《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》科目考試大綱

一、考試對(duì)象

報(bào)考南華大學(xué)船山學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的“專(zhuān)升本”考生。

二、考試目的

本課程考試目的是旨在考察學(xué)生系統(tǒng)掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法的程度;具有設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力。

三、考試要求

本課程的考試要求是：應(yīng)考者比較系統(tǒng)掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，初步具有設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力，運(yùn)用機(jī)械零部件標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)和圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。

四、考試內(nèi)容與要求

(一)緒論 (2～5 分值)

1、考試內(nèi)容：①機(jī)器的組成;②機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件和部件的概念;③機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)步驟;④本課程的性質(zhì)、任務(wù)、發(fā)展方向。

2、考試要求： 掌握機(jī)器的組成;機(jī)器與機(jī)構(gòu)的含義和區(qū)別;構(gòu)件與零件的含義和區(qū)別。了解機(jī)器和機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求。

(二)平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 (5～10 分值)

1、考試內(nèi)容：①運(yùn)動(dòng)副的含義;平面運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi);②平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 中運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件的表示符號(hào)和表示方法;③平面機(jī)構(gòu)自由度的意義;機(jī)構(gòu)具有確 定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件;復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束的形式。 2、考試要求：正確判斷和處理復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束，進(jìn)行平面 機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算，并能判斷機(jī)構(gòu)是否具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng);理解速度瞬心的含義 和求法;能用速度瞬心法求簡(jiǎn)單平面機(jī)構(gòu)的速度。

(三) 平面連桿機(jī)構(gòu)(5～10 分值)

1、考試內(nèi)容：①鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及其演化機(jī)構(gòu);②曲柄存在條件、 急回特性、壓力角、傳動(dòng)角和死點(diǎn)位置;③平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。12 2、考試要求：正確判斷平面四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)曲柄及其類(lèi)型;利用作圖法確定 平面四桿機(jī)構(gòu)的極限位置、最小傳動(dòng)角以及死點(diǎn)位置;能計(jì)算平面四桿機(jī)構(gòu)的極 位夾角、行程速比系數(shù)和最小傳動(dòng)角;能用作圖法按給定的行程速比系數(shù)或連桿 位置進(jìn)行平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。

(四) 凸輪機(jī)構(gòu)(5～10 分值)

1、考試內(nèi)容：①凸輪機(jī)構(gòu)的組成和基本類(lèi)型;②凸輪與從動(dòng)件的相互運(yùn)動(dòng) 關(guān)系;凸輪的基圓、推程運(yùn)動(dòng)角、遠(yuǎn)休止角、回程運(yùn)動(dòng)角、近休止角和從動(dòng)件的 推程、回程及動(dòng)程的含義;③等速運(yùn)動(dòng)、等加速等減速運(yùn)動(dòng)和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移線(xiàn) 圖繪制;④凸輪輪廓曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)原理;直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪理論輪廓 曲線(xiàn)和實(shí)際輪廓曲線(xiàn)的設(shè)計(jì);⑤凸輪機(jī)構(gòu)壓力角和基圓半徑的關(guān)系;滾子半徑的 選擇。2、考試要求：了解：凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和應(yīng)用。理解：推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及自鎖概念;盤(pán)形凸輪基本參數(shù)的確定;用圖解法設(shè)計(jì)平面凸輪的廓線(xiàn)。掌握：推桿常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)及選用原則;盤(pán)形凸輪廊線(xiàn)的設(shè)計(jì)方法和基本尺寸的確定原則。

(五) 齒輪機(jī)構(gòu)(5～15 分值)

1、考試內(nèi)容：①齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用;②齒廓嚙合基本定律的意 義;漸開(kāi)線(xiàn)的形成和性質(zhì);漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)特點(diǎn);漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基 本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算;漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件、連續(xù)傳動(dòng)條件和 重合度;標(biāo)準(zhǔn)中心距;③輪齒切齒原理和加工方法;根切現(xiàn)象及不產(chǎn)生根切時(shí)的 最少齒數(shù);變位齒輪的概念;④斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的嚙合特點(diǎn);斜齒圓柱齒輪法 面、端面參數(shù)的換算及幾何尺寸計(jì)算;正確嚙合條件;當(dāng)量齒數(shù)概念;⑤直齒錐 齒輪傳動(dòng)形式、嚙合特點(diǎn)、背錐、當(dāng)量齒輪的概念;

2、考試要求：了解：齒輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi)及應(yīng)用;變位齒輪的概念;斜齒圓柱 齒輪及直齒圓錐齒輪的特點(diǎn)和尺寸計(jì)算。理解：漸開(kāi)線(xiàn)性質(zhì)及其齒廓嚙合特性; 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的展成原理和根切、最少齒數(shù)和變位。 掌握：齒廓嚙合基本定律; 漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱輪傳動(dòng)的嚙合特性，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸的 計(jì)算;標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及平行軸斜齒輪傳動(dòng)的嚙合特點(diǎn)。

(六) 輪 系(5～10 分值)

1、考試內(nèi)容：①輪系的概念及輪系的類(lèi)型;②定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算及首、 末輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定;③周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算;④復(fù)合輪系中基本輪系的劃 分方法;簡(jiǎn)單復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算。 2、考試要求：了解：輪系的分類(lèi)、應(yīng)用及其設(shè)計(jì)基本知識(shí)。掌握：定軸輪 系、周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法。

(七) 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論(2～5 分值)

1、考試內(nèi)容：①應(yīng)力種類(lèi);許用應(yīng)力、安全系數(shù)的概念;影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素;②機(jī)械制造常用材料及選擇。

2、考試要求：了解：機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則、設(shè)計(jì)程序;機(jī)械常用材料和制造工藝性等。 理解：機(jī)械零件的設(shè)計(jì)步驟等。掌握：機(jī)械零件的載荷和應(yīng)力的分類(lèi);強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等。

(八) 連 接(5～15 分值)

1、考試內(nèi)容：①螺紋和螺紋連接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用;②螺紋連接的應(yīng)力 分析和失效形式、強(qiáng)度計(jì)算;螺紋連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);③鍵連接、花鍵連接、銷(xiāo)連 接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用;④鍵連接的受力分析、應(yīng)力分析和失效形式;普通平鍵 連接的選擇和校核計(jì)算。

2、考試要求：掌握：螺紋聯(lián)接的主要類(lèi)型;螺栓聯(lián)接的擰緊和防松的原理 及實(shí)例;螺栓組聯(lián)接的受力分析;單個(gè)螺栓的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算;提高螺栓聯(lián) 接強(qiáng)度的措施等。理解：花鍵聯(lián)接的分類(lèi)、定心方式和計(jì)算等。掌握：鍵連接的 分類(lèi)和普通平鍵連接強(qiáng)度計(jì)算等。

(九) 齒輪傳動(dòng)(10～20 分值)

1、考試內(nèi)容：①輪齒失效形式的分析;防止齒輪產(chǎn)生各種失效的措施;齒 輪材料、熱處理及齒面硬度的選擇方法;②圓柱齒輪的受力分析;名義載荷與計(jì) 算載荷的含義和關(guān)系;影響載荷系數(shù)的因素;③圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度、 輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算;④設(shè)計(jì)圓柱齒輪時(shí)材料和參數(shù)的選取;⑤錐齒輪傳動(dòng)的受力 分析圖及計(jì)算各分力;⑥ 齒輪結(jié)構(gòu)型式的選擇原則和設(shè)計(jì)的方法。 2、考試要求：了解：齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn);材料和熱處理;斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 的強(qiáng)度計(jì)算;直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算等。理解：齒輪傳動(dòng)的主要失效形式;齒輪傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則;直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算等。掌握：圓柱齒輪傳動(dòng)、 圓錐齒輪傳動(dòng)的受力分析等。

(十) 蝸桿傳動(dòng)(5～15 分值)

1、考試內(nèi)容：①蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類(lèi)型;普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的中間平面的 含義;蝸桿分度圓直徑取標(biāo)準(zhǔn)值的意義;普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件、幾 何尺寸計(jì)算;②普通圓柱蝸桿傳動(dòng)各分力的計(jì)算和方向的判別方法;蝸桿傳動(dòng)的 主要失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;蝸桿、蝸輪常用材料的選擇原則和防止失效的方法; 接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算;③蝸桿傳動(dòng)的效率計(jì)算;熱平衡的計(jì)算及采 用冷卻的措施;蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)。

2、考試要求：了解：蝸桿傳動(dòng)的材料和結(jié)構(gòu);強(qiáng)度、撓度計(jì)算過(guò)程;效率、 潤(rùn)滑等。理解：蝸桿傳動(dòng)的分類(lèi)、失效形式;滑動(dòng)速度等。掌握：蝸桿傳動(dòng)的受 力分析、熱平衡計(jì)算等。

(十一)帶傳動(dòng) (5～15 分值)

1、考試內(nèi)容：①帶傳動(dòng)的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用;普通 V 帶的類(lèi)型、結(jié)構(gòu) 和標(biāo)準(zhǔn)型號(hào);V 帶的公稱(chēng)長(zhǎng)度、節(jié)寬及相對(duì)高度、V 帶輪的基準(zhǔn)直徑等概念;② 打滑條件;帶傳動(dòng)的失效形式;緊邊和松邊拉力與有效圓周力的關(guān)系;影響帶傳 動(dòng)能力的主要因素;帶傳動(dòng)的打滑和彈性滑動(dòng)現(xiàn)象、帶傳動(dòng)的應(yīng)力變化情況、最 大應(yīng)力點(diǎn)出現(xiàn)位置及其最大應(yīng)力值;③V 帶傳動(dòng)中基本額定功率的意義;V 帶傳 動(dòng)中小帶輪直徑、帶速、中心距、小帶輪包角和帶根數(shù)的選擇;V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì);

2、考試要求：了解：帶傳動(dòng)的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用;帶的分類(lèi);帶和帶輪 的結(jié)構(gòu);帶傳動(dòng)的張緊和潤(rùn)滑等。理解：帶傳動(dòng)的失效形式;V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)以及各 傳動(dòng)參數(shù)的選擇等。掌握：帶傳動(dòng)的作用力和應(yīng)力分析;彈性滑動(dòng)和打滑等。

(十二)軸 (5～15 分值)

1、考試內(nèi)容：①轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸的定義;軸的計(jì)算準(zhǔn)則;軸上零件載 荷的簡(jiǎn)化方法;折算系數(shù)的含義;軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的內(nèi)容，正確進(jìn)行軸的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì);②軸在轉(zhuǎn)距和彎矩作用下所受應(yīng)力的變化特征;軸的失效形式;會(huì)用彎 扭合成法進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。

2、考試要求：了解：軸的材料和熱處理;軸的強(qiáng)度等。理解：軸的分類(lèi)等。 掌握：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);提高軸的強(qiáng)度、剛度的措施等。

(十三)滾動(dòng)軸承(5～15 分值)

1、考試內(nèi)容：①滾動(dòng)軸承各種類(lèi)型的特性和應(yīng)用;滾動(dòng)軸承代號(hào)的含義; 滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇原則;②滾動(dòng)軸承的受力分析、應(yīng)力分析和失效形式;③滾 動(dòng)軸承的基本額定壽命、基本額定動(dòng)載荷、基本額定靜載荷、當(dāng)量動(dòng)載荷的含義; 當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算;滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算;④滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題。

五、考試方式及時(shí)間

閉卷筆試，100 分鐘。

六、考試題型結(jié)構(gòu)及分值分布

本課程考試的題型，一般有判斷題、單項(xiàng)選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、分析計(jì) 算題、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題 6 種類(lèi)型。其中: 判斷題：10～15 分;單項(xiàng)選擇題：15～20 分;填空題: 15～20 分;

簡(jiǎn)答題：10～15 分;分析計(jì)算題：40～45 分;結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題: 10～15 分

七、參考教材：

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第六版)》，楊可楨主編，高等教育出版社，2013.08。