墨家主张造福于民，最注意生产工具的改进和创新。
1.改进桔槔机
以桔槔作为提水工具，早在春秋末期已有应用，墨子及其弟子作了深入研究并大
力推广使用。《墨经》记载了利用桔槔机起重的力学原理，揭示了“举之则轻，废之
则重”的科学谜底。
《墨经》说：“负(负重) 而不翘，说在胜(指杠杆支点另一侧的标端重力矩大于
本端和重物的重力合力矩)”。(《墨子·经下26》)
《墨经》解释为：“横木加重焉，而(标端) 不翘，极胜重也(标端重力矩大于本
端和重物的重力合力矩) 。右校交绳(调节移动支点)，无加(重)焉而翘，极不胜重也
(标端矩不大于本端重力矩)。衡(平衡)，加重于其一旁，必垂。权、重相若也，相衡
(平衡) 则本短标长。两加焉，重相若，则标必下，标得权也(因为本短标长，在本、
标两端加相等的重量，则标端必然下垂，这相当于标端比本端多出一个重量) ”。 (
《墨子·经说下26》)
这就是桔槔“举之则轻、废之则重”的原因所在。《墨经》作者虽然没有像现代
科学家一样，以精确的公式表达出杠杆原理，但他们经过反复试验，已在实际上掌握
了这一原理的精髓，并将它运用于简单机械的设计和制造。
2.滑轮和轮轴的研究
《墨子》中有多处关于研究和应用滑轮、轮轴的记载。滑轮和轮轴都是属于杠杆
类简单机械，利用它们可以改变作用力的方向或大小，从而减轻人类繁重的体力劳动，
并提高工作效率和准确性，那么滑轮的具体工作原理怎样呢?
《墨经》说：“挈，有力也。……长重者下，短轻者上。上者愈得，下者愈亡。”
(《墨子·经说下27》)这是说，向上提升重物时，用一个比重物更重的权牵拉，则重
物自动被提升。而重物越往上升，则权越往下落。
《墨经》说：“引，无力也。……绳直，权重相若，则止矣。” (《墨子·经说
下27》)这是说，当重物与权重量相等时，保持静止牵引状态不变。
《墨经》 又说：“收，上者愈丧，下者愈得。上者权重尽，则遂。” (《墨子
·经说下27》) 这就是说，当权略轻于重物时，则重物下降而被收取。权越往上升，
则重物越向下落。重物降到地面，而权升到顶端，就可以开始下一个提升重物的过程。
“上者愈得，下者愈亡；上者愈丧，下者愈得”，这种谜语式的表述，正是墨家
对于滑轮、轮轴装置妙用的生动写照。
3.斜面原理及其妙用
以墨子为代表的墨家集团制造器械的技能可媲美于公输般，公输般为楚国制造攻
城云梯就是斜面原理的运用，墨子对此有更深的研究。
《墨经》以车梯为典型，在与垂直和水平的比较中阐明了斜面原理及其妙用。
车梯，顾名思义，是兼有车子和梯子两种功能于一身的器械。其构造特点是，后
边两轮高，前边两轮低，上铺木板以构成斜面。由于车梯重心偏前，所以要在车前加
重，即以绳索系在车的前端，下悬重物，以为平衡。当把人或物装上车子时，卸下前
悬重物，用人力拉车前行。
那么，用车梯搬运重物，与垂直和水平搬运有什么区别呢? 墨家对此作出分析：
凡重物，上边不提举，下边不牵引，旁边不推拉，则垂直自由下落。而在斜面上滑动
的重物，由于受斜面的限制，不能垂直自由降落。以人力引绳拉车行车，就跟用绳子
牵引船前面的横木、拉船在水中前进一样。因此，用斜面搬运重物，所用的力只是物
体重量沿斜面的分力，所以它要比垂直和水平搬运重物省力，这就是斜面原理的妙用。