《机械设计基础》

 

Ⅰ、考试性质

普通高等学校本科插班生考试（以下简称“插班生考试”）《机械设计基础》科目的考试，是普通高等学校（含离职班和各类成人高校从普通高考招生的普通班）应届和往届专科毕业生，以及通过自学考试、成人教育等国民教育系列获得大专毕业证书的人员，升入普通高等学校本科专业就读的统考科目。

作为一项选拔性考试，插班生《机械设计基础》考试试题在设计上应具有较高的信度和效度、必要的区分度和合理的难度。

1．命题根据本大纲规定的考试目标和考核内容，考试命题应具有一定的覆盖面且重点突出，侧重考核考生对本学科的基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度，以及运用所学知识解决实际问题的能力。

2．试题对不同能力层次要求的分数比例，识记为20％，理解35％，应用45％。

3．合理安排试题难度结构。试题难易度分为易、较易、较难、难四个等级。试卷中四种难易度试题的分数比例，易约占20％，较易约占30％，较难约占30％，难约占20％。

Ⅱ、考试内容

1．考核内容

《机械设计基础》的考核内容为常用机构设计的基本知识、基本理论和基本方法，以及通用机械零件的工作原理、结构特点、选用及设计计算方法，具备设计一般参数通用机械零件的能力。

2．考核要求

本大纲的考核要求分为“识记”、“理解”、“应用”三个层次，具体含义是：

识记：能解释有关的概念、知识的含义，并能正确认识和表述。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决有关的理论问题和实际问题。

绪论

一、考核目的

本章考核的目的是：机械设计研究对象及内容、一般要求和过程。

二、考核知识点

（一）本课程研究的对象和内容；

（二）本课程在教学中的地位；

（三）机械设计的一般要求和过程。

三、考核要求

识记：机械设计研究的对象和内容；机械设计在培养机械类高级工程技术人才中的地位、任务和作用。

理解：机械设计的一般要求和过程。

第1章  平面机构的自由度和速度分析

一、考核目的

本章考核的目的是：运动副相关的概念、分类；平面机构的运动简图绘制方法；平面机构的自由度计算。

二、考核知识点

（一）运动副及其分类；

（二）平面机构的运动简图；

（三）平面机构的自由度。

三、考核要求

识记：构件、运动副、约束、自由度和运动链。

理解：平面机构自由度的计算方法。

应用：机构运动简图的绘制方法。

第2章  平面连杆机构

一、考核目的

本章考核的目的是：平面四杆机构的基本类型、基本特性；平面四杆机构的设计。

二、考核知识点

（一）平面四杆机构的基本类型及其应用；

（二）平面四杆机构的基本特性；

（三）平面四杆机构的设计。

三、考核要求

识记：连杆机构的传动特点及其主要优缺点；平面四杆机构的基本型式及演化方法。

理解：有关四杆机构的基本知识。

应用：图解法设计平面四杆机构。

第3章  凸轮机构

一、考核目的

本章考核的目的是：凸轮机构的类型、特点、应用和分类；从动件常用运动规律；盘形凸轮廓线的设计方法。

二、考核知识点

（一）凸轮机构的应用和分类；

（二）从动件常用运动规律；

（三）凸轮机构的压力角；

（四）用图解法设计凸轮轮廓曲线；

（五）用解析法设计凸轮轮廓曲线。

三、考核要求

识记：凸轮机构的类型、特点；盘形凸轮机构基本尺寸的确定。

理解：凸轮机构从动件常用运动规律的特性；盘形凸轮廓线的设计方法。

应用：凸轮机构的应用及选择。

第4章  齿轮机构

一、考核目的

本章考核的目的是：齿轮机构的类型、特点及应用；渐开线齿廓的形成；渐开线圆柱齿轮的参数和几何尺寸计算；渐开线齿轮的啮合原理及切齿原理；渐开线变位齿轮的概念；锥齿轮传动；斜齿轮传动。

二、考核知识点

（一）齿轮传动的特点和类型；

（二）齿廓实现定角速比传动的条件；

（三）渐开线齿廓；

（四）齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸；

（五）渐开线标准齿轮的啮合；

（六）平行轴斜齿轮传动；

（七）锥齿轮传动。

三、考核要求

识记：齿轮机构的类型及应用；渐开线的形成过程、性质及方程；斜齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动的形成原理，基本参数。

理解：齿廓啮合基本定律；渐开线齿廓的啮合特性；斜齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件。

应用：标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数和几何尺寸计算方法；斜齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算。

第5章  轮系

一、考核目的

本章考核的目的是：轮系的类型、应用和分类；定轴轮系及其传动比计算；周转轮系及其传动比计算；复合轮系及其传动比计算。

二、考核知识点

（一）轮系的类型；

（二）定轴轮系及其传动比；

（三）周转轮系及其传动比；

（四）复合轮系及其传动比。

三、考核要求

识记：轮系的类型、应用和分类。

理解：定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算。

第6章  间歇运动机构

一、考核目的

本章考核的目的是：棘轮机构组成、特点和工作原理；槽轮机构组成、特点和工作原理。

二、考核知识点

（一）棘轮机构；

（二）槽轮机构的组成、特点和工作原理。

三、考核要求

识记：棘轮机构、槽轮机构的组成、特点。

理解：棘轮机构、槽轮机构的工作原理。

第7章  机械运转速度波动的调节

不考核

第8章  回转件的平衡

不考核

第9章  机械零件设计概述

不考核

第10章  连接

一、考核目的

本章考核的目的是：螺纹的类型和主要参数；螺纹紧固件类型；螺纹连接的强度计算；键连接、花键连接及销连接的类型、特点。

二、考核知识点

（一）螺纹参数；

（二）螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件；

（三）螺纹连接的预紧和防松；

（四）螺纹连接的强度计算；

（五）螺栓的材料和许用应力；

（六）键连接和花键连接；

（七）销连接。

三、考核要求

识记：螺纹的类型和主要参数；螺纹联接的类型，特点；螺纹联接件的材料；键联接、花键联接和销联接的类型、特点。

理解：螺栓联接的强度计算和螺栓组的受力分析及设计；平键联接剖面尺寸的确定方法和强度计算方法。

应用：螺栓联接预紧和防松；键、花键和销联接的选择和应用。

第11章  齿轮传动

一、考核目的

本章考核的目的是：齿轮传动的类型；齿轮传动的失效形式；直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动的特点及强度计算；齿轮的构造及参数；齿轮材料及热处理。

二、考核知识点

（一）齿轮传动的失效形式；

（二）齿轮材料及热处理；

（三）直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷；

（四）直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算；

（五）直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算；

（六）斜齿圆柱齿轮传动；

（七）直齿锥齿轮传动；

（八）齿轮的构造；

（九）齿轮传动的润滑和效率。

三、考核要求

识记：齿轮传动的类型、特点、应用范围，主要参数；齿轮传动的主要失效形式及设计准则；齿轮的材料和选择原则。

理解：齿轮传动的受力分析方法；齿轮强度计算时，查取图、表的取值方法。

应用：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿锥齿轮传动的强度计算；齿轮毛坯种类和具体结构形式选择；齿轮参数的选择。

第12章  蜗杆传动

一、考核目的

本章考核的目的是：蜗杆传动的特点和类型；圆柱蜗杆传动的受力分析及强度计算；蜗杆传动的结构及失效形式。

二、考核知识点

（一）蜗杆传动的特点和类型；

（二）蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；

（三）蜗杆传动的失效形式、材料和结构；

（四）圆柱蜗杆传动的受力分析；

（五）圆柱蜗杆传动的强度计算；

（六）杆传动的效率、润滑和热平衡计算。

三、考核要求

识记：蜗杆传动的类型、主要参数、几何尺寸及特点；蜗杆传动的失效形式及设计准则；蜗杆和涡轮的常用材料。

理解：蜗杆传动的受力分析及强度计算；蜗杆传动的结构设计。

应用：蜗杆传动的应用；蜗杆传动主要参数的选择。

第13章  带传动和链传动

一、考核目的

本章考核的目的是：带传动的类型；带传动、链传动的运动分析、受力及应力分析；V带传动、滚子链传动的设计计算。

二、考核知识点

（一）带传动的类型和应用；

（二）带传动的受力分析；

（三）带传动的应力分析；

（四）带传动的弹性滑动和传动比；

（五）V带传动的计算；

（六）V带轮的结构；

（七）链传动的特点及应用；

（八）链条和链轮；

（九）链传动的运动分析和受力分析；

（十）链传动的主要参数及其选择；

（十一）滚子链传动的计算；

（十二）链传动的润滑和布置。

三、考核要求

识记：V带轮的结构；带传动的失效形式及设计准则；带传动中各力的关系及应力分布规律；链条和链轮结构；滚子链的标准、规格及结构特点。

理解：带传动、链传动的工作原理；链传动的运动特性及受力分析。

应用：V带传动、滚子链传动的设计计算方法。

第14章  轴

一、考核目的

本章考核的目的是：轴的功用、类型；轴的结构设计及强度计算。

二、考核知识点

（一）轴的功用和类型；

（二）轴的材料；

（三）轴的结构设计；

（四）轴的强度计算；

（五）轴的刚度计算；

（六）轴的临界转速的概念。

三、考核要求

识记：轴的功用、类型、特点。

理解：轴的结构设计及强度计算。

应用：轴的应用。

第15章  滑动轴承

一、考核目的

本章考核的目的是：滑动轴承的类型及典型结构；动压润滑的基本原理；向心动压轴承的几何关系与承载量的计算方法。

二、考核知识点

（一）摩擦状态；

（二）滑动轴承的结构；

（三）轴瓦及轴承衬材料；

（四）润滑剂和润滑装置；

（五）非液体摩擦滑动轴承的计算；

（六）动压润滑的基本原理；

（七）向心动压轴承的几何关系与承载量的计算。

三、考核要求

识记：滑动轴承的类型、特点及应用；径向滑动轴承的典型结构和轴瓦的结构。

理解：不完全液体润滑滑动轴承的设计计算；液体动压滑动轴承的设计计算。

应用：轴瓦的材料及轴承的润滑。

第16章  滚动轴承

一、考核目的

本章考核的目的是：滚动轴承的基本类型；滚动轴承的选择计算；滚动轴承的组合设计方法。

二、考核知识点

（一）滚动轴承的基本类型和特点；

（二）滚动轴承的代号；

（三）滚动轴承的选择计算；

（四）滚动轴承的润滑和密封；

（五）滚动轴承的组合设计。

三、考核要求

识记：各类型轴承的特点、代号；滚动轴承的尺寸选择计算。

理解：滚动轴承组合设计方法。

应用：轴承类型的选择。

第17章  联轴器、离合器和制动器

一、考核目的

本章考核的目的是：联轴器、离合器和制动器的类型、特点及选用。

二、考核知识点

（一）联轴器、离合器的类型和应用；

（二）制动器的类型和应用。

三、考核要求

识记：联轴器、离合器和制动器的类型及特点。

应用：联轴器、离合器和制动器的选用。

第18章  弹簧

不考核

Ⅲ、考试形式及试卷结构

考试方式为闭卷考试，笔试时间为120分钟，试卷满分为100分。试卷结构如下：

序号	项目名称	题数	计分	计划用时（分钟）
一	填空题	10	20	20
二	判断题	10	10	25
三	单选题	10	20	20
四	简答题	4	20	20
五	计算题	2	30	35
合计		36	100分	120分钟

 

Ⅳ、题型示例

一、填空题

1. 据滚动轴承代号，写出相应的含义：6216表示轴承类型_______，内径尺寸______。                     

二、判断题

1. 在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。           (    )

三、单选题

1. 高速重载闭式齿轮传动中的主要失效形为___________。

（A）轮齿疲劳折断    （B）齿面磨损    （C）齿面疲劳点蚀   （D）齿面胶合                                  

四、简答题

    1．轴承装置设计中，常用的轴承配置方法有那几种？

五、计算题

1. 某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p=12.566mm，齿数z=25，正常齿制。求该齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径d_a、、齿根圆直径d_f、基圆直径d_b、齿高h及齿厚s。                         

Ⅴ、参考书目

《机械设计基础》（第六版），杨可帧、程光蕴、李仲生、钱瑞明主编，高等教育出版社，2013年8月版。