指南车

根据历史文献的记载，指南车是黄帝所制。到了曹魏时期，马钧制成指南车。指南车在晋代成为了卤簿仪仗之一。指南车为4匹马所驾驶，刻木为仙人，着羽衣，立于车上，不论车辆如何转向，仙人的手臂永远指向南方。马钧所造的指南车早已失传。南北朝时期，祖冲之改造了指南车，但历史文献中都没有关于指南车详细构造的记述。《宋史·舆服志》里对北宋时期的燕肃指南车作了详细的介绍，是研究指南车的重要史料。

据《宋史·舆服志》记载，燕肃的指南车是独辀车，上面立一个木仙人，手臂南指。指南车上共有9个轮，2个足轮，足轮里有2个附足子轮，各有24个齿。再往里有2个小平轮，各有12个齿。在车中心有1个大平轮，有48个齿。大平轮装在车辀上，木人立于大平轮的中心位置。当车子行驶时，先调整木人，使其手臂朝南。在朝前直行时，左右小平轮用竹绳悬挂起来，大平轮与附足子轮不产生传动关系。当车子向右行驶时，车子的后端必然向左转。这时，右边小平轮的绳子向上拉紧，小平轮上去，左边的小平轮下来，插进附足子轮与大平轮中间，三者产生传动关系。利用齿轮的传动来抵消车子转弯时带来的角度，这样，不论指南车怎样行驶，手臂永远指向南方。

记里鼓车

记里鼓车为双辕双轮车，是由汉代的记道车发展而来。有关汉代记道车的文字记载最早见于汉代刘歆的《西京杂记》：“汉朝舆驾祠甘泉汾阳——记道车，驾四，中道。”可见最晚到西汉时期，已经有了这种可以计算道路历程的车。到后来，因为加了行一里路打一下鼓的装置，所以称为“记里鼓车”。记里鼓车又名“大章车”“司里车”，制如指南车，车行0.5公里，木人打1槌。《宋史·舆服志》详细的记载了宋代卢道隆记里鼓车的构造及使用方法。张荫麟据此对记里鼓车的齿轮机构作了推断。

记里鼓车模型（国家博物馆馆藏）

记里鼓车分为两层，每一层都有1个木人。如图所示，甲为记里鼓车的两各足轮，乙是附于足轮的立轮，有18个齿。丙为下平轮，有54个齿。丁为第一贯心轴，戊为旋风轮，有3个齿。己为中平轮，有100个齿。庚为第二贯心轴，辛为小平轮，有10个齿。壬为上平轮，有100个齿癸为第三贯心轴。在第二贯心轴上安装下层的木人，在第三贯心轴上安装上层的木人。在庚轴和癸轴上装有拨子，用以拉动木人的手臂。中平轮转1周，车行0.5公里，下层木人打1槌。上平轮转1周，车行5公里，上层木人打1槌。[1]

指南车和记里鼓车都是齿轮传动系统在生活中的应用，有了它们，我们可以随时知道车辆行驶的方向以及路程。指南车和记里鼓车的发明，显示了中国古代劳动人民的聪明才智，在机械史和计量史中都占有重要的地位。