本书主要介绍常用的机械零部件识别和应用，用机械积木搭建出机械设计的模型，介绍机械CAD的基本使用方法，用软件绘制出用积木搭建出的每一个机械产品或艺术品的组装图。共计30个项目，每个项目选择一个常用机械零部件，先讲机械零部件的认识、参数、作用，再用机械零部件设计出一个有趣的、实用的、熟悉的产品或艺术品，用机械积木做出机械模型，再用机械CAD绘制出用积木搭建的机械模型。让学生在玩中学。学中玩，学习形式、学习方法从幼儿园逐步过渡到小学低年级。首次将机械积木和机械CAD结合，将积木搭建上升到产品设计，从低级知识学习上升到较高阶段的基础知识学习。在内容选择上兼顾趣味性、科学系、逻辑性，通过各种形式激活学生全能，激活兴趣，为学生打开未来技术的一扇窗口，培养综合能力强强、素质高的一流人才。

本书通过机械积木认识基本的机械零部件：V带、棘轮、弹簧、蜗轮蜗杆、轴承、键、销、联轴器、曲轴、凸轮、连杆、四杆机构、飞轮、丝杠和卡盘，再将零部件组成简单有趣的应用产品或艺术品，这些美观实用的产品，极具趣味性，进一步提高了课程吸引力；然后用计算机辅助设计软件机械CAD制作出这些产品的设计图，将玩积木上升为技术设计和学习使用计算机辅助设计应用软件CAD，玩积木和学知识有机融合，保证知识的无缝衔接，平稳过渡，真正做到学中玩、玩中学。

本书可作为中小学人工智能入门教材，由于本书内容科学、专业，也可作为第三方进校园单位首选教材，学校社团活动使用教材，学校课后服务（托管服务）课程、科创课程可选教材，校外培训机构和社团机构相关专业可选教材，还可作为自学人员自学教材和家长辅导孩子的指导书。

V带传动

项目16

1

任务16.1 认识V带传动 2

16.1.1 V带传动的特点 2

16.1.2 V带传动的应用 2

任务16.2 V带传动系统积木拼装 4

任务16.3 机械CAD绘制组装图 .5

任务16.4 总结及评价 .10

棘轮

项目17

12

任务17.1 认识棘轮 13

17.1.1 棘轮的结构 13

17.1.2 棘轮的工作原理 .14

任务17.2 棘轮产品积木拼装 .15

任务17.3 机械CAD设计棘轮 16

任务17.4 总结及评价 .17

弹簧

项目18

18

任务18.1 认识弹簧 19

18.1.1 弹簧的种类 19

18.1.2 弹簧的参数 20

任务18.2 弹簧趣味玩具制作 .21

任务18.3 机械CAD设计弹簧 23

任务18.4 总结及评价 .25

蜗轮蜗杆

项目19

27

任务19.1 认识蜗轮蜗杆 28

19.1.1 蜗轮蜗杆的结构特点 28

19.1.2 蜗轮蜗杆传动的应用 29

任务19.2 减速器积木拼装 31

任务19.3 中望3D装配蜗轮蜗杆 32

任务19.4 总结及评价 .37

轴承

项目20

38

任务20.1 认识轴承 39

20.1.1 轴承的种类 39

20.1.2 滚动轴承的结构 .40

任务20.2 轴承趣味玩具制作 .41

任务20.3 机械CAD设计轴承 42

任务20.4 总结及评价 .46

键联接

项目21

47

任务21.1 认识键 .48

21.1.1 键的种类 .48

21.1.2 平键联接 .49

任务21.2 键联接产品积木拼装 52

任务21.3 机械CAD设计平键 53

任务21.4 总结及评价 .55

545754销连接

项目22

56

任务22.1 认识销 .57

22.1.1 销的种类 .57

22.1.2 销连接的应用 58

任务22.2 销连接的趣味玩具制作 .62

任务22.3 机械CAD设计圆锥销 63

任务22.4 总结及评价 .65

联轴器

项目23

66

任务23.1 认识联轴器 .67

23.1.1 联轴器的作用 67

任务23.2 联轴器趣味玩具制作 71

任务23.3 机械CAD绘制联轴器组装图 73

任务23.4 总结及评价 .77

曲轴

项目24

78

任务24.1 认识曲轴 79

24.1.1 曲轴的结构 79

24.1.2 曲轴的作用 80

任务24.2 曲轴趣味玩具制作 .81

任务24.3 机械CAD绘制组装图 82

任务24.4 总结及评价 .86

凸轮

项目25

87

任务25.1 认识凸轮 88

任务25.2 凸轮机构玩具制作 .89

任务25.3 机械CAD绘制组装图 90

任务25.4 总结及评价 .92

连杆

项目26

93

任务26.1 认识连杆 94

26.1.1 连杆的结构 94

26.1.2 连杆的用途 95

任务26.2 连杆趣味玩具制作 .96

任务26.3 机械CAD绘制连杆组装图 98

任务26.4 总结及评价 100

四杆机构

项目27

102

任务27.1 认识四杆机构 .103

27.1.1 四杆机构的组成 103

27.1.2 四杆机构的类型 104

27.1.3 生活中的四杆机构 .105

任务27.2 四杆机构积木拼装 106

任务27.3 机械CAD绘制机构组装图 .107

任务27.3 总结及评价 109

飞轮

项目28

111

任务28.1 认识飞轮 112

28.1.1 飞轮的结构 .112

28.1.2 飞轮的工作原理 113

任务28.2 飞轮玩具制作 .113

任务28.3 机械CAD设计飞轮 .115

任务28.4 总结及评价 116

丝杠

项目29

118

任务29.1 认识丝杠 119

29.1.1 丝杠的结构 .119

29.1.2 丝杠的应用 .121

任务29.2 丝杠趣味玩具制作 121

任务29.3 机械CAD设计丝杠 .123

任务29.4 总结及评价 124

卡盘

项目30

126

任务30.1 认识卡盘 127

30.1.1 卡盘的类型 .127

30.1.2 三爪卡盘的结构 130

任务30.2 卡盘玩具制作 .131

任务30.3 机械CAD设计卡盘 .133

任务30.4 总结及评价 135

近些年，国家已制定相关文件推动和规范编程教育的发展，将编程教育纳入中小学相关课程。为了帮助老师更有效地进行编程教育，让学生学好每节编程课，特组织多年在教学一线的教师编写了一套教材，并经过多次教学研讨、反复修改、反复总结提高后，现将付诸出版发行。

本套教材以初级阶段常用的电子积木和机械积木作为实验设备，先了解认识典型、常用的电子元器件和机械零部件，再组成简单有趣的应用产品或艺术品，然后用计算机辅助设计软件CAD制作出这些产品的原理图或机械图，将玩积木上升为技术设计和学习使用计算机辅助设计软件CAD，玩积木和学知识有机融合，保证知识的无缝衔接，平稳过渡，通过几年教学实践，取得了较好效果。

本书通过机械积木认识了基本的机械零部件：V带、棘轮、弹簧、蜗轮蜗杆、轴承、键、销、联轴器、曲轴、凸轮、连杆、四杆机构、飞轮、丝杠和卡盘，再将零部件组成简单有趣的应用产品或艺术品，这些美观实用的产品，极具趣味性，进一步提高了课程吸引力；然后用计算机辅助设计软件机械CAD制作出这些产品的设计图，真正做到学中玩、玩中学。

本书由麻城市职业教育集团曾丽、麻城市博达学校苏小明、麻城市电化教育馆陈平平担任主编，麻城市博达学校王正来和黄冠，黄梅县第三小学陈玲、无锡科技职业学院龚运新担任副主编。

人工智能是当今迅速发展的产业，一切还在快速发展和创新，是一个全新事物，本书存在的不足之处，敬请广大读者见谅。

需要书中配套材料包的读者可发送邮件至33597123@qq.com咨询。

编 者

2024年6月