空气流动所产生的动能由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带，如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家，中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源也很丰富中国东南沿海及附近岛屿的风能密度可达300瓦/米2(W/m2)以上，3~20米/秒风速年累计超过6000小时 内陆风能资源最好的区域 ，沿内蒙古至 新疆一带，风能密度也在200~300W/m2,3 ~20米/秒风速年累计5000~6000小时这些地区适于发展风力发电和风力提水新疆达坂城风力发电站1992年已装机5500千瓦，是中国最大的风力电站 在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球 风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式，其中又以风力发电为主， 以风能作动力，就是利用风来直接带动各种机械装置，如带动水泵提水等这种风力发动机的优点是：投资少、工效高、经济耐用目前，世界上约有一白多万台风力提水机在运转澳大利亚的许多牧场，都设有这种风力提水机在很多风力资源丰富的国家，科学家们还利用风力发动机铡草、磨面和加工饲料等 利用风力发电，以丹麦应用最早，而且使用较普遍丹麦岁只有500多万人口，却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国，世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦，世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术，是名副其实的“风车大国” 截止到2006年底，世界风力发电总量居前3位的分别是德国、西班牙和美国，三国的风力发电总量占全球风力发电总量的60% 此外，风力发电还逐渐走进居民住宅在英国，迎风缓缓转动叶片的微型风能电机正在成为一种新景观家庭安装微型风能发电设备，不但可以为生活提供电力，节约开支，还有利于环境保护堪称世界“最环抱住宅”就是由英国著名环保组织“地球之友”的发起人马蒂·威廉历史5年建造成的，其住宅的迎风院墙前就矗立着一个扇状涡轮发电机，随着叶片的转动，不时将风能转化为电能 我国风力资源丰富，可开发利用的风能储量为10亿千瓦对风能的利用，特别是对我国沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，具有十分重要的意义 现在，无论是在广阔的草原，还是在杲杲的山岭，我们都会看到一座座能抗风暴袭击而稳定运行的风力发电站每当大风来临，收集机就会自动调转方向，迎接风的犀利，任凭风力有多大，来势有多猛，它一概取之，转成电能储存起来，为人们提供电力这样，即使在远离城市的乡村和牧场都可以用上电，过上幸福的生活 风能的坏处1）风速不稳定，产生的能量大小不稳定 2）不是什么地方都可以利用风能，受地理位置限制严重 3）风能的能量转换效率低 4）技术不成熟，还不能普及 5）风能是新型能源，响应的使用设备也不是很成熟 6）国家目前没有明确政策要大力推广风能利用。

2有关风力发电的知识

风力发电有这个专业，专业课一般有机械，电子，光电，空气动力学，机电一体化，电力，大气物理学，天文学，经典力学，系统工程。

风力发电知识-原理介绍

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成

把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。

风轮是集风装置，它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。一般风力发电机的风轮由2个或3个叶片构成。在风力发电机中，已采用的发电机有3种，即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。

风力发电机中调向器的功能是使风力发电机的风轮随时都迎着风向，从而能最大限度地获取风能。一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。

限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。

塔架是风力发电机的支撑机构，稍大的风力发电机塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。风力机的输出功率与风速的大小有关。由于自然界的风速是极不稳定的，风力发电机的输出功率也极不稳定。风力发电机发出的电能一般是不能直接用在电器上的，先要储存起来。目前风力发电机用的蓄电池多为铅酸蓄电池。

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。

风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。

风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13~25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。

通常人们认为，风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定，总想选购大一点的风力发电机，而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电，而由电瓶把电能贮存起来，人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小，而不仅是机头功率的大小。在内地，小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电，持续不断的小风，会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能，也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用，获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。

3风电包括什么

风力发电

二、功率特性 根据H型风力发电机的原理，风轮的转速上升速度提高较快（力矩上升速度快），它的发电功率上升速度也相应变快，发电曲线变得饱满（如下图）。在同样功率下，垂直轴风力发电机的额定风速较现有水平轴风力发电机要小，并且它在低风速运转时发电量也较大。 三、结构 由于此种设计结构采用了特殊空气洞力学原理、三角形向量法的连接方式以及直驱式结构的原理，使得风轮的受力主要集中于轮毂上，因此抗风能力较强；此种设计的特性还体现在对周围环境的影响上，运转时无噪音以及电磁干扰小等特点使得新型垂直轴风力发电机优越性非常明显。 垂直轴直线叶片永磁发电机风力发电电源系统结构图 附：现有垂直轴风力发电电源比较： 目前，生产该类型垂直轴风力发电电源系统产品最多的是日本（2002年开始研究），还有英国、加拿大等国目前也在研制中，这些国家的大部分产品在风轮设计当中采用平行连接杆，这种方式对发电机输出轴要求较高，并且结构相对复杂，现场安装程序也偏多。另外，从力学方面分析，H型垂直轴风力发电机功率越大、叶片越长、平行杆的中心点与发电机轴的中心点距离越长，抗风能力就越差，因此，MUCE采取的是三角形向量法，弥补了上述的一些缺点。 风机叶片是风力发电技术进步的关键核心 风力机部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。我国风机叶片行业的发展是伴随着风电产业及风电设备行业的发展而发展起来的。由于起步较晚，我国风机叶片最初主要是依靠进口来满足市场需求的。随着国内企业和科研院所的共同努力，我国风机叶片行业的供给能力迅速提升。 目前，我国风机叶片市场已经形成外资企业、民营企业、研究院所、上市公司等多元化的主体投资形式。外资企业主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，国内企业以时代新材、中材科技、中航惠腾、中复连众为代表。截至到2008年5月，中国境内的风电机组叶片厂商共有31家。其中，已经进入批量生产阶段的公司有10家。2008年，已经批量生产的叶片公司生产能力为460万千瓦。预计2010年，这些叶片公司全部进入批量生产阶段后，综合生产能力将达到900万千瓦。

4风力发电场需要掌握哪些知识

把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。

风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮（包括尾舵）、发电机和铁塔三部分。（大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才会拥有尾舵）

风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只（或更多只）螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料（如碳纤维）来制造。（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）

由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。

发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能

5风力发电资料

风能是一种可再生的清洁能源。

近30年来，国际上在风能的利用方面，无论是理论研究还是应用研究都取得了重大进步。风力发电技术日臻完善，并网型风力发电机单机额定功率最大已经到5MW，叶轮直径达到126m。

截止2005年世界装机容量已达58,982MW，风力发电量占全球电量的1%。中国成为亚洲风电产业发展的主要推动者之一，其总装机容量居世界第8位，2005年新增装机容量居世界第6位。

今后，国内外风力发电技术和产业的发展速度将明显加快。 风是最常见的自然现象之一，是太阳对地球表面不均衡加热而引起的"空气流动"，流动空气具有的动能称之为风能。

因此，风能是一种广义的太阳能。据世界气象组织（WMO）和中国气象局气象科学研究院分析，地球上可利用的风能资源为200亿kW，是地球上可利用水能的20倍。

中国陆地10m高度层可利用的风能为253亿kW，海上可利用的风能是陆地上的3倍，50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍，风能资源非常丰富。 风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再生能源之一。

风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水，而且还有风力致热、风帆助航等。因此，开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力，从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。

在本文中，将对国内外风力发电技术的现状和发展趋势进行论述。 风力发电基本知识编辑本段 1 风能的计算公式 空气运动具有动能。

风能是指风所具有的动能。如果风力发电机叶轮的断面积为A，则当风速为V的风流经叶轮时，单位时间风传递给叶轮的风能为 （1）其中：单位时间质量流量m=ρAV(2)在实际中， （3）式中： PW-每秒空气流过风力发电机叶轮断面面积的风能，即风能功率，W; Cp-叶轮的风能利用系数； hm-齿轮箱和传动系统的机械效率，一般为080-095，直驱式风力发电机为10; he-发电机效率，一般为070-098; r-空气密度，kg/m3; A-风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积，m2; V-风速，m/s。

2 贝茨（Betz）理论 第一个关于风轮的完整理论是由德国哥廷根研究所的A·贝茨于1926年建立的。 贝茨假定风轮是理想的，也就是说没有轮毂，而叶片数是无穷多，并且对通过风轮的气流没有阻力。

因此这是一个纯粹的能量转换器。此外还进一步假设气流在整个风轮扫掠面上的气流是均匀的，气流速度的方向无论在风轮前后还是通过时都是沿着风轮轴线的。

通过分析一个放置在移动空气中的"理想"风轮得出风轮所能产生的最大功率为 （4）式中：Pmax-风轮所能产生的最大功率； -空气密度，kg/m3; A-风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积，m2; V-风速，m/s。 这个表达式称为贝茨公式。

其假定条件是风速与风轮轴方向一致并在整个风轮扫掠面上是均匀的。 将（4）式除以气流通过扫掠面A时风所具有的动能，可推得风力机的理论最大效率 贝兹（Betz）理论的极限值。

它说明，风力机从自然风中所能索取的能量是有限的，其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。 能量的转换将导致功率的下降，它随所采用的风力机和发电机的型式而异，因此，风力机的实际风能利用系数Cp<0593[3]。

3 温度、大气压力和空气密度 通过温度计和气压计测试出实验地点的环境温度和大气压，由下式计算出空气密度。 式中：ρ-空气密度，kg/m3; h-当地大气压力，Pa; t-温度，℃。

从空气密度公式可以看出，空气密度的大小与大气压力、温度有关。 4 风力机的主要组成 1） 小型风力发电机 小型水平轴风力机主要组成部分有：风轮、发电机、塔架、调向机构、蓄能系统、逆变器等。

（1）风轮 风轮是风力机从风中吸收能量的部件，其作用是把空气流动的动能转变为风轮旋转的机械能。水平轴风力发电机的风轮是由1~3个叶片组成的。

叶片的结构形式多样，材料因风力机型号和功率大小而定，如木心外蒙玻璃钢叶片、玻璃纤维增强塑料树脂叶片等。 （2）发电机 在风力发电机中，已采用的发电机有3种，即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。

小型风力发电机多采用同步或异步交流发电机，发出的交流电通过整流装置转换成直流电。 （3）塔架 塔架用于支撑 发电机和调向机构等。

因风速随离地面的高度增加而增加，塔架越高，风轮单位面积捕捉的风能越多，但造价、安装费等也随之加大。 （4）调向机构 垂直轴风力机可接受任何方向吹来的风，因此不需要调向机构。

对于水平轴风力机，为了得到最高的风能利用效率，应用风轮的旋转面经常对准风向，需要对风装置。常用的调向机构主要有尾舵、舵轮、电动对风装置。

（5）限速机构 当风速高于风力机的设计风速时，为了防止叶片损坏，需要对风轮转速进行控制。 （6）贮能装置 贮能装置对独立运行的小型风力机是十分重要的。

其贮能方式有热能贮能、化学能贮存。 （7）逆变器 用于将直流电转换为交流电，以满足交流电气设备用电的要求。

2） 大型风力发电机 大型风力发电机组由两大部分组成：气动机械部分和电气部分。气动机械部分包括风轮、低速轴、增速齿轮箱、高速轴，其功能是驱动发电机转子，将风能转换为机械能。

电气部分包括异步发电。

6风力发电是物理学中什么学知识

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电；它由机头、转体、尾翼、叶片组成，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能 风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13~25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。

7风力发电

风是一种潜力很大的新能源，人们也许还记得，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力（即750万千瓦；一马力等于075千瓦）的功率！有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。

怎样利用风力来发电呢？

我们把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮（包括尾舵）、发电机和铁塔三部分。（大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才会拥有尾舵）

风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只（或更多只）螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料（如碳纤维）来制造。（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）

由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。

发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。

多大的风力才可以发电呢？

一般说来，3级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速每秒为95米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每秒为6米时，只有16千瓦；而风速为每秒5米时，仅为95千瓦。可见风力愈大，经济效益也愈大。

　　第二章 平面连杆机构

　　案例导入：通过雷达天线、汽车雨刮器、搅拌机等实际应用的机构分析引入四杆机构的概念，介绍四杆机构的组成、基本形式和工作特性。

　　第一节 铰链四杆机构

　　一、铰链四杆机构的组成和基本形式

　　1铰链四杆机构的组成

　　如图1-14所示，铰链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接起的封闭四杆系统，并使其中一个构件固定而组成。被固定件4称为机架，与机架直接铰接的两个构件1和3称为连架杆，不直接与机架铰接的构件2称为连杆。连架杆如果能作整圈运动就称为曲柄，否则就称为摇杆。

　　2铰链四杆机构的类型

　　铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式的不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。

　　(1)曲柄摇杆机构。在铰链四杆机构中，如果有一个连架杆做循环的整周运动而另一连架杆作摇动，则该机构称为曲柄摇杆机构。如图2-1所示曲柄摇杆机构，是雷达天线调整机构的原理图，机构由构件AB、BC、固连有天线的CD及机架DA组成，构件AB可作整圈的转动，成曲柄；天线3作为机构的另一连架杆可作一定范围的摆动，成摇杆；随着曲柄的缓缓转动，天线仰角得到改变。如图2-2所示汽车刮雨器，随着电动机带着曲柄AB转动，刮雨胶与摇杆CD一起摆动，完成刮雨功能。如图2-3所示搅拌器，随电动机带曲柄AB转动，搅拌爪与连杆一起作往复的摆动，爪端点E作轨迹为椭圆的运动，实现搅拌功能。

　　(2)双曲柄机构。在铰链四杆机构中，两个连架杆均能做整周的运动，则该机构称为双曲柄机构。如图2-4所示惯性筛的工作机构原理，是双曲柄机构的应用实例。由于从动曲柄3与主动曲柄1的长度不同，故当主动曲柄1匀速回转一周时，从动曲柄3作变速回转一周，机构利用这一特点使筛子6作加速往复运动，提高了工作性能。当两曲柄的长度相等且平行布置时，成了平行双曲柄机构，如图2-5a）所示为正平行双曲柄机构，其特点是两曲柄转向相同和转速相等及连杆作平动，因而应用广泛。火车驱动轮联动机构利用了同向等速的特点；路灯检修车的载人升斗利用了平动的特点，如图2-6a、b)所示。如图2-5b)为逆平行双曲柄机构，具有两曲柄反向不等速的特点，车门的启闭机构利用了两曲柄反向转动的特点，如图2-6c)所示。

　　(3)双摇杆机构。两根连架杆均只能在不足一周的范围内运动的铰链四杆机构称为双摇杆机构。如图2-7所示为港口用起重机吊臂结构原理。其中，ABCD构成双摇杆机构，AD为机架，在主动摇杆AB的驱动下，随着机构的运动连杆BC的外伸端点M获得近似直线的水平运动，使吊重Q能作水平移动而大大节省了移动吊重所需要的功率。图2-8所示为电风扇摇头机构原理，电动机外壳作为其中的一根摇杆AB，蜗轮作为连杆BC，构成双摇杆机构ABCD。蜗杆随扇叶同轴转动，带动BC作为主动件绕C点摆动，使摇杆AB带电动机及扇叶一起摆动，实现一台电动机同时驱动扇叶和摇头机构。图2-9所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长的，适当选择两摇杆的长度，可以使汽车在转弯时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线某点P，汽车整车绕瞬时中心P点转动，获得各轮子相对于地面作近似的纯滚动，以减少转弯时轮胎的磨损。

　　二、铰链四杆机构中曲柄存在的条件

　　1铰链四杆机构中曲柄存在的条件

　　铰链四杆机构的三种基本类型的区别在于机构中是否存在曲柄，存在几个曲柄。机构中是否存在曲柄与各构件相对尺寸的大小以及哪个构件作机架有关。可以证明，铰链四杆机构中存在曲柄的条件为：

　　条件一：最短杆与最长杆长度之和不大于其余两杆长度之和。

　　条件二：连架杆或机架中最少有一根是最短杆。

　　2铰链四杆机构基本类型的判别准则

　　(1)满足条件一但不满足条件二的是双摇杆机构；

　　(2)满足条件一而且以最短杆作机架的是双曲柄机构；

　　(3)满足条件一而且最短杆为连架杆的是曲柄摇杆机构;

　　(4)不满足条件一是双摇杆机构。

　　实训例2-1 铰链四杆机构ABCD如图2-10所示。请根据基本类型判别准则，说明机构分别以AB、BC、CD、AD各杆为机架时属于何种机构。

　　解：经测量得各杆长度标于图2-10，分析题目给出铰链四杆机构知，最短杆为AD = 20，最长杆为CD = 55，其余两杆AB = 30、BC = 50。

　　因为 AD＋CD = 20＋55 = 75

　　AB＋BC = 30＋50 = 80 ＞ Lmin＋Lmax

　　故满足曲柄存在的第一个条件。

　　1)以AB或CD为机架时，即最短杆AD成连架杆，故为曲柄摇杆机构；

　　2)以BC为机架时，即最短杆成连杆，故机构为双摇杆机构；

　　3)以AD为机架时，即以最短杆为机架，机构为双曲柄机构。

　　第二节 平面四杆机构的其它形式

　　一、曲柄滑块机构

　　在图2-11a）所示的铰链四杆机构ABCD中，如果要求C点运动轨迹的曲率半径较大甚至是C点作直线运动，则摇杆CD的长度就特别长，甚至是无穷大，这显然给布置和制造带来困难或不可能。为此，在实际应用中只是根据需要制作一个导路，C点做成一个与连杆铰接的滑块并使之沿导路运动即可，不再专门做出CD杆。这种含有移动副的四杆机构称为滑块四杆机构，当滑块运动的轨迹为曲线时称为曲线滑块机构，当滑块运动的轨迹为直线时称为直线滑块机构。直线滑块机构可分为两种情况：如图2-11b）所示为偏置曲柄滑块机构，导路与曲柄转动中心有一个偏距e；当e = 0即导路通过曲柄转动中心时，称为对心曲柄滑块机构，如图2-11c）所示。由于对心曲柄滑块机构结构简单，受力情况好，故在实际生产中得到广泛应用。因此，今后如果没有特别说明，所提的曲柄滑块机构即意指对心曲柄滑块机构。

　　应该指出，滑块的运动轨迹不仅局限于圆弧和直线，还可以是任意曲线，甚至可以是多种曲线的组合，这就远远超出了铰链四杆机构简单演化的范畴，也使曲柄滑块机构的应用更加灵活、广泛。

　　图2-12所示为曲柄滑块机构的应用。图2-12a）所示为应用于内燃机、空压机、蒸汽机的活塞－连杆－曲柄机构，其中活塞相当于滑块。图2-12b）所示为用于自动送料装置的曲柄滑块机构，曲柄每转一圈活塞送出一个工件。当需要将曲柄做得较短时结构上就难以实现，通常采用图2-12c)所示的偏心轮机构，其偏心圆盘的偏心距e就是曲柄的长度。这种结构减少了曲柄的驱动力，增大了转动副的尺寸，提高了曲柄的强度和刚度，广泛应用于冲压机床、破碎机等承受较大冲击载荷的机械中。

　　二、导杆机构

　　在对心曲柄滑块机构中，导路是固定不动的，如果将导路做成导杆4铰接于A点，使之能够绕A点转动，并使AB杆固定，就变成了导杆机构，如图2-13所示。当AB＜BC时，导杆能够作整周的回转，称旋转导杆机构，如图2-13a＝所示。当AB＞BC时导杆4只能作不足一周的回转，称摆动导杆机构，如图2-13b)所示。

　　导杆机构具有很好的传力性，在插床、刨床等要求传递重载的场合得到应用。如图2-14a)所示为插床的工作机构，如图2-14b)所示为牛头刨床的工作机构。

　　三、摇块机构和定块机构

　　在对心曲柄滑块机构中，将与滑块铰接的构件固定成机架，使滑块只能摇摆不能移动，就成为摇块机构，如图2-15a)所示。摇块机构在液压与气压传动系统中得到广泛应用，如图2-15b)所示为摇块机构在自卸货车上的应用，以车架为机架AC，液压缸筒3与车架铰接于C点成摇块，主动件活塞及活塞杆2可沿缸筒中心线往复移动成导路，带动车箱1绕A点摆动实现卸料或复位。将对心曲柄滑块机构中的滑块固定为机架，就成了定块机构，如图2-16a)所示。图2-16b)为定块机构在手动唧筒上的应用，用手上下扳动主动件1，使作为导路的活塞及活塞杆4沿唧筒中心线往复移动，实现唧水或唧油。表2-1给出了铰链四杆机构及其演化的主要型式对比。

　　第三节 平面四杆机构的工作特性

　　一、运动特性

　　在图2-17所示的曲柄摇杆机构中，设曲柄AB为主动件。曲柄在旋转过程中每周有两次与连杆重叠，如图2-17中的B1AC1和AB2C2两位置。这时的摇杆位置C1D和C2D称为极限位置，简称极位。C1D与C2D的夹角 称为最大摆角。曲柄处于两极位AB1和AB2的夹角锐角θ称为极位夹角。设曲柄以等角速度ω1顺时针转动，从AB1转到AB2和从AB2到AB1所经过的角度为（π＋θ）和（π－θ），所需的时间为t1和t2 ，相应的摇杆上C点经过的路线为C1C2弧和C2C1弧，C点的线速度为v1和v2 ，显然有t1＞t2 ，v1＜v2 。这种返回速度大于推进速度的现象称为急回特性，通常用v1与v2的比值K来描述急回特性，K称为行程速比系数，即

　　K= (2-1)

　　或有 (2-2)

　　可见，θ越大K值就越大，急回特性就越明显。在机械设计时可根据需要先设定K值，然后算出θ值，再由此计算得各构件的长度尺寸。

　　急回特性在实际应用中广泛用于单向工作的场合，使空回程所花的非生产时间缩短以提高生产率。例如牛头刨床滑枕的运动。

　　二、传力特性

　　1压力角和传动角

　　在工程应用中连杆机构除了要满足运动要求外，还应具有良好的传力性能，以减小结构尺寸和提高机械效率。下面在不计重力、惯性力和摩擦作用的前提下，分析曲柄摇杆机构的传力特性。如图2-18所示，主动曲柄的动力通过连杆作用于摇杆上的C点，驱动力F必然沿BC方向，将F分解为切线方向和径向方向两个分力Ft和Fr ，切向分力Ft与C点的运动方向vc同向。由图知

　　Ft = F 或 Ft = F

　　Fr = F 或 Fr = F

　　α角是Ft与F的夹角，称为机构的压力角，即驱动力F与C点的运动方向的夹角。α随机构的不同位置有不同的值。它表明了在驱动力F不变时，推动摇杆摆动的有效分力Ft的变化规律，α越小Ft就越大。

　　压力角α的余角γ是连杆与摇杆所夹锐角，称为传动角。由于γ更便于观察，所以通常用来检验机构的传力性能。传动角γ随机构的不断运动而相应变化，为保证机构有较好的传力性能，应控制机构的最小传动角γmin。一般可取γmin≥40°，重载高速场合取γmin≥50°。曲柄摇杆机构的最小传动角出现在曲柄与机架共线的两个位置之一，如图2-18所示的B1点或B2点位置。

　　偏置曲柄滑块机构，以曲柄为主动件，滑块为工作件，传动角γ为连杆与导路垂线所夹锐角，如图2-19所示。最小传动角γmin出现在曲柄垂直于导路时的位置，并且位于与偏距方向相反一侧。对于对心曲柄滑块机构，即偏距e = 0 的情况，显然其最小传动角γmin出现在曲柄垂直于导路时的位置。

　　对以曲柄为主动件的摆动导杆机构，因为滑块对导杆的作用力始终垂直于导杆，其传动角γ恒为90°，即γ = γmin = γmax =90°,表明导杆机构具有最好的传力性能。

　　2止点

　　从Ft = F cosα知，当压力角α = 90°时，对从动件的作用力或力矩为零，此时连杆不能驱动从动件工作。机构处在这种位置称为止点，又称死点。如图2-20a)所示的曲柄摇杆机构，当从动曲柄AB与连杆BC共线时，出现压力角α = 90°，传动角γ = 0。如图2-20b)所示的曲柄滑块机构，如果以滑块作主动，则当从动曲柄AB与连杆BC共线时，外力F无法推动从动曲柄转动。机构处于止点位置，一方面驱动力作用降为零，从动件要依靠惯性越过止点；另一方面是方向不定，可能因偶然外力的影响造成反转。

　　四杆机构是否存在止点，取决于从动件是否与连杆共线。例如上述图2-20a)所示的曲柄摇杆机构，如果改摇杆主动为曲柄主动，则摇杆为从动件，因连杆BC与摇杆CD不存在共线的位置，故不存在止点。又例如前述图2-20b)所示的曲柄滑块机构，如果改曲柄为主动，就不存在止点。

　　止点的存在对机构运动是不利的，应尽量避免出现止点。当无法避免出现止点时，一般可以采用加大从动件惯性的方法，靠惯性帮助通过止点。例如内燃机曲轴上的飞轮。也可以采用机构错位排列的方法，靠两组机构止点位置差的作用通过各自的止点。

　　在实际工程应用中，有许多场合是利用止点位置来实现一定工作要求的。如图2-21a）所示为一种快速夹具，要求夹紧工件后夹紧反力不能自动松开夹具，所以将夹头构件1看成主动件，当连杆2和从动件3共线时，机构处于止点，夹紧反力N对摇杆3的作用力矩为零。这样，无论N有多大，也无法推动摇杆3而松开夹具。当我们用手搬动连杆2的延长部分时，因主动件的转换破坏了止点位置而轻易地松开工件。如图2-21b)所示为飞机起落架处于放下机轮的位置，地面反力作用于机轮上使AB件为主动件，从动件CD与连杆BC成一直线，机构处于止点，只要用很小的锁紧力作用于CD杆即可有效地保持着支撑状态。当飞机升空离地要收起机轮时，只要用较小力量推动CD，因主动件改为CD破坏了止点位置而轻易地收起机轮。此外，还有汽车发动机盖、折叠椅等。

　　第四节 平面四杆机构运动设计简介

　　四杆机构的设计方法有图解法、试验法、解析法三种。本节仅介绍图解法。

　　一、按给定的连杆长度和位置设计平面四杆机构

　　1按连杆的预定位置设计四杆机构

　　例2-2 已知连杆BC的长度和依次占据的三个位置B1C1、B2C2、B3C3 ，如图2-22所示。求确定满足上述条件的铰链四杆机构的其它各杆件的长度和位置。

　　解：显然B点的运动轨迹是由B1、B2、B3三点所确定的圆弧，C点的运动轨迹是由C1、C2、C3三点所确定的圆弧，分别找出这两段圆弧的圆心A和D，也就完成了本四杆机构的设计。因为此时机架AD已定，连架杆CD和AB也已定。具体作法如下：

　　(1)确定比例尺，画出给定连杆的三个位置。实际机构往往要通过缩小或放大比例后才便于作图设计，应根据实际情况选择适当的比例尺 ，见式（1-1）。

　　(2)连结B1B2、B2B3 ，分别作直线段B1B2和B2B3的垂直平分线b12和b23（图中细实线），此两垂直平分线的交点A即为所求B1、B2、B3三点所确定圆弧的圆心。

　　(3)连结C1C2、C2C3，分别作直线段C1C2和C2C3的垂直平分线c12、c23（图中细实线）交于点D，即为所求C1、C2、C3三点所确定圆弧的圆心。

　　(4)以A点和D点作为连架铰链中心，分别连结AB3、B3C3、C3D（图中粗实线）即得所求四杆机构。从图中量得各杆的长度再乘以比例尺，就得到实际结构长度尺寸。

　　在实际工程中，有时只对连杆的两个极限位置提出要求。这样一来，要设计满足条件的四杆机构就会有很多种结果，这时应该根据实际情况提出附加条件。

　　实训例2-3 如图2-23所示的加热炉门启闭机构，图中Ⅰ为炉门关闭位置，使用要求在完全开启后门背朝上水平放置并略低于炉口下沿，见图中Ⅱ位置。

　　解：把炉门当作连杆BC，已知的两个位置B1C1和B2C2 ，B和C已成为两个铰点，分别作直线段B1B2、C1C2的平分线得b12和c12 ，另外两铰点A和D就在这两根平分线上。为确定A、D的位置，根据实际安装需要，希望A、D两铰链均安装在炉的正壁面上即图中yy位置，yy直线分别与b12、c12相交点A和D即为所求。

　　二、按给定的行程速比系数设计四杆机构

　　设计具有急回特性的四杆机构，一般是根据运动要求选定行程速比系数，然后根据机构极位的几何特点，结合其他辅助条件进行设计。

　　实训例2-4 已知行程速比系数K，摇杆长度lCD，最大摆角 ，请用图解法设计此曲柄摇杆机构。

　　解：设计过程如图2-24所示，具体步骤：

　　(1)由速比系数K计算极位角θ。由式（2-2）知

　　(2)选择合适的比例尺，作图求摇杆的极限位置。取摇杆长度lCD除以比例尺 得图中摇杆长CD，以CD为半径、任定点D为圆心、任定点C1为起点做弧C，使弧C所对应的圆心角等于或大于最大摆角 ，连接D点和C1点的线段C1D为摇杆的一个极限位置，过D点作与C1D夹角等于最大摆角 的射线交圆弧于C2点得摇杆的另一个极限位置C2D。

　　(3)求曲柄铰链中心。过C1点在D点同侧作C1C2的垂线H，过C2点作与D点同侧与直线段C1C2夹角为（900－θ）的直线J交直线H于点P，连接C2P，在直线段C2P上截取C2P/2得点O，以O点为圆点、OP为半径，画圆K ，在C1C2弧段以外在K上任取一点A为铰链中心。

　　(4)求曲柄和连杆的铰链中心。连接A、C2点得直线段AC2为曲柄与连杆长度之和，以A点为圆心、AC1为半径作弧交AC2于点E，可以证明曲柄长度AB = C2E/2，于是以A点为圆心、C2E/2为半径画弧交AC2于点B2为曲柄与连杆的铰接中心。

　　(5)计算各杆的实际长度。分别量取图中AB2、AD、B2C2的长度，计算得：

　　曲柄长 lAB = AB2，连杆长 lBC = B2C2 ，机架长 lAD = AD。

　　习题二

　　2-1 铰链四杆机构按运动形式可分为哪三种类型？各有什么特点？试举出它们的应用实例。

　　2-2 铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？

　　2-3 机构的急回特性有何作用？判断四杆机构有无急回特性的根据是什么？

　　2-4 题图所示的铰链四杆机构中，各构件的长度已知，问分别以a、b、c、d为机架时，各得什么类型的机构？

　　2-5 标注出各机构在题图所示位置的压力角和传动角。

　　实训二 设计平面四杆机构

　　1实训目的

　　掌握平面四杆机构的图解设计方法，初步了解和掌握计算机辅助设计在平面四杆机构设计中的应用。

　　2实训内容和要求

　　（1）设计一铰链四杆机构，已知摇杆长LC D = 012m , 摆角 ＝45°，机架长LAD = 010m，行程速比系数K=14，试用图解法求曲柄和连杆的长度。

　　（2）使用图解法设计一摆动导杆机构。已知行程速比系数K=15，机架长LAD=018m。

　　可自选一题目，采用计算机辅助设计（用AutoCAD图解设计）。

　　3实训过程。参考实训例2-4。

　　4 采用AutoCAD图解设计的实训步骤

　　按照自选好的题目初步构思、拟定作图步骤，然后上机操作：①进入AutoCAD工作界面；②按作图步骤作图；③利用查询功能测出设计结果；④保存设计结果。

您好，连杆弯曲怎么检验？

1在对连杆弯曲度进行检验前，应用连杆螺栓按标准扭力把连杆盖上紧，为了准确起见，还应将小头衬套和连杆轴瓦拆下后再对连杆进行测量。

2连杆弯曲和扭曲变形的检验方法如图5-19所示。在连杆大、小头孔内分别插入标准销轴，两个标准销轴与座孔应能紧密配合。将连杆大头插入销轴的两端且支撑在等高的V形块上，使连杆杆身垂直于平台表面。

3用百分表测量连杆小头销轴两端面位置处的高度，测得的两高度的差值，即是连杆小头座孔轴线对连杆大头座孔轴线在垂直方向上的平行度误差，也就是连杆的弯曲度。

4将连杆平放，把连杆小头放置在一块平整的铁块上，再次测量连杆小头两销轴两端的高度差，即是连杆的扭曲度。谢谢，望采纳~

一 关于瓦特发明蒸汽机的故事

詹姆斯·瓦特是英国着名的发明家，是工业革命时期的重要人物，英国皇家学会会员和法兰西科学院外籍院士。他对当时已出现的蒸汽机原始雏形做了一系列的重大改进，发明了单缸单动式和单缸双动式蒸汽机，提高了蒸汽机的热效率和运行可靠性，对当时社会生产力的发展做出了杰出贡献。他改良了蒸汽机，发明了气压表、汽动锤。后人为了纪念他，将功率和辐射能通量的计量单位称为瓦特，常用符号“W”表示。在瓦特的讣告中，人们对他发明的蒸汽机有这样的赞颂：“它武装了人类，使虚弱无力的双手变得力大无穷，健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础，将有助并报偿后代的劳动。”

随着智育的发展，瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣，产生了好奇和钻研之心，这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。在瓦特故乡的小镇子上，家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事，有谁留过心呢？瓦特就留了心。他在厨房里看祖母做饭，灶上坐着一壶开水。开水在沸腾，壶盖“啪啪啪”地作响，不停地往上跳动。瓦特观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母说：“什么玩意使壶盖跳动呢？”祖母回答说：“水开了，就这样。”瓦特没有满足，又追问：“为什么水开了壶盖就跳动？是什么东西推动它吗？”可能是祖母太忙了，没有功夫答复他，便不耐烦地说：“不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢？”瓦特在他祖母那里不但没有找到答案，反而受到了冤枉的批评，心里很不舒服，可他并不灰心。连续几天，每当做饭时，他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初，壶盖很安稳，隔了一会儿，水要开了，发出“哗哗”的响声。蓦地，壶里的水蒸气冒出来，推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒，壶盖也不停地跳动着，好像里边藏着个魔术师在变戏法似的。瓦特高兴了，几乎叫出声来。他把壶盖揭开盖上，盖上又揭开，反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸气喷出的地方。瓦特终于弄清楚了，是水蒸气推动壶盖跳动，这水蒸气的力量还真不小呢。就在瓦特兴高采烈的时候，祖母又开腔了：“你这孩子，不知好歹，水壶有什么好玩的，快给我走开！”他的祖母过于急躁和主观了，这随随便便不放在心上的话，险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊，根本不理解瓦特的心，不知“水蒸气”对瓦特有多么大的启示！水蒸气推动壶盖跳动的物理现象，不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗？

二 关于瓦特发明蒸汽机的故事（简介）

小瓦特是一个爱观察和思考的孩子。有一次，小瓦特在厨房陪祖母做饭，灶上坐着一壶开水，开水在沸腾，壶盖“啪啪啪”地作响，不停地往上跳动。他观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母：“奶奶，壶盖为什么跳动呢？”

可能是祖母太忙了，没有工夫回答他，便不耐烦地说：“不知道。小孩子问这么多干什么！”但他没有灰心放弃。他把壶盖揭开盖上，盖上又揭开，反复验证。瓦特终于弄清楚了，是水蒸气推动壶盖跳动，这水蒸气的力量还真不小呢！

瓦特蒸汽机原理设计图

后来，瓦特长大了，不过他可一直没有忘记小时候琢磨过的那个问题。1756年，瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工，接触到了新的机器，最后改进了人类适用的蒸汽机，把人类的历史推进到蒸汽机时代。

瓦特发明蒸汽机的主要影响

瓦特在原有的原有蒸汽机基础上发明的新式蒸汽机结构，在这之后的50年之内几乎没有什么改变。瓦特蒸汽机发明的重要性是难以估量的，它被广泛地应用在工厂成为几乎所有机器的动力，改变了人们的工作生产方式，极大地推动了技术进步并拉开了工业革命的序幕。它使得工厂的选址不必再依赖于煤矿而可以建立在更经济更有效的地方，也不必依赖于水能从而能常年地运转，这进一步促进了规模化经济的发展，大大提高了生产率的同时也使得商业投资更有效率。

蒸汽机为一系列精密加工的革新提供了可能，更高的工艺保证各种机器包括蒸汽机本身的性能提高。经过不断的努力，引入更高气压的蒸汽，蒸汽火车蒸汽轮船便很快相继问世。

三 瓦特发明蒸汽机的故事越短越好100字以内。越短悬赏越高！！！！

1，小时候瓦特去他姑妈家看见沸腾的水使水壶盖不停地跳跃，由此使他找到灵感，但经常内被祖母阻容止，经过反复试验终于在长大后发明了改良蒸汽机。

2，小时候瓦特去他姑妈家做客，偶然看见炉子上的水煮沸了使得水壶的盖子不停地跳跃，小瓦特记住了这个奇特的现象，多年后小瓦特长大成人。由于工业的发展，由此瓦特在前人的基础上发明了改良蒸汽机 这就是第一次工业革命的开端（18世纪60年代） 第二次工业革命发生于19世纪70年代（电力时代，交通工具的变革）代表人物爱迪生，莱特兄弟 第三次是高科技领域（20世纪以后）电子计算机，生物领域，武器 可以说第一次工业革命和第二次工业革命交错发生。

四 从瓦特发明蒸汽机的故事中，你得到了什么启示

创造力和想象力是推动人类发展的动力,智慧需要加点努力做调理,成功才更加美味

五 发明蒸汽机的故事五百个字

瓦特（1736～1819），英国著名的发明家，生于英国造船中心格拉斯哥

附近的格林诺克小镇。他的父亲当过造船工人，祖父叔父都是机械工人，由

于家庭的影响，瓦特从小就熟悉了许多机械原理和制作技术。

瓦特是一个智慧非凡的孩子，他勤奋好学，勇于探索，对发明创造最感

兴趣。有一天父亲的朋友前来做客，正好看到小瓦特坐在炉子旁边发呆，手

里拿着笔和纸，地上有许多画过的图。他好心地说：“小瓦特应该上学了，

别光在家用玩耍来打发宝贵的时光了。”父亲莞尔一笑，说：“谢谢你，我

的朋友。不过，你还是看看我的儿子在玩什么吧……”原来，小瓦特在设计

各种各样的玩具，还画了许多图样，这年小瓦特才刚好 6 岁整，客人吃惊地

说：“这孩子真了不起！”

又有一次，家里人全出去了，只留下瓦特一个看门。他呆呆地看着炉子

上烧水的茶壶。水快烧开了，壶盖被蒸汽顶起来，一上一下地掀动着……他

想：这蒸汽的力量好大啊。如果能制造一个更大的炉子，再用大锅炉烧开水，

那产生的水蒸汽肯定会比这个大几十倍、几百倍。用它来做各种机械的动力，

不是可以代替许多人力吗？这就是后来人们传说中的“瓦特发明蒸汽机”的

故事。小瓦特是这样设想过，只不过真正试制蒸汽机，却是后来的事情。

小瓦特为搞发明创造，发愤学习科学知识。他 13 岁开始学习几何学；15

岁读完了《物理学原理》；17 岁开始当学徒工。此后，他才真正投入了蒸汽

机的研制和发明，一发而不可收。

1757 年瓦特到格拉斯哥大学当教学仪器修理工。那里既有完备的实验设

施和各种仪器，又有许多著名学者和专家，这些都给瓦特提供了极其有利的

条件。学校还专门为他创办了实验车间。1769 年，瓦特在大量试验的基础上，

经过了无数次失败，终于制成了一台单动式蒸汽机，并且获得了第一台蒸汽

机的专利权。1782 年瓦特又研制成功一种新式双向蒸汽机，并且可以广泛地

应用在各种机器上；1788 年，英国 正式授予瓦特制造蒸汽机的专利证

书；从 1775 年到 1800 年，瓦特和波尔顿合办的苏霍工厂，就制造出 183 台

蒸汽机，全用于纺织业、冶金业和采矿业，到了 19 世纪 30 年代，蒸汽机推

向了全世界，从此人类社会进入了“蒸汽时代”。造福于人类的发明家——

瓦特永远被后人敬仰。

六 瓦特发明了蒸汽机的故事

首先，瓦特看到烧开水的水壶发明了蒸汽机的说法是不对的。

瓦特的父亲是木工和造船工。

瓦特自幼爱好技艺和几何学，少年时即精通木工、金工、锻工和模型制造技术。

17岁开始当徒工。20 岁到格拉斯哥大学作仪器修理工。

1764 年，为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型，开始从事蒸汽机的研究和改进，长达 30 年。

经过他不懈努力和周围人的帮助，终于完成了蒸汽机的改进

七 瓦特发明蒸汽机的简要故事

故事简介：

瓦特发明了蒸汽机械的动机，并不像一般人说的看了水壶里喷出来的蒸回气，把壶盖答子顶的发出格登格灯的响声，就触动了他发明蒸汽机那么简单的一回事。他之所以能完成蒸汽机的发明，是经过了三十年的苦心研究得来的。

瓦特发明蒸汽机的主要影响

瓦特在原有的原有蒸汽机基础上发明的新式蒸汽机结构，在这之后的50年之内几乎没有什么改变。瓦特蒸汽机发明的重要性是难以估量的，它被广泛地应用在工厂成为几乎所有机器的动力，改变了人们的工作生产方式，极大地推动了技术进步并拉开了工业革命的序幕。它使得工厂的选址不必再依赖于煤矿而可以建立在更经济更有效的地方，也不必依赖于水能从而能常年地运转，这进一步促进了规模化经济的发展，大大提高了生产率的同时也使得商业投资更有效率。

八 谁知道瓦特发明蒸汽机的故事

瓦特

一个夏日的早晨,天气 晴朗,画眉在树上唱着悦耳的歌。在英国格拉斯哥大学的校园里,有一个人正在散步。他迈着缓缓的步伐,在绿茵茵的草坪上踱来踱去。他时而望着广阔的天空,时而瞧瞧乎坦的操场,时而皱起双眉……突然,他脸上流露出笑容,心情豁然开朗,他想出来了,想出了解决蒸汽机的有效办法。他高兴地跑起来,脚步腾空。霎时间,他的身影便出现在陪伴他多年的操作台上。他就是蒸汽机的发明家瓦特。曾有人说："瓦特发明蒸汽机,是因为他有超人的天才和智慧。"其实不然。为了说明这个问题,还是讲讲关于瓦特勤奋学习,刻苦钻研；发明创造的故事吧。

水蒸汽的启示

随着智育的发展,瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣,产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。

在瓦特的故乡--格林诺克的小镇于上,家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事,有谁留过心呢？瓦特就留了心。有淮他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说什么玩艺使壶盖跳动呢"

祖母回答说："水开了,就这样。"

瓦特没有满足,又追问："为什么水开了壶盖就跳动？是什么东西推动它吗？"

可能是祖母太忙了,没有功夫答对他,便不耐烦地说："不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。"

瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了冤枉的批评,心里很不舒服,可他并不灰心。

连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出哗哗的响声。摹地,壶里的水蒸汽冒出来,推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好象里边藏着个魔术师,在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特终于弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。

就在瓦特兴高采烈,欢喜若狂的时候,祖母又开腔了："你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开！"她漫不经心地说。

他的祖母过于急躁和主观了,这随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知水蒸汽"对瓦特有多么大的启示！水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗？

一七六九年,瓦特把蒸汽机改成为发动力较大的单动式发动机。后来又经过多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽机的试制工作。机器上有了联动装置,把单式改为旋转运动,完善的蒸汽机发明成功了。

由于蒸汽机的发明,加之英国当时煤铁工业发达,所以英国就成为世界上最早利用蒸汽推动铁制"海轮"的国家。十九世纪,开始海上运输改革,一些国家进入了所谓的"汽船时代"。从此,船只就行驶在茫茫无际的海洋上了。随之而来,煤矿、工厂、火车也全应用了蒸汽机。体力劳动解放了,经济发展了。这不能不说是蒸汽机发明的成果。当然也是蒸汽机的发明家瓦特的功劳。因此,瓦特在世界上享有盛名。

瓦特的一生充满着艰苦和斗争,他走过的道路是多么坎坷不平啊。他在艰苦和坎坷中为人类造了福,为人类前进,开辟了新的里程。瓦特十分重视学习和实践。学习,丰富了他的智慧；实践,结出了丰硕的成果。

九 关于瓦特改进蒸汽机的故事有什么

在一个晴朗的星期天下午，瓦特正在郊外散步，但他的脑海里仍然在思考着蒸汽机问题。突然他脑中闪出一个念头：加装一个蒸气冷凝器，就可以弥补蒸气在汽缸里冷却凝聚而过多浪费热量的重大缺陷。他马上辞去了在格拉斯哥大学的工作，全身心地投入了试制样机的工作。在租借的地下室里，瓦特和他的助手经过反复试验，终于在1768年制成有分离冷凝器的单动式蒸汽机，第二年获得专利申请。瓦特的蒸汽机比钮可门的蒸汽机有更显著的优点：它的安全性更可靠，运动更迅速，燃料耗费也减少了75％。大家都夸奖瓦特的发明。

“不！它只是单动式的。我还要制造联动式的，让它更圆满地运转！”瓦特并不满足于自己的成就。

1774年，瓦特因妻子去世，从苏格兰迁居伯明翰。在制造商波尔顿的支持下，继续进行蒸汽机的制作和改进工作。1781年，瓦特采用了行星齿轮机构，使蒸汽机从往返运动变为旋转运动。1782年，瓦特制造了更为完善的联动式蒸汽机，功效提高4倍。1784年他又发明了平行连杆机构，使蒸汽机具有更广泛的应用性。一年后，英国出现了第一座采用蒸汽机作为动力的纺纱厂。1788年瓦特发明了离心调速器和节气阀。1790年，制成汽缸示动器，最终完成了对蒸汽机的整个发明过程。从此，性能优越的瓦特蒸汽机完全取代了老式钮可门发动机。

十 瓦特发明家的故事

瓦特出生于英国的格林诺克，由于家境贫穷没机会上学，先是到一家钟表店当学徒，后又到格拉斯哥大学去当仪器修理工，瓦特聪明好学，他常抽空旁听教授们讲课，再加上他整日亲手摆弄那些仪器，学识也就积累的不浅了。

1764年，格拉斯哥大学收到一台要求修理的纽可门蒸汽机，任务交给了瓦特。瓦特将它修好后，看看他工作那么吃力，就象一个老人在喘气，颠颠颤颤地负重行走，觉得实在应该将它改进一下。

他注意到毛病主要是缸体随着蒸汽每次热了又冷，冷了又热，白白浪费了许多热量。能不能让它一直保持不冷而活塞又照常工作呢？于是他自己出钱租了一个地窖，收集了几台报废的蒸汽机，决心要造出一台新式机器来。

从此，瓦特整日摆弄这些机器，两年后，总算弄出个新机样子。可是点火一试，那汽缸到处漏气，瓦特想尽办法，用毡子包，用油布裹，几个月过去了，还是治不了这个毛病。

一天他又趴到汽缸前观察漏气的原因，不小心一股热气冲出，他急忙躲闪，右肩上已是红肿一片，就像被一把热刀削过一样，辣辣地疼起来，弄得他心烦意乱。他真有些灰心了，这时，是他的妻子给了他勇气，妻子用激将法又激起了继续研究下去的雄心。

他又回到地下实验室，将过去的资料重新翻阅一番，打起精神又干了起来，干累了就守着炉子烧一壶水喝茶。一天，他一边喝茶，一边看着那一动一动的壶盖。他看看炉子上的壶又看看手中的杯子，突然灵感来了：茶水要凉，倒在杯里；蒸汽要冷，何不也把它从汽缸里也“倒”出来呢？

这样想着，瓦特立即设计了一个和汽缸分开的冷凝器，这下热效率提高了三倍，用的煤只有原来的四分之一。这关键的地方一突破，瓦特顿然觉得前程光明。他又到大学里向布莱克教授请教了一些理论问题，教授又介绍他认识了发明镗床的威尔金技师，这位技师立即用镗炮筒的方法制了汽缸和活塞，解决了那个最头疼的漏气问题。

1784年，瓦特的蒸汽机已装上曲轴、飞轮，活塞可以靠从两边进来的蒸汽连续推动，再不用人力去调节活门，世界上第一台真正的蒸汽机诞生了。