湖北理工学院2025年普通专升本《机械设计基础》考试大纲
一、课程性质与设置目的
《机械设计基础》是机械类专业必修的核心课程,该课程以一般机械中的常用机构和通用零部件为对象,阐述了常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、运动与传力特性、运动方案设计和工作能力设计的基础理论知识与方法。通过该课程的学习,学生能够系统掌握机械设计的科学方法,具备独立完成简单机械装置设计的能力,并为解决复杂工程问题提供理论支撑和实践经验。
二、考核的基本要求
要求考生系统深入地掌握机械原理和机械设计的基本知识、基本理论和基本设计计算方法,并能灵活运用。重点考察分析与解决常用机构、通用机械零部件和简单机械装置设计问题的能力。
三、考核的形式和方法
1.考核形式
笔试、闭卷
2.考核方法
该课程考试时间为120分钟,试卷满分为150分。
四、考核内容
第一章 绪论
机械及其组成,本课程的研究内容、性质和任务和学习方法,机械设计应满足的基本要求及一般程序。
重点:机械的组成,机械、机构、构件和零件的概念。
第二章 平面机构的自由度
机构组成、平面机构运动简图的绘制;平面机构的自由度:机构自由度的概念及计算、机构具有确定运动的条件、计算机构自由度时的注意事项。
重点:掌握机构自由度的计算和机构具有确定运动的条件。
第三章 平面连杆机构
平面连杆机构的基本型式;平面四杆机构的演化;平面四杆机构的工作特性:四杆机构有曲柄的条件、急回特性、压力角和传动角、死点位置;平面四杆机构的设计。
重点:压力角、传动角、极位夹角、死点位置等概念,了解死点位置在机械中的应用;铰链四杆机构存在曲柄的条件;平面四杆机构的演化,扩展对连杆机构的认识。
第四章 凸轮机构
凸轮机构的特点和类型;从动件常用运动规律;凸轮的轮廓设计;凸轮机构设计中的几个问题:滚子半径的选择、凸轮机构的压力角和自锁、凸轮基圆半径的选择。
重点:图解法设计直动从动件盘形凸轮轮廓;压力角、基圆半径对凸轮机构受力及尺寸的影响,滚子半径与理论廓线最小曲率半径的关系。
第五章 齿轮机构
齿轮机构的特点、类型;齿廓啮合基本定律;渐开线齿廓:渐开线的形成及其性质;渐开线齿轮各部分的名称及尺寸;渐开线齿轮传动的啮合;渐开线齿轮的切齿原理;根切现象、最少齿数;斜齿圆柱齿轮机构。
重点:渐开线圆柱齿轮的参数及其尺寸计算;斜齿圆柱齿轮端面与法面参数的关系。
第六章 轮系
轮系的类型;定轴轮系、周转轮系及混合轮糸传动比的计算。
重点:周转轮系、混合轮系传动比计算方法。
第七章 联接
螺纹联接类型、预紧和防松;螺栓联接的强度计算;轴毂联接:键联接类型及特点、键联接类型选择和平键的强度验算。
重点:螺纹联接的基本知识(螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用,螺纹联接的预紧与防松);熟练掌握螺栓联接的结构设计、受力分析、失效形式、设计准则。
第八章 齿轮传动
齿轮传动的失效形式和计算准则;齿轮的材料及热处理;齿轮传动的精度;直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷、强度计算、齿轮传动的润滑。
重点:齿轮传动的受力分析方法;直齿圆柱齿轮的强度计算;熟练掌握齿轮传动的设计方法。
第九章 带传动
带传动的类型及特点;V带与V带轮; 带传动的工作情况分析;普通V带传动的设计计算;带传动的张紧及维护。
重点:带传动的受力分析、速度分析和应力分析、弹性滑动和打滑的基本理论;带传动的失效形式、设计准则、V带传动的设计计算方法及参数选择原则。
第十章 轴
概述:轴的功用和类型、轴的基本要求和设计步骤、轴的材料;轴的结构设计;轴的强度计算。
重点:轴的结构设计的基本要求;轴的强度计算。
第十一章 滚动轴承
滚动轴承的类型、特点、代号及选用;滚动轴承的失效形式和设计准则;滚动轴承的寿命计算;滚动轴承的配合、装拆、润滑及密封。
重点:滚动轴承代号,掌握常用滚动轴承的类型和代号;掌握滚动轴承的寿命计算。
第十二章 联轴器
联轴器、离合器的主要类型、结构、工作原理、特点和应用。
重点:掌握联轴器的选择方法。
五、各部分内容近似分值
考试内容 | 涉及的章节 | 分值 |
(1) 机器与机构、构件与零件的概念,它们的区别和联系。 (2) 机械设计的基本要求和一般过程。 | 第一章 | |
机构的组成及低副机构: (1) 运动副的概念与机构的组成,平面机构运动简图的绘制。 (2) 复合铰链、局部自由度和最常见的虚约束,通过自由度计算判断机构运动形式。 (3) 铰链四杆机构的的基本类型、应用和演化,掌握四杆机构的基本特性,如运动特性、动力特性等。 (4) 判断出平面四杆机构的基本类型。 (5) 平面四杆机构的设计方法。 | 第二章 第三章 第四章 | 20 |
高副机构: (1) 凸轮机构的组成、分类、特点及应用,从动件常用运动规律及其选择。 (2) 凸轮机构设计的反转法原理,滚子半径的选择,压力角、基圆半径的确定。 (3) 图解法绘制凸轮轮廓曲线的方法。 (4) 齿轮传动的类型、特点及应用场合。 (5) 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数及其几何尺寸计算。 (6) 渐开线齿轮啮合原理、切齿原理及根切现象。 (7) 变位齿轮传动基本知识。 (8) 斜齿圆柱齿轮传动的基本知识 (9) 轮系的分类与应用。 (10)定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比计算。 | 第五章 第六章 第八章 第十章 | 35 |
机械连接设计: (1) 螺纹连接的类型、预紧与防松。 (2) 螺栓组连接的结构设计。 (3) 键连接、花键连接、销连接的类型和应用场合。 (4) 平键连接的设计。 | 第七章 第十二章 | 20 |
机械传动设计: (1) 带传动的类型、工作原理、特点及应用。 (2) V带的结构、类型标记及V带轮的结构、V带工作应力分析。 (3) 带传动设计计算。带传动的安装与维护常识。 齿轮传动强度计算公式中各参数及系数的物理意义对设计的影响及其选择方法。 (4) 圆柱齿轮精度的相关知识。 (5) 齿轮失效形式、强度计算,齿轮结构、润滑与维护。 (6) 斜齿圆柱齿轮传动的设计计算。 (7) 锥齿轮、蜗轮蜗杆的类型、特点及应用场合。 (8) 锥齿轮、蜗轮蜗杆的基本参数、几何尺寸计算。 (9) 标准直齿锥齿轮传动、蜗杆传动的强度计算。 | 第十一章 第八章 第九章 | 40 |
轴系设计: (1) 轴的功用、分类与应用。 (2) 轴上零件的定位和固定。 (3) 轴的加工工艺性。 (4) 轴的强度计算。 (5) 常用滚动轴承的结构、特点,主要类型及其代号。 (6) 滚动轴承的工作情况分析、失效形式和计算准则。 (7) 轴系部件的组合设计、滚动轴承的配合与装拆。 (8) 轴系部件的润滑与密封。 (9) 联轴器、离合器的类型、结构和特点。 (10) 联轴器的选择。 (11) 制动器的类型、结构和和应用场合。 | 第六章 第十章 第十二章 | 30 |
合 计 | 150 |
六、试卷结构
无选择、判断题,其它类型不限。
七、参考教材
《机械设计基础》 芦书荣等主编 西北工业大学出版社
八、其它
无。