黄石理工学院2011年《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专业的一门重要的技术基础课。在整个教学计划中，它起着承上启下的重要作用。在培养高级工程技术人才的大局中，可以增强对机械技术工作的适应性和开发创造能力。本课程主要研究各种常用机构的工作原理、结构分析、运动分析和基本设计方法，综合应用力学、金相学、机械制图等知识，研究具有一般参数的一般部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和方法。通过学习本课程，培养学生熟悉和掌握一般零部件的基本知识、基本理论和基本技能。初步具备设计和维护通用机械的能力。为机械类课程的进一步学习打下良好的基础。

二、总体要求

1.掌握常用机构和机械零部件的主要类型、性能、特点、常用材料、应用等基本知识；

2.掌握机构运动特性、机械动力学基本原理、机械零件工作原理、机械零件设计计算准则、简化计算等基本理论和方法；

3.能够综合运用各种机械零部件和机构的知识，掌握机械传动装置和简单机械的设计能力。

三、课程内容的基本要求和重点难点

(一)平面机构的运动简图和自由度

【要求】了解平面机构的组成和运动图，掌握平面机构自由度的计算

1.了解平面运动副及其分类，介绍运动副后了解对机构运动的约束。

2.了解平面机构的组成，掌握机构运动图的绘制。

3.掌握平面机构的自由度计算，注意有复合铰链、局部自由度和虚拟约束时的自由度计算。

【重点与难点】绘制平面机构运动图；自由度计算。

(2)平面连杆机构

【要求】掌握平面连杆机构的基本类型和特点，掌握平面四杆机构的常用设计方法。

1.了解平面连杆机构的组成与应用、基本类型及演变。

2.掌握平面连杆机构的基本特性和知识点(曲柄的状况、急回特性、压力角、传动角和死点位置)。

3.掌握平面四杆机构的图形设计方法(根据给定的行程速比系数设计四杆机构，根据给定的连杆位置设计四杆机构)。

【重点和难点】铰链四杆机构基本类型的判别；四杆机构的特性分析及图形设计

(3)凸轮机构

【要求】了解凸轮机构的类型和应用，了解从动件的常见运动规律，并根据给定的运动规律掌握盘形凸轮轮廓曲线的设计。

1.了解凸轮机构的类型和应用。

2.了解从动件常见的运动规律(等速运动规律、恒加速度运动规律、余弦加速度运动规律、正弦加速度运动规律)

3.掌握根据给定的运动规律设计盘形凸轮轮廓曲线的图解法。凸轮机构设计中应注意的问题(基圆半径、压力角和滚动半径的选择)。

【要点和难点】根据位移线图，用图解法设计直从动件盘形凸轮的轮廓曲线，并校核压力角。

(4)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，了解渐开线齿轮的啮合原理和切齿原理；定义渐开线变位齿轮的概念。

1.了解齿轮传动的特点和分类。齿形啮合的基本规律。渐开线和渐开线齿形的啮合特性。掌握渐开线标准直齿轮各部分的名称、几何参数和尺寸计算。

2.掌握渐开线标准直齿轮的正确啮合和连续传动条件。渐开线齿轮的切齿方法、根切现象和最小齿数。

3.掌握标准斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面，法向曲面参数与端面参数的关系，几何尺寸计算，等效齿数，优缺点。

4.了解直齿锥齿轮蜗杆传动的齿形、背锥、等效齿数和几何尺寸计算的特点和类型。蜗杆传动主要参数和几何尺寸的计算

【重点和难点】渐开线标准直齿轮的啮合原理和几何尺寸计算；斜齿圆柱齿轮的啮合特性和等效齿数。

(5)齿轮系

【要求】掌握齿轮系的基本类型和传动比的计算。

1.了解齿轮系的作用和分类。掌握定轴轮系及其传动比的计算。

2.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

(6)连接

【要求】了解螺纹的种类和用途及其主要参数，掌握螺纹副的应力分析、效率和自锁，熟悉强度设计计算。了解轮毂连接的类型、特点和选择。

1.了解螺纹的形成、主要参数、类型和应用。

2.了解螺纹副的受力分析、效率和自锁。

3.了解轮毂连接(键连接、过盈配合连接、弹性环连接、无键连接、销连接，主要介绍平键连接及其强度计算)。

4.掌握螺纹连接的基本类型和强度设计计算(松螺栓连接、横向载荷下的紧螺栓连接、轴向载荷下的紧螺栓连接)。

【重点难点】螺纹主要参数；强度设计计算

(七)皮带传动和链条传动

【要求】分析皮带传动和链传动的类型、结构和工作特点，掌握V型皮带传动和套筒滚子链传动的选型计算。

1.掌握皮带传动的类型和应用。皮带传动的工作特性分析(应力分析、应力分析、弹性滑动和打滑)。

2.掌握V带传动的选型计算。

3.了解链传动的类型、结构和标准化。链传动运动不均匀性。

4.了解套筒滚子链传动的选型计算。套筒滚子链条链轮。

【重点和难点】皮带传动工作特性分析；皮带传动的选择计算

(9)齿轮传动

【要求】掌握直齿轮的传动材料、失效形式、应力分析和强度计算。了解斜齿圆柱齿轮的受力分析和齿轮齿的强度计算。

1.掌握齿轮齿和齿轮材料的失效形式。直齿轮强度计算(应力分析、载荷计算、齿轮齿弯曲强度计算、齿面接触强度计算)。

2.掌握斜齿圆柱齿轮的受力分析和轮齿的强度计算。

【重点和难点】直齿轮的传动材料、失效模式、应力分析和强度计算。

(10)蜗杆传动

【要求】了解蜗杆传动的类型、特点、应用及主要几何关系；掌握蜗杆传动的失效模式、材料选择、受力分析和强度计算；熟悉蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。

【重点和难点】蜗杆传动的失效模式、材料选择和应力分析；蜗杆传动的参数选择。

(11)轴和联轴器

【要求】掌握轴径的分类、结构和计算。联轴器和离合器的主要类型、结构、标准和选择。

1.了解轴的功能、分类和材料。掌握轴的结构设计和强度计算。

2.了解联轴器和离合器的类型和应用。几种常见联轴器和离合器的结构。

【重点和难点】轴的结构设计和强度计算

(12)轴承

【要求】了解轴承的类型、结构和特点。掌握非液体摩擦滑动轴承的校核计算和径向球轴承的选型计算。

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、代码和选择。滚动轴承的额定寿命和额定值；动载荷和额定静载荷。

【重点难点】滚动轴承额定寿命、额定动载荷、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:

试题比例:

填入空约10%

选择10%左右

映射约为10%

简短的回答是15%左右

分析计算设计题约55%

试题难度比:

50%左右比较好问

大约30%中等难度的问题

难度增加20%左右

动词 （verb的缩写）参考教科书

杨克真，陈光云，等，《机械设计基础》，高等教育出版社(第五版)

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