命题单位: 机械科学与工程学院
考试科目代码: 837
考试科目名称: 机械设计基础
一、考试满分及考试时间
试卷满分为150分,考试时间为180分钟。
二、答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
三、答题内容结构
机械设计基础100%
四、试卷题型结构
1.选择题(共10小题,每题2分,共20分)
2.简答题(共8小题,每题5分,共40分)
3.分析题(共2小题,共30分)
4.计算题(共5小题,共60分)
五、考试内容知识点说明
要求考生全面系统的掌握机械设计基本概念、常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本理论和计算方法;能综合运用机械设计基本理论、方法对常见机构进行分析和计算
(一)平面机构的自由度及速度分析
考试内容:运动副及其分类、平面机构运动简图、平面机构自由度计算、计算平面机构自由度的注意事项。
考试要求:
1. 掌握平面运动副的类型及运动特点
2. 掌握各种平面运动副及构件的表示法。
3. 掌握平面运动机构自由度的定义和计算方法。
(二)平面连杆机构
考试内容:平面四杆机构基本类型、铰链四杆机构具有整转副的条件、极回特性、压力角和传动角、死点位置。
考试要求:
1.掌握铰链四杆机构的三种型式,掌握连杆、曲柄、摇杆及机架、连架杆的概念。
2.了解铰链四杆机构的应用。尤其是极位夹角、行程速比系数的计算,机构死点位置的、机构传动角或压力角的概念、最小传动角可能出现的位置。掌握传动机械对传动角的要求。
3.掌握铰链四杆机构的曲柄存在条件,熟练判断四杆机构类型。
(三)齿轮机构
考试内容:渐开线齿廓的形成和特性、渐开线齿廓满足定角度速比要求、齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸、渐开线标准齿轮正确啮合条件、重合度、切齿原理、根切、最少齿数。
考试要求:
1.掌握渐开线的性质,渐开线形成的特性、渐开线齿轮传动的可分性。
2.掌握齿轮的几何尺寸计算,齿顶高系数及径向间隙系数的标准值应记住,基本参数与计算公式必须熟练掌握。对模数、分度圆的意义要有明确的认识。还应掌握什么是标准齿轮的概念。
3. 掌握一对渐开线齿轮传动,必须满足无齿侧间隙和具有标准的顶隙两个条件,掌握一对齿轮传动的正确啮合条件、标准中心距及重合度的概念。
(四)轮系
考试内容:定轴轮系及其传动比、周转轮系及其传动比、复合轮系及其传动比。
考试要求:
1. 掌握定轴轮系传动比计算。
2. 掌握周转轮系传动比计算。
3. 掌握轮系中各齿轮的转动方向判别方法。
(五)齿轮传动
考试内容:齿轮的失效形式和设计准则、直齿圆柱齿轮传动的作用力方向判别和强度计算、斜齿轮轮齿作用力、直齿锥齿轮轮齿作用力。
考试要求:
1.掌握齿轮的失效形式和设计计算准则,掌握分析齿轮破坏方式及其原因的能力。
2.掌握轮齿齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算的原理和方法。
3.掌握直齿、斜齿、锥齿、蜗轮蜗杆的受力分析判别方法并能准确画出其所受的各力方向。
4.掌握齿轮设计时对齿轮材料、强度硬度的要求。
(六)连接
考试内容:螺纹参数、螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件。
考试要求:
1. 掌握螺纹联接的基本型式及其特点;
2. 了解结构设计中应注意的问题、及防松方法。学习后应能对不合理的结构加以改正。
(七)带传动
考试内容:带传动的类型和应用、带的应力分析、带的弹性滑动、传动比和打滑现象、V带型号。考试要求:
1.了解带传动的类型,特点和应用场合。
2.熟悉普通V带的结构及其标准、V带传动的张紧方法和装置。
3.掌握柔性体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律。
4. 掌握摩擦型带传动的受力计算。
(八)轴
考试内容:轴的功用和类型、轴的结构设计
考试要求:
1.掌握转轴、心轴和传动轴的载荷和应力的特点,掌握轴的类型。
2.了解轴上零件的轴向和周向定位方法及其特点。
3. 掌握轴设计的要求、方法和目的,明确轴的结构设计中应注意的问题及提高轴的承载能力的措施。
3.掌握轴上零件的布置方法及应注意的问题,对错误轴系结构能加以改正。
(九)滚动轴承
考试内容:滚动轴承的基本类型和特点、滚动轴承的代号、滚动轴承的选择计算、滚动轴承的组合设计。
考试要求:
1. 掌握轴承按承载方向和滚动体类型分类的特点。
2. 掌握滚动轴承基本代号分类。
3. 掌握滚动轴承寿命计算方法。
4. 掌握滚动轴承的安装方法,对错误结构能指出并加以改正。
六、参考书目
《机械设计基础》高等教育出版社第七版, 杨可桢、程光蕴、李仲生、钱瑞明主编。