机械研究简史
几千年前，人类创造了用于去壳和碾碎谷物的研钵和磨坊，用于提水的橙子和风车，有轮子的汽车，在河流中航行的船只，桨，桨和舵。使用的动力已经从人类的体力发展到使用畜力、水力、风力。使用的材料从天然的石头、木头、泥土、皮革发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷，制作陶瓷器皿的陶车是由动力、传动、工作三部分组成的整机。
从石器时代到青铜时代，再到铁器时代，用于吹火的鼓风机的发展发挥了重要作用。只有有足够强的鼓风机，冶金炉才能获得足够高的温度，才能从矿石中提炼出金属。中国在公元前1000年到公元前900年就有了冶炼铸造用的鼓风机，并从人工鼓风逐渐发展到畜力鼓风和水力鼓风。
15 ~ 16世纪以前，机械工程发展缓慢。但在几千年的实践中，机械发展积累了相当的经验和技术知识，成为未来机械工程发展的重要潜力。17世纪后，英法西欧国家出现了资本主义，商品生产开始成为社会的中心议题。
18世纪后期，蒸汽机的应用从采矿扩展到纺织、面粉、冶金等行业。制造机械的主要材料逐渐从木材变成更坚韧的金属，但手工加工很困难。机械制造业开始形成规模，并在几十年内成为一个重要的产业。
机械工程通过拓展实践，从一项主要依靠工匠个人天赋和技能的分散技能，逐渐发展成为一门理论化、系统化、独立的工程技术。机械工程是促成18 ~ 19世纪工业革命和资本主义机械大规模生产的主要技术因素。动力是发展生产的重要因素。17世纪后期，随着各种机械的改进和发展，以及对煤炭和金属矿石需求的不断增加，人们感到依靠人力和畜力无法将生产提高到一个新的阶段。在英国，纺织、制粉和其他工业越来越多地位于河中，用水轮驱动工作机械。但在当时，煤矿、锡矿、铜矿等矿山的地下水，只能靠大量的畜力来提升和清除。在这样的生产需求下，纽科门的大气蒸汽机在18世纪初出现，用来驱动矿井排水泵。但这种蒸汽机油耗率高，基本只在煤矿使用。
1765年，瓦特发明了带独立冷凝器的蒸汽机，降低了燃料消耗率。1781年，瓦特发明了蒸汽机提供旋转动力，扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展使采矿和工业生产、铁路和航运能够以机械方式提供动力。蒸汽机几乎是19世纪唯一的动力来源，但蒸汽机及其锅炉、冷凝器、冷却水系统等。体积庞大，并且它们的应用非常不方便。
19年底，供电系统和电机开始开发普及。20世纪初，电动机在工业生产中已经取代蒸汽机，成为驱动各种工作机器的基本动力。生产的机械化离不开电气化，电气化通过机械化对生产起作用。
在19世纪，机械工程的总知识还很有限，在欧洲的大学和学院里一般都和土木工程作为一门学科融合在一起，称为土木工程，到了19世纪下半叶才逐渐成为一门独立的学科。20世纪，随着机械工程技术的发展和总知识的增加，机械工程开始分解，专门的分支相继出现。这种分解趋势在20世纪中期，也就是第二次世界大战结束前后达到顶峰。在发电站的初期，蒸汽机被用作动力。20世纪初，高效率、高转速、大功率的汽轮机出现了，适应各种水资源的水轮机也出现了，推动了供电系统的蓬勃发展。
19世纪后期发明的内燃机，经过逐年改进，已经成为重量轻、体积小、效率高、操作方便、随时可以启动的原动机。最早用于驱动无动力供应的陆地作业机械，后用于汽车、移动机械和船舶，20世纪中期开始用于铁路机车。由于排除了汽轮机和内燃机，蒸汽机不再是重要的动力机器。内燃机的发展以及后来发明的燃气轮机和喷气发动机，是飞机和航天器研制成功的基本技术因素之一。
在工业革命之前，机器大多是木头做的，是木匠手工制作的。金属(主要是铜和铁)仅用于制造仪器、锁、钟、泵和木结构的小零件。金属加工主要依靠机械师的细致工作来达到要求的精度。随着蒸汽机动力装置的普及和矿山、冶金、船舶、机车等大型机械的发展，需要成型和切割的金属零件越来越多，要求的精度也越来越高。应用的金属材料已经从铜、铁发展到钢。机械加工，包括锻造、锻压、钣金加工、焊接、热处理等技术和设备，以及切削技术和机床、工具、量具等。，发展迅速，保证了各行业发展生产所需的机械设备供应。
随着社会经济的发展，对机械产品的需求猛增。生产批量的增加和精密加工技术的进步，促进了零件互换生产、专业分工协作、流水线、流水线等大量生产方式的形成。简单的互换零件和专业分工在古代就已经出现。在机械工程中，互换性首先体现在莫茨利1797利用他创造的螺纹车床生产的螺栓和螺母上。同时，美国工程师惠特尼用可互换的生产方法生产出火枪，显示了互换性的可行性和优越性。这种制作方法逐渐在美国推广，形成了所谓的“美国制作法”。
20世纪初，福特在汽车制造领域创造了一条装配线。泰勒在19年底创立的量产技术和科学管理方法，使得汽车等量产机械产品的生产效率达到了过去难以想象的高度。
20世纪中后期，机械加工的主要特点是:提高机床的加工速度和精度，减少对手工技能的依赖；提高成型、切割、装配的机械化和自动化程度；使用数控机床、加工中心、成组技术等。，发展柔性加工系统，将中小批量、多品种生产的生产效率提高到大批量生产的水平；研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削技术。
18世纪以前，机械师制造机械完全靠经验、直觉和手艺，与科学联系不大。到18 ~ 19世纪，在新兴资本主义经济的推动下，掌握科学知识的人开始重视生产，而直接进行生产的手工艺人开始学习科学文化知识，他们的交流和相互启发取得了很大的成果。在这个过程中，逐渐形成了一套围绕机械工程的基础理论。
动力机械是当时第一次与先进的科学相结合。蒸汽机的发明者萨弗里·瓦特应用了物理学家帕潘和布莱克的理论；在涡轮实践的基础上，物理学家卡诺、兰金和开尔文建立了一门新的科学——热力学。内燃机的理论基础是法国的罗莎在1862年创立的。1876年，奥托应用罗莎的理论，彻底改进了他原有的粗糙、笨重、噪音大、热效率低的内燃机，并确立了它的地位。其他的如汽轮机、燃气轮机、水轮机都是在理论的指导下发展起来的，理论也在实践中不断完善和提高。早在公元前，中国就已经在导向车上应用了复杂的齿轮系统，在香炉上应用了可以永远保持水平位置的十字炮塔。古希腊已有圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆传动的记载。但直到17世纪以后，齿轮传动瞬时速比与齿廓的关系以及齿廓曲线的选取才得到理论上的阐述。
手摇曲柄和脚踏机构是曲柄连杆机构的先驱，曲柄连杆机构在古代文明中有着悠久的历史，但对曲柄连杆机构的形式、运动和动力的精确分析和综合是现代机构学的成就。机构学作为一门专门学科，在19世纪初首次被列入高等工程学院(巴黎理工学院)的课程。通过理论研究，人们可以准确地分析各种机构的运动，包括复杂的空间连杆机构，然后根据需要合成新的机构。
20世纪下半叶，有限元法和计算机的广泛应用，使分析计算复杂机械及其零部件的力、力矩和应力成为可能。对于有足够实际或实验数据的机械或其部件，可以利用统计技术，根据所需的可靠性，科学地设计机械。