机械学

最早的发条

中国人发明了发条技术。

明朝戴进（1388-1462）《太平乐事》册页图，现藏台北故宫博物馆。一共十开，依序有「婴戏」、「骑牛」、「捕鱼」、「娱乐」、「戏耍」、「试射」、「耕罢」、「观戏」、「木马」、「牧归」等各式不同的主题。其中「木马」一图中，童子开匣放出木马，小木马奔驰而出。小木马能自行，无线操控，说明采用了发条技术加齿轮。

最早的滚球轴承

元代郭守敬发明的简仪，使用了世界上最早的滚球轴承。

最早的机械图纸

北宋苏颂所作《新仪象法要》一书，将水运仪象台的总体和各个零部件采用绘图的方式加以说明。那些详细的透视图和示意图是世界上保存至今，最早最完整的机械图纸。根据这些图纸可以准确地复原出当年的水运仪象台。

最早的活塞

宋朝发明了唧筒。《武经总要》记载，唧筒“用长竹，下开窍，以絮裹水杆，自窍唧水”。意思就是，水杆上裹着棉絮，类似于活塞，通过拉动，从而将水从唧筒的开口处吸上来，再按下去就能喷水。这说明，唧筒是可以吸水和喷水的工具。唧筒是世界上最早的活塞。

最早的单向阀

北宋在冲击式顿钻钻井中所使用的工具泥筒与汲筒，均采用了熟皮制成的单向阀，入水则启，出水则闭。因岩砂和泥水在筒内下坠，熟皮受压紧贴简底，不泄漏。这是世界上最早的单向阀。

最早的热力机械

最早的热力机械是北宋以前就已出现的“走马灯”。这也是最早的汽轮机。

最早的曲柄连杆

上海博物馆藏的北宋（或说五代）《闸口盘车图卷》中描绘了“水击面罗”，是磨坊用来筛面粉或茶末的工具。“水击面罗”利用曲柄连杆机构将水轮的旋转运动转化为面罗的往复运动的，又通过设立撞柱让面罗撞击，使面罗有力地抖动，从而产生筛面的动能。这是世界上最早的曲柄连杆。

最早的曲柄

已知最早以艺术型式描述曲柄把手是来自西元前1世纪汉朝的农家绿釉陶陪葬模型。

最早的皮带传动

世界上最早关于皮带传动的记录是汉朝杨雄在于西元前15年所作《方言》中提到的卷纬机。通过一个皮带传动的大滑轮带动小滑轮，卷纬机可以将丝纤维缠绕在锭上，为纺梭作准备。

最早的链条循环传动

东汉哲学家王充提到的链泵，是世界上最早的链条循环传动装置。

最先发明水轮

水轮是以流水为动力，进行旋转的动力装置，又称“水车”。中国人至迟在西元前1世纪就发明了水轮。在发明水轮的基础上，中国人又发明了水碓、水磨、水力大纺车、水转筒车、水转龙骨水车等各种机械。

最早的万向支架

公元前140年，房风发明了万向支架。万向支架又称常平支架、平衡环。公元189年丁缓改进了万向支架，用于被中香炉。后来万向支架传到了欧洲。到公元9世纪，著名科学家罗伯特·胡克等人应用该装置的原理造出了万向接头，就是这项发明使汽车的自动能量传输成为可能。中国人发明的万向支架比西方领先700年左右。万向支架也是现代陀螺仪的基础。【源】

最早的棘轮

洛阳东周王城粮仓遗址出土了世界上最早的棘轮，距今2300年。

齿轮的造型为外圆内方，轮径4.2厘米、方孔边长2.5厘米，外面的齿轮为圆型，周围是40个斜齿，里面的方形显然是安装在方形木轴上。钩卡则呈弓状，一端有用来安装圆轴的圆孔，另一端有钩爪，背部有小圆鼻，长5.9厘米。这套齿轮、钩卡保存完整，显然是某个机械上的精密的制动零件。

最早的滚动轴承

秦汉时期的“轴受”具备内腔结构，可以放置滚子。这种“轴受”被认为是人类制造的初代滚动轴承。

世界上最早的滚动轴承是陕西农村发现的公元前2世纪具有内腔的环形青铜制品。

山西永济薛家崖也出土了三件汉代铜制轴承，在轴承内分出四格或八格的环形槽，格内残存有似为滚珠的铁粒。

最早的弹簧

中国人发明了弹簧。

河南信阳出土了一批春秋时代的弹簧，由锡铅合金制成。与这批弹簧同时出土的还有与箭镞与丝线。箭矢、丝线、弹簧及用于缠绕丝线的磻，共同组成一套古代田猎时用于弋射的弋器。

湖北随州曾侯乙墓中也出土了大量弋器，上有数以千计的金属螺旋式弹簧，其制作材料或为金丝，或为铅锡合金。类似的弹簧还在湖北襄阳、当阳两地，以及安徽六安等地的春秋末期到战国中期的墓葬之中均有发现。

最早的滑动轴承

战国时期中国发明了金属轴瓦（釭），并采用木材与金属组合发明了世界上最早的滑动轴承。轴瓦的发明减小了车轮与车轴之间的摩擦，提高车轮转速，延长了车轮使用寿命。

最早关于润滑剂的记载

春秋时代的《诗经·邶风·泉水》篇中，有“载脂载辖，还车言迈。遄臻于卫，不瑕有害？” 辖在古代解释为“车轴端键”。用于古车上，它相当于我们现在所说的销钉，穿过轴端，可以将车轮“辖”住，使车轮轴向固定；而“脂”就是指润滑剂。这几句诗译成现代汉语，就是：用油脂，将车轴润滑，在轴端，把销钉检查，驱车远行，送我回家。快快地赶到家乡卫啊！切莫让我问心有愧。这是世界上有关润滑剂使用的最早记载。

最早的桔槔

世界上最早的桔槔，是春秋时代发明的，这是一种利用杠杆原理来提水的装置。

最早的齿轮

中国人发明了齿轮。

距今约4500年的陶寺遗址就已出土了铜齿轮形器。到了汉代，已有精密的机械加工，齿轮是组成机械装置的重要部件之一。不仅有青铜、铁等不同材质，还有细分用途的正齿轮、人字形齿轮及用于制动的棘轮。棘轮可用于水车、辘轳、吊车等。而记里鼓车、指南车、浑天仪等都是具有齿轮传动机件的典型装置。

著名的中国古代齿轮实物还有：汉文帝霸陵出土的青铜齿轮、郑州博物馆藏汉代铁齿轮、1974年陕西永寿县出土的汉代铁齿轮等。

最早的自动离合装置

相传早在五千年前的黄帝时代就发明了指南车。指南车的工作原理是齿轮传动及自动离合装置。这是世界上最早的自动离合装置。֍

最早的轴承

中国人发明了轴承。

2010年3月跨湖桥文化遗址发现的木质陶轮底座，距今8000年，是世界上最早的轴承。