1775年，瓦特与铸造厂老板马修·博尔顿开始了合作。

他们将分离式冷凝蒸汽机投入生产。

1781年，瓦特公司的雇员威廉·默多克发明了一种称为“太阳与行星”的曲柄齿轮传动系统，并以瓦特的名义成功申请了专利。

该装置将瓦特蒸汽机的活塞往复运动转化为旋转运动，为其成为动力机奠定了基础。

同年，瓦特又发明了双向汽缸以提高效率，双向汽缸即在活塞两侧进汽，提高热机效率。

这时，控制双向汽缸的进汽装置成为关键。

1784年，瓦特发明了平行四连杆机构，以保证双向汽缸的控制问题。

经过这一系列的改进，纽科门机已经完全蜕变为瓦特蒸汽机。

1785年以后，瓦特改进的蒸汽机首先在纺织部门投入使用，受到广泛欢迎。

为了保证蒸汽机转速的平稳性，瓦特于1788年发明了离心式调速器。

1790年瓦特又发明了蒸汽机气缸示工器。

1794年，瓦特与博尔顿合伙组建了专门制造蒸汽机的公司，保证了蒸汽机的研究经费。

到1824年，瓦特的公司共生产了1165台蒸汽机。

纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门，都先后采用蒸汽机做为动力。

世界就是这样跨入蒸汽时代的。

曲柄齿轮传动系统和双向汽缸是给瓦特蒸汽机带来质变的两项发明。

但也正是这两项发明成为“西方伪史论”者质疑瓦特的把柄。

因为曲柄连杆机构和双向汽缸的结构一直存在于中国古老的水排和风箱之中。

水排是古代冶铁技术中的重要鼓风设备，由东汉官员杜诗发明。

它利用水力推动水轮旋转，通过曲柄连杆机构，将圆周运动转化为直线的往复运动，带动鼓风皮囊开合，起到鼓风作用。

风箱确切的说，应该是双作用活塞式风箱，出现的时间不晚于宋代。

它设计巧妙，有两个进风口，使得推拉都能送风。

其内部结构与双向汽缸有异曲同工之妙。