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空氣泵
德國馬德堡市市長蓋里克對科學家和哲學家關于形成真空的可能性的爭論很感興趣。作為一個受過專門教育的工程師，他決定通過實驗來解決這個問題。公元1650年，他制造出了第一臺空氣泵——像一臺手工操作的水泵，但有制造精密的零件，不透氣。這臺空氣泵是成功的。他指出，在一個抽盡了空氣的容器內，聽不到鐘響，蠟燭不燃燒，動物也會悶死。
他的大規模的演示是十分壯觀的。有一次實驗是當著皇帝斐迪南三世的面在其宮廷前面的空曠處進行的。在這個實驗中，在直徑12英尺的兩個半球的周邊凸緣上涂上潤滑脂，將兩個半球的凸緣嵌合，然后將球內空氣抽盡。將8匹馬分成兩組拉拴在每個半球上的鋼索也未能將其分開，可是放進空氣后，它們就分開了。在公元1654年的另一次實驗，是將一個立式開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了。人們就是用這種方法來使活塞做功的；活塞的下面必須始終有一個真空。
但是，沒有空氣泵能形成真空嗎？經過許多年之后，人們發現用蒸汽可以解決這個問題。公元1698年，托馬斯·薩弗里第一個利用蒸汽排水，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。這個循環過程反復進行。
薩弗里的設備被稱為“礦工之友”。它沒有任何活塞或活動零件，也不是一臺發動機，而只是一臺泵而已。
在此以前的1690年，法國的丹尼斯·帕平已經制造出了一個模型設備，一個直徑2．5英寸的活塞剛好能放進汽缸里。在汽缸內盛少量的水，他就能夠通過連續地將水加熱和冷卻的辦法，證明汽缸冷卻時在活塞下面形成真空。雖然這種設備沒有得到實際應用，但卻是第一臺利用冷凝蒸汽推動活塞和做功的設備。
公元 1712年，將居里克、帕平和薩弗里的上述3項成就結合在一起，達特默思的托馬斯·紐科門制成了一臺實用的蒸汽機。
胡克發明了萬向節
公元1676年，被譽為“英國的達·芬奇”的羅伯特·胡克發表了他關于
“太陽鏡”的演說。這是一臺采用反射鏡系統安全地觀測太陽的儀器。這臺儀器是用他新奇的萬向節進行操縱的。萬向節是一種萬能儀器……用來通過任何不規則的彎曲軌道產生環形運動。雖然胡克比較詳細地講過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用，但他自己只想用它來進行天文觀測，或用在時鐘和日規的設計中，故在當時沒有引起多少人注意。
胡克是個才華橫溢的人，他在系統提出物理學、化學和地質學方面的革命性理論之余，在倫敦咖啡館內同思想相近的朋友們無休止地討論之余，抽空兒搞了二十幾項發明。他的日記通常略為提及某些新設想是如何在他的高度活躍的頭腦中逐步醞釀成形的。英國皇家學會會議記錄，記載了那些使他最新的發現得以馳名的實驗。
但是，日記并沒有講他在萬向節上花費了許多時間；他也不曾想學會演示萬向節。就這種機器而言，發明完全屬于他個人看來是勿容置疑的。但是，在動力傳輸方面，在19世紀的運輸革命之前，和許多其他的發明一樣，并不需要一個具有向各個方向傳動的自由接頭。
瓦拉發明了調速器
瓦特在1789年發明的蒸汽機中使用的離心調速器，在當時引起的轟動不是太大；瓦特重視動力系統，只把調速器看成是蒸汽機上的一個附件。然而它是第一臺通過改變燃料輸入量而有效地控制速度的裝置，是使一臺機器能進行自動調節的一切反饋裝置的鼻祖，在發明史上的地位已確定無疑。瓦特的調速器是由一對離心擺組成，最遠處與蒸汽機的旋轉飛輪相連，直接連在一個套筒上，套筒又與汽缸的進汽閥連接。當飛輪轉動較快時，兩個球體就向外擺動，使套筒下降；當速度減慢時，球體就隨之下垂，迫使套筒上升。汽閥可開大開小，以維持均勻的速度。
瓦特調速器的歷史，也許可追溯到中世紀和文藝復興時期機器上有時用來代替飛輪的球—鏈裝置或球—桿裝置。然而這些裝置只發揮飛輪的功能，通過貯存能量、使鉆床或曲柄產生較有規律的運動來帶動工具越過“死點”；它們不能控制速度或功率輸入，最多只是對調速器的造型有所啟發。直到力學發展了，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—桿組合裝置來進行控制。
磨坊工人經常碰到的一個問題是無法利用強風力。因為當軸旋轉很快時，磨石容易向上移動，擴大兩塊磨石之間的距離，以至夾在兩塊磨石當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的距離。直到1787年，托馬斯·米德才想出一種方法，將兩個擺分開掛在驅動磨石的正齒輪上，通過鏈條和萬向節提升和調節拉桿。另一對擺與風車翼板相連，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力，就能調節旋轉軸的速度。兩年后，斯蒂芬·胡珀用齒條和扇形齒輪代替鏈條，設計了一臺可以同它匹敵的機器，取得了專利權。
與此同時，約翰·倫尼在倫敦建的第一個用蒸汽驅動的磨房——“阿爾比恩磨房”。裝有和米德調速器一樣的調速器。博爾頓在1788年5月給他的合作者瓦特寫信說，“有一種調節頂磨石和底磨石之間的壓力或距離的裝置。用這種調節裝置，蒸汽機運轉得越快，上下磨石就越密合……當蒸汽機停止運轉時，頂磨石就升起……這是由于兩個鉛鎮重的離心力所致。全速運轉時，鉛鎮重水平上升；運轉減慢時，鉛鎮重就下落。它們通過這種方式對杠桿產生作用�！边@一定是瓦特的妙想，因為雖然這種調速器最初是用在磨石上，而不是用在蒸汽機上，但在1788年底前，瓦特就按后一種用途將它進行改裝了。由于他知道自己不能聲稱發現了這個基本原理，因而沒有想申請專利權。他先于競爭對手對調速器采取保密措施。
流珠軸承
看來很可能是意大利文藝復興時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的滾珠可能減少兩個轉動體之間的摩擦力。1543年，他在自傳中寫道：“我已作成了一尊美麗的朱庇特雕像，將它放在一個木制底座上。我在底座內安了4個小木球，木球的一大半埋在球窩內。整個設計十分巧妙，一個幼小的孩子也能輕而易舉地使其前后移動和轉身。
但是松動地安在滾道里的進行滾動接觸的滾珠軸承，直到18世紀最后25年才開始用在風車上。最先用滾珠軸承的風車是柱式風車（約1780年），機器的整個結構圍繞中心柱旋轉。1794年，威爾士卡馬森的一個叫菲利普·沃恩的鐵器制造商用經向滾珠軸承作為四輪馬車的車軸軸承，并為此申請了專利權。從那時起到19世紀，特別是在19世紀的50年代和60年代，人們將滾珠軸承用在兒童玩的旋轉木馬、螺旋槳軸、軍艦上的機槍轉塔、扶手椅和自行車等器械的軸上，并取得了若干專利權。但是，直到有動力裝置的車輛出現以后，金屬部件因快速行駛而發生大量的磨損時，這項發明才開始得到充分利用。因此，在汽車和能大批生產的精密的球磨機出現以前，滾珠軸承并沒有真正起到像今天這樣重大的作用。
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Spring Industry Exhibition
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