大多數(shù)材料都有不同程度的彈性，如果將其彎曲，便會(huì)以很大的力量恢復(fù)其原形。在人類(lèi)歷史上，一定很早就注意到樹(shù)苗和幼樹(shù)的樹(shù)枝有很大的撓性，因?yàn)樵S多原始文化利用這一特性，在特制的門(mén)后或籠子后楔上一根棍，或者用活結(jié)套在一根桿上向下拉；一旦松開(kāi)張力，這根棍或桿就會(huì)往回彈。他們就用這種辦法來(lái)捕捉飛禽走獸。實(shí)際上，弓就是按這種方式利用幼樹(shù)彈性的彈簧；先向后拉弓，然后撒手，讓其回彈。中世紀(jì)時(shí)，這種想法開(kāi)始出現(xiàn)在機(jī)械上，如紡織機(jī)、車(chē)床、鉆機(jī)、磨面機(jī)和鋸。操作者用手或腳踏板給出下壓沖程，將工作機(jī)械往下拉，這時(shí)用繩索固定在機(jī)械上的一根桿彈回，產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
　　彈性材料的抗扭性不壓于它的抗撓性。希臘帝國(guó)時(shí)期 （大概是公元前4世紀(jì)）發(fā)明了用搓成的腱繩或毛繩拉緊的扭簧，用以代替簡(jiǎn)單的彈簧來(lái)加強(qiáng)石弩和拋石機(jī)的威力。這時(shí)人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，金屬比木頭、角質(zhì)或任何這類(lèi)有機(jī)物質(zhì)的彈性更大。菲洛 （其寫(xiě)作年代約為公元前200年）把它作為一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)來(lái)進(jìn)行介紹。他估計(jì)讀者是難以置信的。凱爾特人和西班牙人的劍的彈性，引起了他的亞歷山大城的前輩的注意。為了弄清楚劍為什么有彈性，他們進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)。結(jié)果他的師傅克特西比發(fā)明了拋石機(jī)，拋石機(jī)的彈簧是用彎曲的青銅板作成的——實(shí)際上是最早的片簧；菲洛本人又進(jìn)一步改進(jìn)了這些拋石機(jī)。富有創(chuàng)造性的克特西比在發(fā)明這種拋石機(jī)后，又想出了另一種拋石機(jī)—一它利用汽缸內(nèi)空氣在受壓的情況下產(chǎn)生的彈性工作。
　　在很久以后人們才想到：如果壓縮一根螺旋桿，而不是彎曲一根直桿，那么金屬?gòu)椈蓛?chǔ)存的能量就會(huì)更大。據(jù)伯魯涅列斯基的小傳記載，他制作過(guò)一口鬧鐘，其中使用了若干代彈簧。最近有人指出，在附有一些奇特的螺旋彈簧鐘表圖的15世紀(jì)末葉的一本機(jī)械手冊(cè)中有這架鬧鐘的圖樣。這類(lèi)彈簧也用于現(xiàn)代的捕鼠器。帶圈簧 （水平壓縮而不是垂直壓縮的彈簧）的鐘表，在1460年左右肯定已開(kāi)始使用了，但基本上是皇室的奢侈品，大約又過(guò)了1個(gè)世紀(jì)，帶彈簧的鐘表才成為中產(chǎn)階級(jí)人士的標(biāo)志。
　　控制流動(dòng)方向的閥門(mén)
　　由于閥門(mén)只讓水或其他流體（如空氣）沿一個(gè)方向流動(dòng)，幾乎可以肯定地說(shuō)，它最先是作為需要這種運(yùn)動(dòng)的早期工具——風(fēng)箱的一個(gè)部件出現(xiàn)的。阿格里科拉在研究文藝復(fù)興時(shí)期的冶金學(xué)的文章中說(shuō)，鍛鐵爐風(fēng)箱有一個(gè)比風(fēng)眼稍長(zhǎng)和稍寬的薄板，“薄板上覆蓋著山羊皮，是用皮帶捆在板上的，毛邊一側(cè)沖地面”。放置的方式是：當(dāng)風(fēng)箱鼓起來(lái)時(shí)，薄板打開(kāi)；當(dāng)風(fēng)箱收縮時(shí)，薄板關(guān)閉。”瓣閥肯定遠(yuǎn)比阿格里科拉的時(shí)代為早，同楔形板風(fēng)箱一樣古老。但它問(wèn)世的具體年代卻很難確定，因?yàn)榘觊y這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)自古老的皮袋型風(fēng)箱 （在這種風(fēng)箱中，操作的人可以用腳或手將風(fēng)眼堵住）。顯然，最早的模型大約是希臘王朝時(shí)代的青銅燈，但在羅馬后期的詩(shī)人奧素尼烏斯之前還沒(méi)有人提到過(guò)青銅燈的閥門(mén)。奧索尼烏斯把陸上快咽氣的魚(yú)的鰓。比作在掬木腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)孔眼交替進(jìn)風(fēng)和擋風(fēng)的羊毛閥。
　　可以說(shuō)，機(jī)械上使用閥門(mén)的歷史起始于克特西比的壓力泵。維脫勞維斯和赫羅對(duì)壓力泵作了詳細(xì)的說(shuō)明，他們說(shuō)：“靈巧地安在管道口內(nèi)的環(huán)形薄片，不會(huì)讓壓入容器的東西再往回跑�！笨磥�(lái)克特西比壓力泵的原始瓣閥呈長(zhǎng)筒形，那時(shí)已用來(lái)搞屋頂通風(fēng)。后來(lái)改用矩形閥，但名稱(chēng)仍保持不變。已經(jīng)修復(fù)了幾臺(tái)羅馬壓力泵，其閥門(mén)已嚴(yán)重腐蝕，但還是可以辨認(rèn)出來(lái)。赫倫在講到用雙氣缸壓力泵作滅火器時(shí)，還介紹了一種原始的跳動(dòng)活門(mén)，一些在三根彎柱上滑上滑下的小圓盤(pán)�？颂匚鞅鹊乃�力機(jī)件有用來(lái)控制空氣進(jìn)入管道的滑閥。除此以外，在文藝復(fù)興時(shí)期前，所有的泵和風(fēng)箱閥都是瓣閥 （或鉸形閥）。
　　達(dá)·芬奇發(fā)明的一種錐形跳動(dòng)舌門(mén)，無(wú)疑是拉梅利的機(jī)械發(fā)明手冊(cè)
　　（1588）中所畫(huà)的那些舌門(mén)的來(lái)源。跟拉梅利同時(shí)代的阿勒奧蒂，在自動(dòng)木偶戲中采用了一種蝴蝶閥來(lái)控制管道內(nèi)的水流。但是，從赫倫的時(shí)代直到發(fā)明蒸汽機(jī)，這些跳動(dòng)舌門(mén)沒(méi)有一種得到廣泛應(yīng)用，各種閥門(mén)也沒(méi)有什么變化。蒸汽機(jī)（需要對(duì)流入和流出順序進(jìn)行更精確的控制）導(dǎo)致了跟發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)的精密閥門(mén)的出現(xiàn)，這些閥門(mén)包括紐科門(mén)設(shè)計(jì)的釋放積蓄在氣缸中的空氣的“噴氣閥”、默多克的滑閥（1799）和使雙動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞保持平衡的平衡閥。
　　蒸汽機(jī)上的曲軸
　　9世紀(jì)的一首贊美詩(shī)曾講到西方用曲柄跟曲柄銷(xiāo)和曲柄臂連成一體來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)磨石的事。此后500年內(nèi)，曲軸只偶爾見(jiàn)于圖例。在公元1400年之后不久，至少在低地國(guó)家的帶旋轉(zhuǎn)升降機(jī)、罐籠，甚至測(cè)試儀表等插圖的手稿中似乎都突然出現(xiàn)了曲軸。組合曲軸在同一時(shí)代問(wèn)世，最初為拉桿式，是一種簡(jiǎn)單的手持工具。但是，在拉桿曲軸首次出現(xiàn)后幾年內(nèi)，有人就想到轉(zhuǎn)動(dòng)拉桿的曲柄臂可以用連桿代替，在手磨機(jī)中，連桿僅僅是人的手臂的延伸，但是，連接機(jī)構(gòu)可以反向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)曲柄驅(qū)動(dòng)連桿來(lái)操縱一臺(tái)泵，如同公元1431年的一部手稿中所描繪的那樣。于是，曲軸誕生了。15世紀(jì)和16世紀(jì)普遍采用曲柄來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)箱和大型鋸機(jī)，它們是要求雙向控制的僅有的兩種機(jī)器。雖然偶爾也在泵中采用曲軸，但已經(jīng)設(shè)計(jì)出雙拐甚至四拐曲軸，并且很可能已經(jīng)到處安裝使用。然而，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，人們并不真正歡迎曲軸，因?yàn)橹灰�重型機(jī)器都是木制的，曲軸就不易制成整體，就會(huì)使連接處受到很大的應(yīng)力。
　　不管怎樣，在鑄鐵時(shí)代以前，曲軸并未獲得應(yīng)有的信譽(yù)。公元1780年，瓦特發(fā)覺(jué)自己受到一項(xiàng)專(zhuān)利的限制，不能利用曲軸將他的蒸汽機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾�轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)——舊式運(yùn)動(dòng)路線的倒轉(zhuǎn)。雖然他很氣憤，但卻從中受到了啟發(fā)，設(shè)計(jì)出了達(dá)到同一目的的恒星與行星齒輪。但是隨著專(zhuān)利的過(guò)時(shí)，曲軸變成了進(jìn)行這種作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。如果使用兩個(gè)或多個(gè)汽缸，或必須從兩側(cè)提供動(dòng)力 （例如向汽船的槳輪上提供動(dòng)力），那么，曲軸就是一個(gè)解決辦法。在爾后的蒸汽時(shí)代，曲軸被用在20世紀(jì)所有的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上，無(wú)論哪一種燃料都可以驅(qū)動(dòng)。
　　螺釘和改錐的來(lái)歷
　　木螺絲 （在美國(guó)有時(shí)稱(chēng)為螺釘）是比較近代的東西。但是，在16世紀(jì)，軍械工人和軍械士已經(jīng)使用一種帶凸片的小型工具——最初的“螺絲起子”——來(lái)調(diào)節(jié)他們的步槍機(jī)構(gòu)了。步槍機(jī)構(gòu)用鐵釘釘在槍托上。有人發(fā)現(xiàn)，在鐵釘上加螺紋，會(huì)固定得更牢。像所有其他鐵釘一樣，它們都是被敲進(jìn)去的，取出來(lái)很困難。唯一的解決辦法，是在將鐵釘敲入之前，在其頭部切出溝槽。這樣，利用“螺絲起子”就可以將它們?nèi)〕�。于是，螺絲起子就成了最早的螺絲鉗子或擰松器。費(fèi)利比安的1676年的改錐就是這種類(lèi)型。
　　由于螺釘是用手工制造的，造價(jià)自然昂貴，只用在特殊的工件上。然而，到18世紀(jì)末，一些不知名的天才（可能是在英國(guó)伯明翰）發(fā)現(xiàn)了一種更好的制造方法，不過(guò)仍然是用機(jī)器制造平端螺釘。這使得螺釘?shù)脑靸r(jià)低廉，能普遍地用于固定鉸鏈、門(mén)、家具等。但是，細(xì)紋螺釘?shù)淖饔糜捎谇脫舳鴾p低，需要用有較長(zhǎng)凸片的工具將其擰進(jìn)去。大約在公元1780年，倫敦裝配工具的制造廠商引進(jìn)了有較長(zhǎng)凸片的改錐，這種改錐的商標(biāo)至今還稱(chēng)為“倫敦牌”。大約在公元1840年，內(nèi)特爾福德改進(jìn)了木螺釘，將其制成帶尖的。改錐從此一直向前發(fā)展。
　　空氣泵
　　德國(guó)馬德堡市市長(zhǎng)蓋里克對(duì)科學(xué)家和哲學(xué)家關(guān)于形成真空的可能性的爭(zhēng)論很感興趣。作為一個(gè)受過(guò)專(zhuān)門(mén)教育的工程師，他決定通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。公元1650年，他制造出了第一臺(tái)空氣泵——像一臺(tái)手工操作的水泵，但有制造精密的零件，不透氣。這臺(tái)空氣泵是成功的。他指出，在一個(gè)抽盡了空氣的容器內(nèi)，聽(tīng)不到鐘響，蠟燭不燃燒，動(dòng)物也會(huì)悶死。
　　他的大規(guī)模的演示是十分壯觀的。有一次實(shí)驗(yàn)是當(dāng)著皇帝斐迪南三世的面在其宮廷前面的空曠處進(jìn)行的。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，在直徑12英尺的兩個(gè)半球的周邊凸緣上涂上潤(rùn)滑脂，將兩個(gè)半球的凸緣嵌合，然后將球內(nèi)空氣抽盡。將8匹馬分成兩組拉拴在每個(gè)半球上的鋼索也未能將其分開(kāi)，可是放進(jìn)空氣后，它們就分開(kāi)了。在公元1654年的另一次實(shí)驗(yàn)，是將一個(gè)立式開(kāi)口圓筒活塞下面抽成真空，用50人拉拴在活塞上的繩子，他們反而被活塞拉動(dòng)了。人們就是用這種方法來(lái)使活塞做功的；活塞的下面必須始終有一個(gè)真空。
　　但是，沒(méi)有空氣泵能形成真空嗎？經(jīng)過(guò)許多年之后，人們發(fā)現(xiàn)用蒸汽可以解決這個(gè)問(wèn)題。公元1698年，托馬斯·薩弗里第一個(gè)利用蒸汽排水，使蒸汽通入密閉容器，然后在容器上噴冷水，使其中的蒸汽冷凝，從而產(chǎn)生真空。他利用這種真空從礦井抽水，又利用鍋爐蒸汽將容器中的水排空。這個(gè)循環(huán)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行。
　　薩弗里的設(shè)備被稱(chēng)為“礦工之友”。它沒(méi)有任何活塞或活動(dòng)零件，也不是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，而只是一臺(tái)泵而已。
　　在此以前的1690年，法國(guó)的丹尼斯·帕平已經(jīng)制造出了一個(gè)模型設(shè)備，一個(gè)直徑2．5英寸的活塞剛好能放進(jìn)汽缸里。在汽缸內(nèi)盛少量的水，他就能夠通過(guò)連續(xù)地將水加熱和冷卻的辦法，證明汽缸冷卻時(shí)在活塞下面形成真空。雖然這種設(shè)備沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用，但卻是第一臺(tái)利用冷凝蒸汽推動(dòng)活塞和做功的設(shè)備。
　　公元 1712年，將居里克、帕平和薩弗里的上述3項(xiàng)成就結(jié)合在一起，達(dá)特默思的托馬斯·紐科門(mén)制成了一臺(tái)實(shí)用的蒸汽機(jī)。
　　胡克發(fā)明了萬(wàn)向節(jié)
　　公元1676年，被譽(yù)為“英國(guó)的達(dá)·芬奇”的羅伯特·胡克發(fā)表了他關(guān)于
　　“太陽(yáng)鏡”的演說(shuō)。這是一臺(tái)采用反射鏡系統(tǒng)安全地觀測(cè)太陽(yáng)的儀器。這臺(tái)儀器是用他新奇的萬(wàn)向節(jié)進(jìn)行操縱的。萬(wàn)向節(jié)是一種萬(wàn)能儀器……用來(lái)通過(guò)任何不規(guī)則的彎曲軌道產(chǎn)生環(huán)形運(yùn)動(dòng)。雖然胡克比較詳細(xì)地講過(guò)這種新儀器的制造方法，并且含糊地指出，這種儀器可能在各方面獲得應(yīng)用，但他自己只想用它來(lái)進(jìn)行天文觀測(cè)，或用在時(shí)鐘和日規(guī)的設(shè)計(jì)中，故在當(dāng)時(shí)沒(méi)有引起多少人注意。
　　胡克是個(gè)才華橫溢的人，他在系統(tǒng)提出物理學(xué)、化學(xué)和地質(zhì)學(xué)方面的革命性理論之余，在倫敦咖啡館內(nèi)同思想相近的朋友們無(wú)休止地討論之余，抽空兒搞了二十幾項(xiàng)發(fā)明。他的日記通常略為提及某些新設(shè)想是如何在他的高度活躍的頭腦中逐步醞釀成形的。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)議記錄，記載了那些使他最新的發(fā)現(xiàn)得以馳名的實(shí)驗(yàn)。
　　但是，日記并沒(méi)有講他在萬(wàn)向節(jié)上花費(fèi)了許多時(shí)間；他也不曾想學(xué)會(huì)演示萬(wàn)向節(jié)。就這種機(jī)器而言，發(fā)明完全屬于他個(gè)人看來(lái)是勿容置疑的。但是，在動(dòng)力傳輸方面，在19世紀(jì)的運(yùn)輸革命之前，和許多其他的發(fā)明一樣，并不需要一個(gè)具有向各個(gè)方向傳動(dòng)的自由接頭。
　　瓦拉發(fā)明了調(diào)速器
　　瓦特在1789年發(fā)明的蒸汽機(jī)中使用的離心調(diào)速器，在當(dāng)時(shí)引起的轟動(dòng)不是太大；瓦特重視動(dòng)力系統(tǒng)，只把調(diào)速器看成是蒸汽機(jī)上的一個(gè)附件。然而它是第一臺(tái)通過(guò)改變?nèi)剂陷斎肓慷�有效地控制速度的裝置，是使一臺(tái)機(jī)器能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的一切反饋裝置的鼻祖，在發(fā)明史上的地位已確定無(wú)疑。瓦特的調(diào)速器是由一對(duì)離心擺組成，最遠(yuǎn)處與蒸汽機(jī)的旋轉(zhuǎn)飛輪相連，直接連在一個(gè)套筒上，套筒又與汽缸的進(jìn)汽閥連接。當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)較快時(shí)，兩個(gè)球體就向外擺動(dòng)，使套筒下降；當(dāng)速度減慢時(shí)，球體就隨之下垂，迫使套筒上升。汽閥可開(kāi)大開(kāi)小，以維持均勻的速度。
　　瓦特調(diào)速器的歷史，也許可追溯到中世紀(jì)和文藝復(fù)興時(shí)期機(jī)器上有時(shí)用來(lái)代替飛輪的球—鏈裝置或球—桿裝置。然而這些裝置只發(fā)揮飛輪的功能，通過(guò)貯存能量、使鉆床或曲柄產(chǎn)生較有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)工具越過(guò)“死點(diǎn)”；它們不能控制速度或功率輸入，最多只是對(duì)調(diào)速器的造型有所啟發(fā)。直到力學(xué)發(fā)展了，人們知道了鐘擺的性能，懂得了離心力后，才有人想到利用球—桿組合裝置來(lái)進(jìn)行控制。
　　磨坊工人經(jīng)常碰到的一個(gè)問(wèn)題是無(wú)法利用強(qiáng)風(fēng)力。因?yàn)楫?dāng)軸旋轉(zhuǎn)很快時(shí)，磨石容易向上移動(dòng)，擴(kuò)大兩塊磨石之間的距離，以至夾在兩塊磨石當(dāng)中的谷粒不能完全磨碎。人們靠手將兩塊磨石拉緊，使它們之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x。直到1787年，托馬斯·米德才想出一種方法，將兩個(gè)擺分開(kāi)掛在驅(qū)動(dòng)磨石的正齒輪上，通過(guò)鏈條和萬(wàn)向節(jié)提升和調(diào)節(jié)拉桿。另一對(duì)擺與風(fēng)車(chē)翼板相連，這樣就使后者隨速度的變化而張合。磨坊工人只要改變翼板承受的風(fēng)力，就能調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸的速度。兩年后，斯蒂芬·胡珀用齒條和扇形齒輪代替鏈條，設(shè)計(jì)了一臺(tái)可以同它匹敵的機(jī)器，取得了專(zhuān)利權(quán)。
　　與此同時(shí)，約翰·倫尼在倫敦建的第一個(gè)用蒸汽驅(qū)動(dòng)的磨房——“阿爾比恩磨房”。裝有和米德調(diào)速器一樣的調(diào)速器。博爾頓在1788年5月給他的合作者瓦特寫(xiě)信說(shuō)，“有一種調(diào)節(jié)頂磨石和底磨石之間的壓力或距離的裝置。用這種調(diào)節(jié)裝置，蒸汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)得越快，上下磨石就越密合……當(dāng)蒸汽機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，頂磨石就升起……這是由于兩個(gè)鉛鎮(zhèn)重的離心力所致。全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鉛鎮(zhèn)重水平上升；運(yùn)轉(zhuǎn)減慢時(shí)，鉛鎮(zhèn)重就下落。它們通過(guò)這種方式對(duì)杠桿產(chǎn)生作用�！边@一定是瓦特的妙想，因?yàn)殡m然這種調(diào)速器最初是用在磨石上，而不是用在蒸汽機(jī)上，但在1788年底前，瓦特就按后一種用途將它進(jìn)行改裝了。由于他知道自己不能聲稱(chēng)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)基本原理，因而沒(méi)有想申請(qǐng)專(zhuān)利權(quán)。他先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)調(diào)速器采取保密措施。
　　流珠軸承
　　看來(lái)很可能是意大利文藝復(fù)興時(shí)期的雕刻家和金匠的塞利尼 （1500～1571年），首先看出一圈自由旋轉(zhuǎn)的滾珠可能減少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體之間的摩擦力。1543年，他在自傳中寫(xiě)道：“我已作成了一尊美麗的朱庇特雕像，將它放在一個(gè)木制底座上。我在底座內(nèi)安了4個(gè)小木球，木球的一大半埋在球窩內(nèi)。整個(gè)設(shè)計(jì)十分巧妙，一個(gè)幼小的孩子也能輕而易舉地使其前后移動(dòng)和轉(zhuǎn)身。
　　但是松動(dòng)地安在滾道里的進(jìn)行滾動(dòng)接觸的滾珠軸承，直到18世紀(jì)最后25年才開(kāi)始用在風(fēng)車(chē)上。最先用滾珠軸承的風(fēng)車(chē)是柱式風(fēng)車(chē)（約1780年），機(jī)器的整個(gè)結(jié)構(gòu)圍繞中心柱旋轉(zhuǎn)。1794年，威爾士卡馬森的一個(gè)叫菲利普·沃恩的鐵器制造商用經(jīng)向滾珠軸承作為四輪馬車(chē)的車(chē)軸軸承，并為此申請(qǐng)了專(zhuān)利權(quán)。從那時(shí)起到19世紀(jì)，特別是在19世紀(jì)的50年代和60年代，人們將滾珠軸承用在兒童玩的旋轉(zhuǎn)木馬、螺旋槳軸、軍艦上的機(jī)槍轉(zhuǎn)塔、扶手椅和自行車(chē)等器械的軸上，并取得了若干專(zhuān)利權(quán)。但是，直到有動(dòng)力裝置的車(chē)輛出現(xiàn)以后，金屬部件因快速行駛而發(fā)生大量的磨損時(shí)，這項(xiàng)發(fā)明才開(kāi)始得到充分利用。因此，在汽車(chē)和能大批生產(chǎn)的精密的球磨機(jī)出現(xiàn)以前，滾珠軸承并沒(méi)有真正起到像今天這樣重大的作用。
　　傳動(dòng)鏈條
　　1864年，斯萊特獲得了一種傳動(dòng)鏈條的專(zhuān)利，這種傳動(dòng)鏈條可以看作研制一種能驅(qū)動(dòng)自行車(chē)和其他機(jī)械的精密鏈條的第一步。他在索爾福德一個(gè)工廠制造紡織機(jī)械鏈條。后來(lái)這家工廠被瑞士人雷諾德買(mǎi)去。雷諾德又于1880年獲得套筒鏈的專(zhuān)利。把套筒裝在這種鏈上，比斯萊特的設(shè)計(jì)能提供大得多的承載表面。
　　人們所知的最早的傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)圖是達(dá)·芬奇畫(huà)的，然而不知道他畫(huà)的傳動(dòng)鏈?zhǔn)欠裾娴闹圃斐鰜?lái)了。我們從拉梅利的 《不同的人工機(jī)械》一書(shū)上，可以看到公元1588年的一種抽水機(jī)的插圖，這種抽水機(jī)就是利用鏈傳動(dòng)。圖上的鏈有一個(gè)方形的鏈環(huán)，與木輪上凸出的齒相配，每一個(gè)方形鏈環(huán)都通過(guò)3個(gè)橢圓形的鏈環(huán)與下一個(gè)方形鏈環(huán)連接。
　　因?yàn)檫m合做傳動(dòng)鏈的金屬又稀有又昂貴，又缺乏良好的制作工具，所以傳動(dòng)鏈未能廣泛使用。然而到19世紀(jì)初期，由于工業(yè)革命的緣故，傳動(dòng)鏈獲得了較為廣泛的應(yīng)用。
　　后輪用鏈傳動(dòng)的最早的法國(guó)自行車(chē)是吉爾梅設(shè)計(jì)的，由梅耶和吉埃于1868年制造出來(lái)。雖然傳動(dòng)鏈已經(jīng)使用了一段時(shí)間，但主要是用于紡織機(jī)械，自行車(chē)鏈條仍然相當(dāng)差勁。后來(lái)，一個(gè)叫朱贊的法國(guó)人于1885年研制成功了所謂的“現(xiàn)代自行車(chē)”，它的兩個(gè)輪子一般大，后輪用鏈傳動(dòng)。英國(guó)人斯塔利于1885年制造出了稱(chēng)為“安全漫游者”的自行車(chē)。這種自行車(chē)有新的改進(jìn)，但后輪仍用傳動(dòng)鏈傳動(dòng)。于是考文垂成了自行車(chē)的中心，開(kāi)始了現(xiàn)代自行車(chē)的時(shí)代。后來(lái)人們又把鏈傳動(dòng)原理用于摩托車(chē)和汽車(chē)�，F(xiàn)在，精確的傳動(dòng)鏈已經(jīng)成為工業(yè)機(jī)械的最重要的零件之一。
　　抓斗大王
　　幾十年來(lái)，工人們?nèi)�靠人工使�?8毫米粗的鋼絲繩在船艙內(nèi)捆扎原木，然后再用吊車(chē)吊起。年復(fù)一年，誰(shuí)也沒(méi)有想到這有什么不妥。然而有一天，有一個(gè)人卻著意要改變這種落后的狀況。他就是包起帆，人稱(chēng)“抓斗大王”。說(shuō)起他發(fā)明的抓斗，還要從血淋淋的事故說(shuō)起。
　　1968年，17歲的包起帆初中畢業(yè)，一場(chǎng)“文化大革命”斷送了他學(xué)文化、升高中的夢(mèng)想。他不得不到上海港木材裝卸公司報(bào)到，當(dāng)了一名裝卸工。從此，包起帆便和木頭、吊車(chē)打起了交道。夏天，船艙里悶熱難耐，他和工人們也要在里面搬運(yùn)木頭；冬天，木頭上都結(jié)了薄薄一層冰，他們也必須按時(shí)完成裝卸任務(wù)。在這樣的工作條件下，稍不留神，就會(huì)禍從天降——那些又重又粗的原木就像一只只“木老虎”，隨時(shí)有可能掙脫鋼絲繩的束縛，從高高的吊車(chē)上滑落下來(lái)，一旦砸在工人們的身上，其后果真是不堪設(shè)想。
　　包起帆就曾親眼目睹過(guò)這樣的慘狀。
　　有一天，包起帆和一位同事正在船艙內(nèi)工作，只見(jiàn)吊車(chē)吊起的大木頭在空中打轉(zhuǎn)。突在，險(xiǎn)情發(fā)生了，一根原木從吊車(chē)上滑了下來(lái)，壓在了這位同事的身上。只聽(tīng)“啊”地一聲，這位同事便在包起帆的身邊倒了下去，鮮紅的血液從嘴里吐出。經(jīng)過(guò)醫(yī)生的檢查，砸下的原木壓斷了這位同事10多根肋骨。
　　這種事故在包起帆的身邊是經(jīng)常發(fā)生的，從他進(jìn)公司以后，就有500多人受重傷或輕傷，10多人死亡。
　　同樣的事故也在包起帆的身上發(fā)生過(guò)。那是1974年春天的某一天，包起帆正在船艙里拉著鋼絲繩捆扎原木，就在他把鋼絲繩掛上吊鉤的一剎那間，掛鉤升起來(lái)了，將他的左手大拇指連同手套都拉碎，鮮血直流，手上露出了白白的骨頭。傷好了以后，包起帆重新進(jìn)入船艙裝卸原木，不料又被木頭砸傷了腳腿。
　　面對(duì)此情此景，包起帆心想：“這種落后的裝卸方法勞動(dòng)強(qiáng)度高，生產(chǎn)效率低，真是一只令人畏懼的 ‘老虎口’��！我一定要想點(diǎn)辦法，治一治這只 ‘木老虎’！”
　　由于傷病在身，包起帆不得不離開(kāi)自己灑了多年血汗的工作崗位，來(lái)到了機(jī)修車(chē)間當(dāng)修理工。包起帆就是這樣，到哪里都想有所作為。于是，他到新華書(shū)店去買(mǎi)了許多書(shū)籍——《機(jī)械制圖》、《車(chē)工基礎(chǔ)》等，然而，對(duì)一個(gè)文化水平只有初中二年級(jí)的人來(lái)說(shuō)，要讀懂讀通這一本本厚厚的書(shū)，談何容易��！包起帆真想有一個(gè)重新學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，補(bǔ)上科學(xué)文化這一課。
　　機(jī)會(huì)終于來(lái)了。1978年，大學(xué)恢復(fù)了招考，包起帆如愿以償，考取了上海市第二工業(yè)大學(xué)。當(dāng)然，他讀的是半脫產(chǎn)的業(yè)余大學(xué)，4天脫產(chǎn)學(xué)習(xí)，2天工作。
　　從初中二年級(jí)的水平一下要躍到大學(xué)，其困難是可想而知。然而，包起帆卻知難而進(jìn)。三角函數(shù)、解析幾何雖然是第一次碰到，但是人家做10道習(xí)題，他就做20道、30道；電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)盡管理解起來(lái)有困難，但是人家復(fù)習(xí)1遍，他就復(fù)習(xí)2遍、3遍……功夫不負(fù)有心人，學(xué)習(xí)上的困難在一點(diǎn)點(diǎn)地克服、一步步地后退，而包起帆卻在一天天地進(jìn)步。
　　為了補(bǔ)上初中、高中的知識(shí)，他特地到書(shū)店買(mǎi)來(lái)了數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)，每天晚上做完功課后就從基礎(chǔ)知識(shí)補(bǔ)起。包起帆還摸索出一套他自己的學(xué)習(xí)方法呢，他把厚厚的書(shū)本拆成薄薄的幾本，揣在口袋里，走到哪里學(xué)到哪里，馬路邊、車(chē)站上、汽車(chē)?yán)铩�…所有零星的時(shí)間都被他利用了起來(lái)。就這樣，包起帆終于跟上了學(xué)習(xí)的步伐。
　　就是在拚命讀書(shū)的時(shí)候，包起帆也沒(méi)有忘記治服“木老虎”的使命。
　　平時(shí)，包起帆常常在碼頭邊散步，看到別的公司在裝卸黃沙、石子時(shí)都是用抓斗，一上一下，一張一合，非常自如。于是，他想：黃沙、石頭能用抓斗，為什么木頭就不能用抓斗呢？對(duì)！我得制造一種安全的能抓木頭的抓斗。
　　他利用讀書(shū)的空閑，又來(lái)到自己工作過(guò)好幾年的船艙調(diào)查研究；他還到圖書(shū)館、情報(bào)所、資料室查數(shù)據(jù)、找公式；回到家里，他還用硬紙板做成各式各樣的抓斗模型……
　　一次次的試驗(yàn)，一次次的失敗，關(guān)鍵都在抓斗的開(kāi)閉結(jié)構(gòu)：抓木頭時(shí)，它必須張大口；抓起木頭時(shí)，它又必須緊閉口，將木頭緊緊夾住，不讓木頭滑脫。
　　有一天，包起帆將自家的縫紉機(jī)零件拆下來(lái)，做成了一個(gè)小抓斗，再用兩根繩子代替起重索，一上一下地來(lái)回放松、收緊，嘿！這小玩意兒竟然能夠抓起東西了。
　　經(jīng)過(guò)緊張地畫(huà)圖設(shè)計(jì)、制造加工，包起帆終于夢(mèng)想成真。第一只木材抓斗發(fā)明成功了！時(shí)間是1981年10月，這是包起帆永遠(yuǎn)難忘的一天，他眼看著自己發(fā)明的抓斗輕松自如地裝卸著原木，心中涌起了一股自豪感。
　　包起帆發(fā)明的第一種抓斗叫“雙索門(mén)機(jī)抓斗”，它是用兩根起重索使抓斗打開(kāi)和閉合的。有了這種抓斗，工人們終于從“老虎口”中解放了出來(lái)。
　　這項(xiàng)發(fā)明不僅使包起帆獲得了國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)，還使他榮獲了第16屆日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明銀獎(jiǎng)呢！
　　大學(xué)畢業(yè)以后，包起帆調(diào)到了公司技術(shù)科當(dāng)技術(shù)員，這更使他如魚(yú)得水，幾乎每年都有新的發(fā)明問(wèn)世。
　　1983年10月，包起帆被推選為工會(huì)代表，赴京參加全國(guó)總工會(huì)召開(kāi)的
　　“十大”。在開(kāi)幕式上，他忽然發(fā)現(xiàn)大會(huì)發(fā)給每位代表用作記錄的圓球筆的伸縮結(jié)構(gòu)十分靈活，“哎，這個(gè)結(jié)構(gòu)能不能用到我的抓斗上去呢？”真所謂
　　“心有靈犀一點(diǎn)通”。正是這枝普普通通的圓珠筆，使包起帆想到可以將“雙索抓斗”改為“單索抓斗”，用一根繩索就可以完成打開(kāi)、閉合抓斗兩個(gè)動(dòng)作了。
　　晚上，代表們都去看電影了，而包起帆卻呆在宿舍里拿著這枝圓珠筆出了神，這枝圓珠筆是怎樣的結(jié)構(gòu)呢？一連幾個(gè)晚上，他都沒(méi)有得出什么結(jié)論。
　　一回到上海，包起帆就直奔黃浦江西岸的一家圓珠筆廠，向工人請(qǐng)教圓珠筆芯伸縮的奧秘。但是，接待他的人以為他是同行，是來(lái)竊取情報(bào)的，對(duì)他十分冷淡。包起帆仍不死心，去公司開(kāi)了介紹信，還是不管用。后來(lái)，他又幾次登門(mén)求教，終于感動(dòng)了圓珠筆廠的接待人員。當(dāng)他們知道包起帆是為了搞抓斗發(fā)明，才希望弄懂圓珠筆芯的伸縮原理，別無(wú)他意時(shí)，接待人員才把“秘密”告訴了他。