人類在勞動實踐中(zhōng)創造了生産(chǎn)工(gōng)具(jù)，最早發明的一些簡單工(gōng)具(jù)後來演變成為(wèi)簡單機械，它包括劈、斜面、螺旋、杠杆和滑輪等。在中(zhōng)國(guó)戰國(guó)時期的著作(zuò)《墨經》中(zhōng)和古希臘阿基米德(dé)的著作(zuò)中(zhōng)都有(yǒu)關于簡單機械及其力學(xué)原理(lǐ)的論述。
機械利益 起初人們應用(yòng)簡單機械主要是為(wèi)了獲得機械利益，即用(yòng)小(xiǎo)的力來獲得大的力，或稱為(wèi)增力。如稱施于機械上的驅動力為(wèi)輸入力，從機械所獲得的有(yǒu)用(yòng)力為(wèi)輸出力，則機械利益定義為(wèi)輸出力與輸入力的比值。除了能(néng)改變力的大小(xiǎo)外，有(yǒu)時為(wèi)了改變作(zuò)用(yòng)力的方向或作(zuò)用(yòng)點的位置而應用(yòng)簡單機械。此外，有(yǒu)時為(wèi)了增大位移而應用(yòng)簡單機械。例如，儀表的指針、鑷子等，在這種情況下，輸入力大于輸出力。
簡單機械工(gōng)作(zuò)時處于靜止或低速運動狀态，分(fēn)析其工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)時，可(kě)以應用(yòng)力和力矩的平衡條件求得輸入力和輸出力之間的關系式，此關系式中(zhōng)包含有(yǒu)簡單機械的幾何參數，例如劈的楔角、斜面的傾角、螺旋的螺紋導角、杠杆支點到力的作(zuò)用(yòng)點的距離和滑輪的半徑等。如根據這種關系式來改變簡單機械的幾何參數，可(kě)以使小(xiǎo)的（或大的）輸入力與大的（或小(xiǎo)的）輸出力相平衡。
機械功原理(lǐ) 當簡單機械工(gōng)作(zuò)時，可(kě)将它的運動分(fēn)為(wèi)平動和轉動，對這兩種不同形式的運動可(kě)用(yòng)不同的方法來計算力所做的功；平動時用(yòng)力的大小(xiǎo)與力的作(zuò)用(yòng)點沿力作(zuò)用(yòng)線(xiàn)的方向所移動的距離的乘積來計算；轉動時用(yòng)力矩的大小(xiǎo)與繞力矩轉軸所轉動的轉角的乘積計算。在一般情形下，輸入力做的功為(wèi)正值，稱為(wèi)輸入功；輸出力做的功為(wèi)負值，稱為(wèi)輸出功。如不考慮摩擦所消耗的功（例如杠杆和滑輪等），當簡單機械處于平衡狀态時,輸入功與輸出功的代數和為(wèi)零,或輸入功與輸出功的大小(xiǎo)相等，這稱為(wèi)機械功原理(lǐ)。這說明簡單機械雖可(kě)省力但不能(néng)省功。輸入力小(xiǎo),但其作(zuò)用(yòng)點移動距離大;輸出力大，但其作(zuò)用(yòng)點移動距離小(xiǎo)。所謂力學(xué)的“黃金律”：“得之于力者，失之于速度。”早在16世紀當伽利略研究斜面上重物(wù)平衡問題時已經發現，這就是從實踐中(zhōng)總結出來的機械功原理(lǐ)。
研究斜面和螺旋等簡單機械時，應考慮摩擦力（見摩擦）所消耗的功。這時機械功原理(lǐ)表示為(wèi)：輸入功、輸出功和摩擦力所消耗的功的代數和為(wèi)零。輸出功的值小(xiǎo)于輸入功的值。輸出功與輸入功的比值稱為(wèi)機械效率。有(yǒu)摩擦時，機械效率總小(xiǎo)于1。
簡單機械的應用(yòng) 簡單機械雖然十分(fēn)古老，但它在現代各種機械和儀器中(zhōng)仍然被廣泛采用(yòng)。在許多(duō)機器中(zhōng)都可(kě)以找到不同形式的簡單機械或由簡單機械演變而來的各種機械。典型實例之一如材料強度試驗機中(zhōng)的螺旋加載裝(zhuāng)置、楔形夾持器具(jù)、杠杆與滑輪組成的記錄裝(zhuāng)置等。金屬切削機床中(zhōng)的操縱手把多(duō)由杠杆演變而來，夾具(jù)多(duō)由劈與斜面演變而來，絲杠則是螺旋的直接應用(yòng)。在物(wù)料運輸和提升的裝(zhuāng)置和設備中(zhōng)，斜面和螺旋的應用(yòng)更為(wèi)普遍。這些實例說明：簡單機械是現代機械的基礎之一。
