考試科目代碼:[811]
考試科目名稱:機械設計基礎
一、考試目標
（一）考查考生對常用機械機構的結構，及其運動學、動力學特性的基本知識的掌握程度。
（二）考查考生通用機械零件的工作原理、類型、結構、應用、失效形式和設計計算等方面的能力。
二、試卷結構
（一）考試時間：180分鐘，滿分：150分。
（二）題型結構
1、選擇題：30分 ；
2、填空題：30分；
3、簡答題：30分
4、計算、設計和分析題等：共60分。
三、 答題方式
閉卷筆試（請考生注意帶相應的繪圖工具和科學計算器）。
四、考試內容
（一）“機械原理”部分，50%（75分）
1、平面機構的自由度和速度分析
考試內容：平面機構的組成原理、結構分類及結構分析；運動副及其分類。低副，高副；平面機構運動簡圖；平面機構的自由度，自由度，約束，自由度計算公式，自由度計算注意事項。
考試要求：
[1]熟練掌握平面機構自由度的計算方法及機構運動簡圖的畫法；
[2]掌握平面機構的組成原理，平面機構的結構分類和分析方法；
[3]熟練掌握平面機構中速度瞬心位置的確定及利用瞬心法對平面機構進行運動分析。
2、平面連桿機構
考試內容：平面連桿機構的類型、特點及應用；鉸鏈四桿機構的曲柄存在條件；鉸鏈四桿機構的演化和運動設計。
考試要求：
[1]了解常用的平面連桿機構及其演化；
[2]熟練掌握四桿機構曲柄存在條件、極位夾角、行程速比系數、壓力角、傳動角、最小傳動角、死點等概念；
[3]熟練掌握常用平面連桿機構運動設計方法。
3、凸輪機構
考試內容：凸輪機構的應用和類型；從動件常用的運動規律；圖解法設計凸輪輪廓曲線和解析法凸輪設計原理；設計凸輪機構應注意的問題：包括滾子半徑的選擇，壓力角的校核，基園半徑確定等問題。
考試要求：
[1]掌握凸輪機構的應用和類型；
[2]熟練掌握根據從動件的運動規律設計凸輪的輪廓曲線（圖解法）；
[3]掌握設計凸輪時的一些注意事項。
4、齒輪機構
考試內容：齒輪機構的特點和類型；齒廓嚙合基本定律；漸開線齒廓，漸開線齒廓的形成和特點，漸開線齒廓滿足定傳動比傳動的要求；齒輪各部分的名稱及漸開線標準齒輪的基本尺寸；漸開線標準齒輪的嚙合，正確嚙合的條件，標準中心距，重合度；成形法和范成法漸開線齒輪切制原理；變位齒輪；平行軸斜齒輪機構，斜齒輪的各部分的名稱和幾何尺寸的計算，斜齒輪的重合度、斜齒輪的當量齒數，斜齒輪的優缺點；圓錐齒輪機構，圓錐齒輪概述，背錐和當量齒數，尺寸計算。
考試要求：
[1]掌握有關齒輪的各概念、各部分名稱和尺寸計算；
[2]理解嚙合基本定律；
[3]理解齒輪的切制原理；
[4]理解齒輪的正確嚙合條件；
[5]理解變位齒輪的概念和尺寸計算。
5、輪系
考試內容：輪系的類型；定軸輪系及其傳動比；周轉輪系及其傳動比，周轉輪系的組成，周轉輪系傳動比的計算；混合輪系及其傳動比；輪系的應用。
考試要求：
[1]掌握輪系的類型和應用；
[2]掌握定軸、周轉、混合輪系傳動比的計算。
（二）“機械設計”部分，50%（75分）
1、聯接
考試內容：螺紋參數，螺紋副的受力分析、效率和自鎖；矩形螺紋、非矩形螺紋；機械制造常用的螺紋；螺紋聯接的基本類型及螺紋緊固件；螺紋聯接的預緊；擰緊力矩；螺紋聯接的防松；松螺栓聯接強度計算、緊螺栓聯接強度計算；螺栓的材料和許用應力；提高螺栓聯接強度的措施，降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍，改變螺紋牙間的載荷分布，避免和減小附加應力；鍵聯接的類型，平鍵聯接的強度校核；花鍵聯接；銷聯接。
考試要求：
[1]掌握螺紋聯接的基本類型及預緊和防松的方法；
[2]掌握螺紋聯結的類型、螺栓的強度計算、提高強度的措施；
[3]了解其他各種聯接。
2、帶傳動和鏈傳動
考試內容：帶傳動的類型和應用；帶傳動的受力分析；帶的應力分析；帶傳動彈性打滑和傳動比；V帶輪的結構；鏈傳動的特點和應用；鏈條和鏈輪。
考試要求：
[1]掌握帶傳動的主要類型、工作原理、特點、參數和應用；
[2]掌握帶傳動的主要失效形式、設計準則、影響功率傳遞的各項因素；
[3]熟練掌握帶傳動的受力分析、應力分布、彈性滑動和打滑等；
[4]熟練掌握帶傳動的設計計算方法；
[5]掌握鏈傳動的特點；
[6]掌握套筒滾子鏈傳動的特點、構造及應用；
[7]了解掌握鏈傳動的運動特點、引起運動不均勻性與動載荷的主要原因及影響因素；
3、齒輪傳動
考試內容：齒輪的失效形式；齒輪的材料和熱處理；齒輪的傳動精度；直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計算載荷；直齒圓柱齒輪的齒面接觸強度的計算；直齒圓柱齒輪的輪齒彎曲強度的計算；齒輪的構造；齒輪傳動的潤滑和效率；斜齒輪傳動，斜齒輪的作用力,斜齒輪的強度計算；圓錐齒輪機構背錐和當量齒數，尺寸計算；直齒圓錐齒輪傳動，齒輪上的作用力，強度計算。
考試要求：
[1]熟練掌握齒輪傳動中常見的失效形式及相應的強度設計計算準則；
[2]熟練掌握直齒、斜齒、圓錐齒等各種類型齒輪傳動的受力分析；
[3]熟練掌握齒輪設計中的強度計算方法。
4、蝸桿傳動
考試內容：蝸桿傳動的特點和類型；蝸桿傳動的主要參數和尺寸計算；蝸桿傳動的失效形式、材料和結構；蝸桿傳動的受力分析；蝸桿傳動的強度計算；蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算。
考試要求：
[1]掌握蝸桿傳動的特點和相關概念，主要參數、轉向判別，受力分析；
[2]掌握蝸桿傳動的尺寸計算；
[3]掌握蝸桿傳動的效率,了解蝸桿傳動的潤滑和熱平衡計算。
5、軸
考試內容：軸的功用、類型和材料；軸的結構設計；軸的強度計算；軸與軸承的組合設計。
考試要求：
[1]熟練掌握軸的強度計算方法；
[2]熟練掌握軸結構設計方法；
[3]熟練掌握軸與軸承的組合設計。
6、滑動軸承
考試內容：幾種摩擦狀態；滑動軸承的結構形式，向心滑動軸承，推力滑動軸承；軸瓦和軸承襯材料，軸承合金，青銅，具有特殊性能的軸承材料；潤滑劑和潤滑裝置；動壓潤滑形成原理。
考試要求：
[1]掌握滑動軸承的特點和應用；
[2]掌握各類軸承的結構和材料。
7、滾動軸承
考試內容：滾動軸承的基本類型和特點，承載能力，極限轉速，角偏差；滾動軸承的代號；滾動軸承的失效形式和計算，失效形式，軸承壽命；額定動載荷及壽命計算，角接觸向心軸承軸向載荷的計算，當量載荷的計算，額定靜載荷；滾動軸承的潤滑和密封。
考試要求：
[1]熟練掌握滾動軸承的分類、代號、標準和主要性能，掌握滾動軸承選用；
[2]熟練掌握基本額定壽命，基本額定動載荷，基本額定靜載荷等重要概念；
[3]熟練掌握常用滾動軸承的強度和壽命計算。
五、主要參考書目
（一）《機械設計基礎》，楊可楨、程光蘊、李仲生、錢瑞明，高等教育出版社，2020年7月，第七版。
（二）《機械原理》，鄧宗全，于紅英，王知行主編，北京：高等教育出版社，2015年，第三版。
（三）《機械設計》，楊恩霞,李立全主編，哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2017年，第三版。
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