科目名称(代码): 801 机械设计基础
一、考试形式与试卷结构
(一)试卷满分值及考试时间
满分150分,考试时间3小时。
(二)答题方式
闭卷,笔试(考生需自备计算器、画图工具)。
(三)试卷题型结构
试卷题型有以下形式,必要时可根据试题难易程度对分数布局略作调整。
1)填空题(20分);
2)选择题(20分);
3)判断题(10分);
4) 分析计算题(100分)。
二、考查目标和考试内容
(一)考查目标
机械设计基础是机械专业一门重要的专业基础课课程,要求考生系统掌握机械设计基础的基本知识、基础理论和基本方法,提高学生运用相关理论和方法分析、解决工程实际问题的能力。重点评估考生在机械零件设计、机构设计、传动设计、机械系统设计等方面的能力。
(二)考试内容
1)平面机构结构分析和速度分析
运动副及其分类,平面机构自由度的计算,机构具有确定运动的条件,平面机构运动简图,平面机构的组成原理,速度瞬心及其在机构速度分析上的应用。
2)平面连杆机构分析与设计
平面四杆机构的基本类型及其应用,平面四杆机构的演化方法,平面四杆机构有曲柄的条件,压力角与传动角,机构的急回运动,机构的死点位置,按从动件急回特性设计平面四杆机构。
3)凸轮机构及其设计
凸轮机构的应用和类型,从动件运动规律的选择,凸轮轮廓的设计原理,尖顶、滚子直动从动件盘形凸轮设计,凸轮机构的压力角,凸轮基本尺寸的确定。
4)齿轮机构设计
齿轮机构的特点和类型,齿廓啮合基本定律,渐开线的性质,渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数,标准渐开线直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算,渐开线齿廓的加工原理,渐开线直齿圆柱齿轮的根切与变位,一对渐开线齿轮的正确啮合条件,渐开线直齿圆柱齿轮传动的标准中心距与实际中心距,渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件,斜齿圆柱齿轮传动的基本参数与几何尺寸的计算。
5)轮系
轮系的类型,轮系传动比的计算,行星轮系各轮齿数和行星轮数目的确定,轮系的应用。
6)机械的运转及其速度波动的调节
机械周期性速度波动,机械周期性速度波动的调节方法,飞轮转动惯量的计算,飞轮主要尺寸的确定。
7)机械的平衡
刚性转子的静平衡和动平衡的基本知识。
8)机械零件设计概论
机械零件的强度、机械零件的接触强度、机械零件的耐磨性、机械制造常用 材料及其选择、极限与配合、表面粗糙度和优先数系、机械零件的工艺性、标准化和经济性。
9)连接
螺纹参数,螺旋副的受力分析、效率和自锁,螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件,螺栓连接的预紧与防松,单个螺栓及螺栓组连接的受力分析与强度计算,螺栓组连接的设计,螺栓的材料和许用应力,提高螺栓组连接强度的措施,螺旋传动,销连接和键连接的类型、结构和选择。
10)带传动和链传动
带传动的类型、工作原理、特点及应用,普通V带与V带轮的规格和基本尺寸、结构,带传动的理论基础(包括带传动的几何尺寸、受力分析、应力分析、弹性滑动与打滑),带传动的失效形式及设计准则,链传动的特点和应用,链传动的运动分析和受力分析,链传动的失效形式及设计准则。
11)齿轮传动
齿轮传动的失效形式和设计准则,齿轮常用材料及热处理方式,齿轮传动的计算载荷,齿轮传动的受力分析,齿轮传动的承载能力计算,直齿圆柱齿轮传动的强度计算,圆锥齿轮传动的受力分析。
12)蜗杆传动
蜗杆传动主要参数和几何尺寸计算,蜗杆传动的主要失效形式、设计准则,蜗杆传动的受力分析,蜗杆传动的效率和热平衡。
13)轴
轴的功用和类型及其受力、应力分析,轴的材料,轴径的初算,轴的结构设计,轴毂连接(重点是普通平键连接)。
14)滚动轴承
滚动轴承的基本类型和特点,滚动轴承的代号(重点是基本代号),滚动轴承的失效形式及设计准则,滚动轴承的选择计算,滚动轴承承载能力及寿命计算,滚动轴承的润滑和密封。
15)滑动轴承
摩擦和磨损的分类、机理、特性及其影响因素,滑动轴承的结构、类型、特点,润滑剂和润滑装置,轴瓦材料与结构,非液体摩擦滑动轴承的计算,动压润滑的基本原理,
三、参考教材或主要参考书 :
1.《机械原理》,孙桓等著,北京:高等教育出版社,2021.5, ISBN:9787040555899
2.《机械设计》,濮良贵等著,北京:高等教育出版社,2019.7, ISBN:9787040514216