机械效率教案（优推4篇）

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机械效率教学设计【第一篇】

关键词：机械设计；标准；制造；质量控制

1机械设计标准的内容

当前我国机械制造企业的发展势头迅猛，引入了很多全新的技术手段，现代化的机械制造企业已经不能采用传统的机械设计标准进行设计，需要在传统机械设计标准的基础上不断改进和完善，这也是当前机械制造企业发展的关键。由于我国的生产方式正由粗犷型逐渐转向集约型，因此对机械设计制造的要求也越来越高。机械设计企业要在保证地区环境的基础上发展自身经济，因此要求机械生产企业在运营过程中要始终坚持环境保护的理念。机械的设计标准主要从以下两方面入手：第一，在保证机械设计的安全标准基础上，技术人员要不断树立机械设计的安全理念，保障设备安全及技术手段的先进性。运用符合国家标准的机械设备，引入科学合理的方式和方法对其进行维护，确保机械设备的正常运行。此外，还要求机械设备的设计生产原材料坚固可靠，这样能在设备运行中有效防止对工作人员产生的伤害，提高机械设备的安全性。技术人员还要做好对机械设备安全事故的评估工作，对已经发生的事故要及时做好备案，将其作为实例对技术人员进行培训，这样能对操作人员进行安全性的提示。最后，在进行机械设计时技术人员要坚持以人为本的原则，不断提高标准的智能化，这样可有效避免工作人员在实际操作中出现使用疲劳的现象，提升工作人员的工作积极性和主动性，对提升机械制造的整体效率十分有益。

第二，机械企业在进行机械设计时，要在绿色设计的标准上，遵循环境保护理念，否则企业无法实现长期发展。很多企业因为没有遵循环境保护理念而被当地政府取缔，因此坚持环境保护理念也是当前我国现代化市场竞争机制及资源整合的实际需求。坚持环境保护理念也是现代化机械制造企业必须要落实的机械设计标准，当前环境保护设计在机械产品中的分类有以下三方面：其一是资源属性绿色设计，其二是生态环境属性绿色设计，其三是对人身心健康影响的基本属性。绿色设计理念始终贯穿于机械设计中，并在不同阶段呈现出不同的设计标准。在结构设计阶段，技术人员须在保证设计产品质量的前提下，细化机械设计产品所使用的原材料，降低物料成本，遇到具体的机械设计问题时，技术人员要明确设计产品的质量和体积，保障机械设计成本策略的实现，促进结构设计可以在绿色环保理念下进行。在物料准备阶段，机械设计人员在设计初期就要体现出绿色保护这一理念，尤其是在选材环节，应尽量选择环境优良、污染少、能循环使用的材料，不要因价格问题而选择存在高污染等质量问题的原材料。在机械制造阶段，技术人员要保证减少废水、废气及废物的排放，降低工作人员的操作难度，这是提高资源利用率的有效表现形式。在产品使用时，还要对消费情况进行监督和控制，体现绿色设计的理念。消费者也应树立环境保护意识，共同推进环境保护理念的形成。

2机械制造质量控制

质量控制概念

机械制造企业在社会各个领域的发展下得到了极大提升，机械制造所面临的选择也是多方面的，不管机械制造的种类有多少，永远是用产品的质量说话，也就是说产品的质量才是影响消费者选择的首要因素。产品的质量控制一般都是通过机械制造的质量控制实现的，单从这个层面来说，机械制造的质量控制在整个机械制造中所起的作用是非常关键的。

质量控制的影响因素分析

第一，精度影响。机械产品对精度的要求是非常高的，而精度是对所加工产品质量的一种直接体现，一般来说产品的精度与生产成本是成正比的，精度越高就说明生产成本越高，但是产品的精度与生产效率之间存在反比关系，也就是说生产产品的精度越高，其生产效率就会越低。设计人员一定要根据产品的实际使用需求，制定出合理的精度，只要达到生产需求即可，过高的精度不仅不会对需求产生变化，而且还会影响施工的生产效率。因此只有制定科学合理的精度标准，才能保证较高的生产率。第二，生产工艺。在机械加工过程中，由于生产产品不同，因此所使用的生产工艺系统也存在很大差别。一般来说，须按照一定标准进行工艺系统流程的调节，这样能有效避免系统出现生产误差，对机械生产过程影响深远。第三，外部因素。在机械生产过程中，机械设备的零部件可能会因为一些外部因素而导致变形，无法正常工作，再加上受生产过程中加工部件自身惯力以及重力的影响，使得最终的加工精度也会出现一定的误差。

质量控制方法

第一，测算。这一控制方法主要针对的是已经加工完成的零部件成品的精度测算，主要是对成品的位置、尺寸以及形状进行对比和分析，通过一系列的测算程序来达到提高机械精度的目的。我们的技术人员主要是通过对尺寸精度的把握来提高形状和位置的精度。第二，抵消外界因素。我们的技术人员要在制造产品的过程中，针对机械设计中可能会出现的问题，认真落实工序检测系统，及时调整问题，将出现的和可能出现的问题都了解清楚，及时处理这些问题，尽可能的避免外界因素对机械设计产生的影响。第三，工艺整合。要求设计人员对设计工艺进行分析和管理，制定出科学合理的工艺生产路线，有效减少系统出现的误差。

3结语

本文主要对机械行业的发展及技术手段进行简要分析，指出机械设计及机械制造质量控制在机械制造中的重要地位，在此基础上提出了机械设计标准和绿色设计两种设计体系，希望能为我国机械行业的发展提供相应的理论指导。

参考文献：

［1］郑伯伟。机械设计课程设计的指导和答辩改革［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1•教学论文).2015.

［2］朱龙根。建设好专业课，把机械设计及制造专业办成特色鲜明的新型专业［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1•教学论文).2015.

［3］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第七次工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2•教学史志).2015.

［4］张奉禄，鲁墨武。加强课程间的联系和管理搞好机械设计及制造专业的改革［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1•教学论文).2014.

［5］陶金玉。精心组织课程设计，加强培养设计能力［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1•教学论文).2015.

［6］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第六次工作会议———实验教学工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2•教学史志).2014.

［7］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第一次工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2•教学史志).2015.

［8］贾宝贤，何风梅。机械设计课程教学中的多元化手段［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1•教学论文)．2016.

机械效率教学设计【第二篇】

关键词：机械原理；教学改革；机械创新

中图分类号：TH111； 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）26-0125-02

一、引言

“机械原理”是机械专业一门重要的专业基础课，在专业教学安排中具有承前启后的重要作用[1]。它在机械类人才培养的全局中具有增强学生对机械技术工作适应能力和开发创新能力的作用。机械原理的内容较繁杂，主要研究各种机械的一般共性问题，即机构的组成原理、运动学及机器动力学和常用机构的分析与设计，以及机械传动系统方案设计等问题，且内容抽象，概念性强，公式较多，方法技巧性要求高。“机械原理”具有较强的理论性、应用性和实践性，与工程实际联系紧密，它为学生学习专业技术知识、分析和解决工程实际问题打下必要基础[2]。

在机械原理教学课程中，学生与一些相关的设备、结构进行接触的机会比较少，缺乏将力学知识和实际工程问题紧密结合和转换的能力，学生对这门课程的重要程度认识不足，一些学生疲于应付考试，在解决实际问题时很难对比较抽象的机械原理问题进行正确分析。而机械原理中较多的定理与公式的教学内容，以及部分学生数理基础薄弱、学习积极性不高，是该课程教学效果不理想的另一重要因素。随着高等教育体制的改革与深化，随着新时代大学生专业素养的不断提高，传统机械原理的教学改革的开展势在必行[3]。

二、基于机械创新项目的机械原理课程教学

针对以上机械原理教学中存在的不足，有必要对机械原理教学进行教学改革。基于机械创新项目的机械原理课程教学改革，是要求学生以机械创新项目为依托，实现给定项目的功能，完成项目产品的设计，并最终形成产品的样机，达到学以致用，进一步巩固学生的机械原理基本知识和提高学生的机械创新设计能力。

在机械创新设计项目实施过程中，首先要求学生组成各种兴趣小组，然后对各兴趣小组提出要求，需要完成一个特定的项目。目的进行可以分为两步。第一步是制造一个课堂上已经学习了的常用机构，如凸轮机构，四杆机构，齿轮机构，间歇运动机构（包括棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等），这些小的项目主要是加强学生对已学知识的理解和掌握，巩固对机械原理课程里面的基本机构，这就实现了学生对机械原理基础知识牢固的掌握；第二步是实现一个复杂的机械创新设计项目，这类项目不应该是一个单一的机构，至少是几类机构的组合，如硬币清分机或纸币分离机、自动化装卸设备、自动化定位装夹装置等，这些项目具有一定复杂性、综合性，完成时需要结合理论力学、材料力学、机械设计、机械原理、数控加工、机械制造基础等知识，完成整体方案设计，最后能够加工制造出实物样机。

将创新设计项目[4，5]引入到机械原理教学课程中，理论联系实际，带着问题去学习，可极大地提高学生对于机械原理课程的兴趣。在制作创新设计项目过程中，学生有了明确的学习目的，制作过程的乐趣也能够促进学生的学习兴趣。

三、机械创新设计实践

在引入机械创新设计项目进行的机械原理课程教学过程中，学生的学习积极性高，并充分利用湖南文理学院的校办工厂，完成了产品的设计及样机的制备。本文以其中的硬币清分机为例，说明在机械原理课程中引入机械创新项目对学生机械原理课程的促进。首先给学生布置课题，完成市面上已有硬币的自动分离。学生通过查找资料，总结了现在的硬币分离装置有以下不足：①功能单一，只能实现硬币的分离或硬币的传输；②分离效率低，难以在短时间内快速有效的将大量硬币加以分拣；③装置结构复杂，导致硬币分离装置体积大成本高，不利于进一步推广。针对上述存在的问题，本次创新设计项目的目的是提供一种功能丰富、效率高、体积小、价格便宜、使用方便的全自动硬币清分机。最后获得的清分机样机如图1所示，清分机工作原理如下：将硬币放入进币盒中，打开开关，在电机的驱动下，曲柄摇杆机构带动进币盒上下摆动，硬币从分币盒中有规律的进入进硬币分离装置进行硬币的分离，其中分离板每一行有三个孔径不同的孔，是用来进行一角、五角和一元的分离。将分币机构倾斜放置，使其向前和向左倾斜，依靠重力势能使硬币通过进币口落在进币轨道上，重力势能转化为动能，硬币通过轨道经过有小到大的孔时一角、五角、一元的硬币依次掉进各自的轨道内，在经过计数器进行计数进入收集盒，收集盒由带传动传输，由斜面机构直接滑入指定位置。完成的硬币清分机的优点总结如下：①能同时实现分币、计数、运输，功能丰富；②采用三层分币导轨，极大地提高了分币效率与分币的准确性；③主体结构采用有机玻璃制作，价格低廉环保，相比于同类产品具有体积小、成本低等优势，具有广阔的应用前景和良好的经济前景。

四、结束语

机械原理是机械工科专业一门重要的专业基础课，为了增强学生对机械原理课程的适应能力和挖掘其开发创新能力，通过在机械原理课程教学中引入机械创新项目，可以让学生对该课程产生浓厚的学习兴趣，能够形成“教学-机械创新项目-教学”相结合的良性循环系统。

参考文献：

[1]赵永杰，程西云。机械原理课程探究式教学改革与探索[J].大学教育，2014，（5）：141-143.

[2]施火结。机械原理教学内容及课程体系的改革[J].教育教学论坛，2012，（5）：69-71.

[3]吴迪。机械原理教学改革的思考[J].吉林省教育学院学报。2006，（12）：83-84.

机械效率教学设计【第三篇】

关键词：AutoCAD 机械制图 一体化 教学方法

中职学校在机械制图课程的基础上单独设立了AutoCAD课程，两门课程在内容上存在交叉，而上课时间和任课教师都不相同，使得教学出现重复，影响了教学效率。笔者对机械制图和AutoCAD课程的改革办法进行研究，以增强中职学校学生对机械制图的理解，提高其对CAD技术的实际应用能力。

一、机械制图的教学现状

在传统的机械制图教学中，通常是教师结合挂图和实物模型演示等方法进行讲授，教师在黑板上的绘图量很大，在遇到复杂图形的时候很难表达清楚，学生也难以理解，教学效果不够理想。另外，课程中一些结构复杂、尺寸大的零件也无法画在黑板上，许多工程零件的形状及装配过程不能通过手绘进行完整而准确的表达，这些问题极大地影响了教学的效果和教学的进程。可见传统的教学模式已不能很好地完成现代教学任务，亟需做出切实有效的改变。

二、AutoCAD的优势

AutoCAD作为计算机制图的重要软件，成为了与机械制图密不可分的一部分。首先，AutoCAD很好地代替了手工制图，以显示器替换了图板和图纸，鼠标和键盘替换了铅笔、圆规和橡皮等作图工具。此外，AutoCAD还提供了一些手工工具无法实现的功能，如伸缩变换和尺寸调整等等，从而大大提高了绘制机械图的效率和质量，更为复杂的绘图工作提供了便利，给工程设计和实现创造了优越的条件。作为一种绘图工具，CAD通常和CAM技术相结合，实现了设计和制图过程的自动化、信息化，是机械设计及制图的一场革命。

三、植入AutoCAD的机械制图教学

1.将AutoCAD植入机械制图教学的必要性

机械制图和AutoCAD两门课程独立教学的模式存在很多弊端。首先，机械制图课程较为复杂抽象，中职学校的学生专业理论基础较差，缺乏实践经验，因此，学生在前期学习机械制图理论内容时普遍感觉到有难度、枯燥，没有学习兴趣，影响了教学效果；其次，学生在后期学习AutoCAD课程时已经将机械制图课程的理论内容忘记，又给AutoCAD课程的任课教师带来很多困难，严重影响了AutoCAD课程的教学效果。

2.植入AutoCAD的机械制图课程设计思路

植入了AutoCAD的机械制图教学课程，以机械制图为理论基础、AutoCAD为实践技能辅助，二者有机地穿插与结合。新的授课方法拟在原有机械制图课程的基础上，于每个章节后面加入与章节内容相适应的AutoCAD教学和练习，形成“理论—手绘—计算机软件制图”紧密结合的三位一体化的教学模式，下面以二视图画法的讲授为例进行说明。

第一阶段，教师在机械制图教室用传统的方法讲解二视图的理论基础知识，并在黑板上做演示；第二阶段，请学生用尺规工具做相应的手绘练习，加强感官印象和对基础知识的巩固；最后，由教师用多媒体手段讲解利用CAD绘制各种线型的画法与技巧，然后请学生上机练习，进行CAD实践操作。每一个章节都采用这样的方法，从而真正的实现了机械制图和AutoCAD的一体化教学。

采用了新的教学方法以后，评价学生的标准和方法也要相应进行改进，不但要求学生能够识图，还要求学生能够根据实物模型在计算机上应用AutoCAD软件绘制出基于二维平面的三视图和基于三维空间的立体图。因此，在考核过程中，要先给出实物模型，由学生自行测绘，并按照视图要求用AutoCAD软件制图，最后根据学生的图形表达能力和软件运用能力进行评分。另外，相关院校要加强教材配套改革，组织教师编写适应性的新教材。

3.将AutoCAD植入机械制图教学的意义

AutoCAD课程对学生来说是生动形象的，有着“立竿见影”的效果，所以学生对CAD实践操作的兴趣比较浓厚，积极性也很高，从而容易掌握。此种教学方法采用多种教学手段优化了资源配置，将AutoCAD的内容融会贯通于机械制图之中，将枯燥的理论基础知识和生动具体的实践相结合，能够有效地激发学生的学习兴趣，更有利于学生对知识的理解和掌握，有效地提高了学生对知识的应用能力。

四、结论与反思

机械效率教学设计【第四篇】

教材分析

《机械效率》是“人教版”义务教育课程标准实验教科书九年级《物理》第十五章第二节的内容，是物理知识与生活实际联系的范例，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的、充分为学生提供实践空间和方法的课。它是初中物理力学部分的重要内容，同时又是九年级物理知识的重点。通过本节课的学习不仅可以加深对功的原理的理解，而且是提升学生综合分析问题能力的一个关键。

教学目标

1.知识与技能

（1）了解什么是有用功、额外功和总功。

（2）理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1.

（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。

2.过程与方法

（1）从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。

（2）经历探究斜面机械效率的过程，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。

3.情感、态度与价值观目标

（1）让学生关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。

（2）通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

重点有用功、额外功和总功的含义；机械效率的概念及计算。

难点影响机械效率大小因素的分析和提高机械效率的方法。

关键点通过实例分析识别三种功。

教学过程

一、创设问题情境，导入新课

教师在讲台上依次展示纸杯、大小不同的玻璃杯，以“端玻璃杯喝水”为例，创设情境，提出问题，引导学生思考：人们在喝水时，对杯和水都要做功，那对什么做的功是有用的？对哪部分做的功是不需要而又不得不做的功呢？引导学生分析认识什么是有用功？额外功？总功？（教学设计说明：课本上利用“运沙子”作为一个问题情境，离学生生活较远，不能很好地激发起学生的学习兴趣，而且导入时间过长，影响了后边内容的学习；“端杯喝水”更注重从学生的实际出发，可促使学生情绪高涨地进入新知学习准备状态，导入时间短但理解深刻。）

二、合作探究（一）

本环节主要解决两个问题：（1）加深理解有用功、额外功的含义；（2）通过实例分析识别三种功。为后边机械效率的学习做好铺垫。是本节课的一个关键点。这个环节解决好了，后边机械效率的学习就轻松多了。

首先，利用课件提出问题，引导学生思考回答：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井中捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？

接着，利用课件组织学生讨论分析：使用滑轮组、杠杆、斜面等机械时的有用功、额外功和总功。如：滑轮组竖直方向提升物体时的有用功怎么求？水平拉动物体时的有用功又怎么求？（教学设计说明：滑轮组、杠杆、斜面等简单机械效率的求解问题是本章的一个重点，也是学生学习中的一个难点，让学生在学习机械效率之前识别这些机械的功，主要是为了分散学习难点，学生自主发现，很有成就感，印象深刻。）

三、合作探究（二）

该环节主要是引导学生理解机械效率的含义，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算。是本节课的重点和难点。

首先，启发学生尝试得出公式并组织学生讨论：

（1）机械效率有单位吗？

（2）为什么机械效率没有大于1的？

（3）用小数和百分数来表达机械效率，你认为哪种表达更好？

教学设计说明：课本中该环节的设计有点“蜻蜓点水”，学生的理解浮在表面上，难点并没有得到实质性的突破，学生灵活运用知识解决实际问题的能力得不到提升。如：本节课学完后，学生只知道η=W有/W总 ，可具体到杠杆、滑轮组等机械中不会根据具体情况灵活变通公式进行求解；二是不会灵活变通公式讨论“同一套滑轮组的机械效率是否固定不变？”、“定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率谁最高？”等问题；这一问题的处理多数老师都是利用习题课简单地把变形公式抛给学生，让学生死记硬背，机械套用。由于机械效率的变形公式多而杂，学生有了抵触心理和畏惧感，记忆自然是不深刻的，更谈不上灵活运用了。实际上这一环节的重点就是我们物理教学中常说的公式教学。著名物理特级教师林华民说过：“公式教学应遵循原式-变式-综合的过程，教师应坚持从简单的‘代入式计算’到较复杂的变式及综合应用，从追求规范书写到学会实际运用。”为此，本环节应给予学生充分的自主探究时间，去讨论发现，自主得出变形公式。在讨论发现的过程中，学生灵活变通公式，运用公式分析问题、解决问题的能力得到了很好的培养，很有“成就感”、“快乐感”。

四、实验探究

光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时η是否相同。

教师首先启发、引导学生猜想并设计方案；然后指导学生按步骤进行科学探究、总结、评估。

教学设计说明：由于前边已经讨论过斜面的机械效率的计算问题，为该实验的进行做了很好的铺垫，所以该实验探究过程很容易进行。