2011年黄石理工学院专升本《机械设计基础》考试大纲

一、课程的性质和任务

《机械设计基础》课程是高等工科院校机械类专业的一门重要技术基础课，在整个教学计划中，以主干课程的角色，起着承上启下的作用，具有十分重要的地位，在培养高级工程技术人才的全局中,具有增强对机械技术工作的适应能力和开发、创造能力的作用。本课程主要研究各种常用机构的工作原理、结构分析、运动分析及基本设计方法，综合运用力学、金属学、机械制图等知识研究一般参数的通用零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论与方法。通过学习本课程，培养学生熟悉和掌握通用零、部件的基本知识、基本理论和基本技能。初步具有设计和维护通用机械的能力。为进一步学习机械类专业课程打好基础。

二、总要求

1．掌握常用机构和机械零件的主要类型、性能、特点、常用材料、应用等基本知识；

2．掌握机构的运动特性、机械动力学的基本原理、机械零件的工作原理、机械零件的设计计算准则、简化计算等基本理论和方法；

3.能综合运用各种机械零件和各种机构的知识，掌握设计机械传动装置和简单机械的能力。

三、课程内容的基本要求及重点和难点

（一）平面机构的运动简图及自由度

[要求]了解平面机构的组成及其运动简图，掌握平面机构自由度的计算

1.理解平面运动副及其分类，了解机构引入运动副之后运动所受到的约束。

2.了解平面机构的组成，掌握机构运动简图的绘制。

3.掌握平面机构的自由度计算，并应注意有复合铰链、局部自由度、虚约束存在时的自由度计算。

[重点和难点]平面机构运动简图的绘制；自由度计算。

（二）平面连杆机构

[要求]掌握平面连杆机构的基本类型和特性，并掌握平面四杆机构的常用设计方法。

1.了解平面连杆机构组成和应用，基本型式和演化。

2.熟练掌握平面连杆机构的基本特性与知识点（存在曲柄的条件、急回特性、压力角和传动角以及死点位置）。

3.掌握用图解法平面四杆机构的设计方法（按给定的行程速比具体设计四杆机构、按给定连杆位置设计四机构）。

[重点和难点]铰链四杆机构基本类型的判别；四杆机构特性分析及四杆机构的图解法设计。

(三)凸轮机构

[要求]了解凸轮机构的类型和应用和从动件常用运动规律，掌握按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓曲线。

1.了解凸轮机构的类型和应用。

2.理解从动件常用运动规律（等速运动规律、等加速等件速运动规律、余弦加速度运动规律、正弦加速度运动规律）

3.掌握用图解法按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓曲线。设计凸轮机构应注意的问题（基圆半径，压力角和滚动半径的选择）。

[重点和难点]根据位移线图用图解法设计直动从动件盘形凸轮的轮廓曲线并校核压力角。

(四)齿轮机构

[要求]了解齿轮机构的类型、特点及应用；熟悉渐开线的性质，掌握渐开线圆柱齿轮的参数和几何尺寸计算，理解渐开线齿轮的啮合原理及切齿原理；明确渐开线变位齿轮的概念。

1.理解齿轮传动的特点和分类。齿廓啮合的基本定律。渐开线和渐开线齿廓的啮合性质。熟练掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、几何参数及尺寸计算。

2.掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合和连续传动的条件。渐开线齿轮的切齿方法、根切现象及最少齿数。

3.掌握标准斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面、法面参数与端面参数的关系、几何尺寸计算、当量齿数及优缺点。

4.了解直齿圆锥齿轮的齿廓曲面、背锥、当量齿数及几何尺寸计算蜗杆传动的特点和类型。蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算

[重点和难点]渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合原理和几何尺寸计算；斜齿圆柱齿轮的啮合特点和当量齿数。

(五)轮系

[要求]掌握轮系的基本类型和传动比计算。

1.理解轮系的功用和分类。掌握定轴轮系及其传动比的计算。

2.熟练掌握周转轮系及其传动比的计算。掌握复合轮系及其传动比的计算。

[重点和难点]轮系传动比的计算

（六）联接

[要求]了解螺纹的种类和应用及其主要参数，掌握螺纹副的受力分析、效率和自锁，熟悉掌握强度设计计算。了解轴毂联接的类型、特点和选用。

1.了解螺纹的形成、主要参数、种类和应用。

2.理解螺纹副的受力分析、效率和自锁。

3.了解轴毂联接（键联接、过盈配合联接、弹性环联接、无键联接及销联接，其中主要介绍平键联接及其强度计算）。

4.熟练掌握螺纹联接的基本类型和强度设计计算（松螺栓联接、受横向载荷的紧螺栓联接、受轴向载荷的紧螺栓联接）。

[重点和难点]螺纹主要参数；强度设计计算

（七）带传动和链传动

[要求]带传动和链传动的类型、结构和工作特性分析，掌握三角胶带传动的选择计算和套筒滚子链传动的选择计算。

1.掌握带传动的类型和应用。带传动的工作特性分析（受力分析、应力分析、弹性滑动及打滑）。

2.掌握三角胶带传动的选择计算。

3.了解链传动的类型、结构及标准化。链传动的运动不均匀性。

4.了解套筒滚子链传动的选择计算。套筒滚子链链轮。

[重点和难点]带传动工作特性分析；带传动的选择计算

（九）齿轮传动

[要求]掌握直齿圆柱齿轮传动材料、失效形式、受力分析和轮齿的强度计算。了解斜齿圆柱齿轮受力分析和轮齿的强度计算。

1.掌握轮齿的失效形式和齿轮材料。直齿圆柱齿轮的强度计算（受力分析、载荷计算、轮齿弯曲强度计算和齿面接触强度计算）。

2.掌握斜齿圆柱齿轮受力分析和轮齿的强度计算。

[重点和难点]直齿圆柱齿轮传动材料、失效形式、受力分析和轮齿的强度计算。

（十）蜗杆传动

[要求]了解蜗杆传动的类型、特点和应用及主要几何关系；掌握蜗杆传动的失效形式、材料选择、轮齿受力分析、强度计算；熟悉蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。

[重点和难点]蜗杆传动的失效形式、材料选择、受力分析；蜗杆传动的参数选择。

（十一）轴和联轴器

[要求]掌握轴的分类、结构、轴径的计算。联轴器和离合器的主要类型、结构、标准和选用概述。

1.了解轴的功用、分类和材料。掌握轴的结构设计及强度计算。

2.了解联轴器和离合器的类型和应用。几种常用联轴器和离合器的结构。

[重点和难点]轴的结构设计及强度计算

（十二）轴承

[要求]了解掌握轴承的类型、结构和特点。掌握非液体摩擦滑动轴承的校核计算和向心球轴承的选择计算。

1.了解轴承的主要类型、结构和材料。

2.掌握非液体摩擦滑动轴承的校核计算。

3.掌握滚动轴承的类型、特点、代号及选择。滚动轴承的额定寿命、额定;动载荷及额定静载荷。

[重点和难点]滚动轴承的额定寿命、额定动载荷及额定静载荷。

四、试卷结构

试卷总分：100分考试时间：120分钟

试卷内容比例：

试卷题型比例：

填空约10%

选择约10%

作图约10%

简答约15%

分析计算设计题约55%

试题难易比例：

较容易题约50%

中等难度题约30%

较难题约20%

五、参考教材

杨可桢陈光蕴等主编《机械设计基础》高等教育出版社（第五版）