2023年河北专升本机械设计基础考试大纲

I.课程简介

一、内容概述与要求

考生应理解或了解常用机构和机械通用零部件的结构组成、工作原理、运动特性及基 本设计理论，掌握常用机构和机械通用零部件的设计计算方法，能够解决相关的具体机械 设计问题。考试包括机械设计的基本知识、平面机构的基本知识、平面四杆机构、凸轮机 构、间歇运动机构、螺纹连接、齿轮传动、轮系、带传动与链传动、轴和轴毂连接、轴承 及联轴器和离合器等十二部分内容。考试从两个层次上对考生进行测试，较高层次的要求 为“理解”、“掌握”和“能够”，较低层次的要求为“了解”。这里“理解”和“了解”是 对原理和理论提出的要求，“掌握”和“能够”是对方法及应用能力提出的要求。

二、考试形式与试卷结构

考试采用闭卷、笔试形式，全卷满分为 150 分，考试时间 75 分钟。

试卷包括选择题、填空题、分析与设计题和计算题四种题型。选择题是四选一型的单 项选择题；填空题只要求直接填写结果；分析与设计题、计算题均应写出必要的答题过程 及演算步骤。选择题分值为 45 分，填空题分值为 30 分，分析与设计题、计算题分值合计 为 75 分。

II.知识要点与考核要求

一、机械设计的基本知识

1．知识范围

机械的组成   机械设计的基本要求   机械设计的内容与过程   零件的失效形式   零件的设计计算准则   机械的常用材料

2．考核要求

(1)理解机械的组成，理解零件、构件、机构、机器及机械的概念。

(2)了解机械零件的基本要求、机械设计的基本要求。

(3)了解机械设计的任务与内容，了解机械设计的一般过程与流程。

(4)了解机械零件的失效形式及机械零件设计计算准则。

(5)了解机械常用材料的性能及应用场合、材料的牌号及意义。

二、平面机构的基本知识

1．知识范围

平面运动副   平面机构运动简图   机构具有确定运动的条件   机构自由度的计算

2．考核要求

(1)了解平面机构运动副的类型、特点及规定画法。

(2)掌握平面机构运动简图的绘制步骤，能够看懂一般机构的机构运动简图，能够根据简单 机械的结构图形绘制机构运动简图。

(3)掌握机构具有确定运动的条件，能够对不合理的机构提出修改措施。

(4)掌握平面机构自由度的计算方法，能够判别机构中存在的复合铰链、局部自由度及简单 虚约束。

三、平面四杆机构

1．知识范围

四杆机构的基本类型与演化   曲柄存在的条件   急回运动特性   压力角与传动角   死点

2．考核要求

(1)了解四杆机构的基本类型及运动特点，理解四杆机构的演化方法及演化类型，能够绘制 四杆机构演化类型的机构运动简图。

(2)了解铰链四杆机构的基本类型，掌握四杆机构曲柄存在的条件，掌握四杆机构基本类型 的判别方法。

(3)理解机构的急回运动特性及行程速比系数概念，掌握通过绘图或计算确定机构的极位夹 角及行程速比系数的方法。

(4)了解压力角与传动角的概念，了解压力角、传动角的确定方法。

(5)了解机构的死点现象，理解死点产生的原因及出现的位置，了解克服死点的方法。

四、凸轮机构

1．知识范围

凸轮机构的类型   凸轮机构的基本参数   从动件的常用运动规律   凸轮机构基本尺寸的确定

2．考核要求

(1)了解凸轮机构的分类方法及凸轮机构的命名方法，理解凸轮机构的结构特征及应用。

(2)掌握凸轮机构的基本参数及对应的几何意义。

(3)了解凸轮机构从动件的运动线图，理解柔性冲击和刚性冲击的概念，理解常用推杆运动 规律特点及应用场合，理解常用推杆运动规律运动线图的特点。

(4)理解理论廓线与实际廓线的关系，理解如何用作图法确定凸轮机构的压力角、推杆的位 移、推杆的行程和凸轮的转角等几何特征。

(5)了解凸轮基圆半径与凸轮机构压力角的关系，理解滚子推杆的运动失真现象及解决运动 失真的方法。

五、间歇运动机构

1．知识范围

棘轮机构   槽轮机构

2．考核要求

(1)了解棘轮机构的类型、应用，理解棘轮机构的工作原理，掌握棘轮机构的组成及工作特 性。

(2)了解槽轮机构的类型、应用，理解槽轮机构的工作原理，掌握槽轮机构的组成及运动系 数的计算。

六、螺纹连接

1．知识范围

螺纹类型与参数   螺纹连接件   螺纹连接的类型   螺纹连接的防松   螺栓连接的结构设计   螺栓的强度计算

2．考核要求

(1)了解根据牙型、螺纹的旋向、螺纹的线数及螺纹的螺距所确定的螺纹分类方法。

(2)掌握螺纹基本参数的定义及几何意义。

(3)了解常见螺纹连接件的类型。

(4)了解螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接及紧定螺钉连接的特点及应用。

(4)掌握螺纹连接常见的防松原理及防松方法。

(5)了解螺栓连接与螺栓组连接结构设计所要遵循的原则。

(6)掌握简单普通螺栓组连接结构的受力分析方法，理解螺栓性能等级的意义，掌握螺栓连 接的强度计算。

七、齿轮传动

1．知识范围

齿轮传动的特点及类型   渐开线齿廓的啮合特性   渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几 何尺寸计算   渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动   渐开线齿廓的切削加工   渐开线标准 直齿圆柱齿轮的强度计算   平行轴斜齿圆柱齿轮传动

2．考核要求

(1)理解齿轮传动的特点及齿轮传动的类型。

(2)理解齿廓啮合的基本定律和渐开线齿廓的啮合特性，理解节点、节圆和基圆的概念。

(3)了解渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称，掌握模数、压力角、啮合角、节圆和分度 圆等概念，掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何特性，能够根据标准直齿圆柱齿轮的基本 参数计算齿轮的几何尺寸。

(4)掌握渐开线直齿圆柱齿轮正确传动、连续传动及无侧隙啮合的条件。

(5)了解仿形法、范成法加工齿轮的原理及特点，了解渐开线齿廓的根切现象、根切产生原 因、根切危害及标准齿轮不产生根切的最少齿数。

(6)了解齿轮的常用材料及热处理方法，理解齿轮传动常见的失效形式及强度计算过程，了解齿轮参数的选取原则。

(7)了解斜齿轮齿廓的形成原理，掌握斜齿轮传动的特点及正确啮合条件，掌握斜齿轮法面 参数与端面参数的关系，掌握斜齿轮传动的受力分析。

八、轮系

1．知识范围

轮系分类   轮系传动比计算

2．考核要求

(1)了解轮系的分类，掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系的结构组成及特点。

(2)掌握定轴轮系、周转轮系及复合轮系传动比的计算。

九、带传动与链传动

1．知识范围

带传动与链传动的类型与特点   带传动与链传动的结构与组成  带传动与链传动的运动 特性与受力分析  带传动与与链传动的设计计算  带传动与与链传动的安装、使用及维护

2．考核要求

(1)了解 V 带传动及链传动的类型及结构组成，掌握带传动及链传动的应用场合、传动特点 及优缺点。

(2)掌握 V 带传动的受力分析和应力分布特点，理解带传动的弹性滑动和打滑想象及产生原 因；掌握链传动的运动特性及链传动的受力分析。

(3)掌握 V 带传动及链传动的常见失效形式及产生原因。

(4)了解 V 带传动、链传动主要参数的选择原则及设计原则。

(5)了解 V 带传动、链传动的常见张紧装置及安装、使用与维护时的注意事项。

十、轴和轴毂连接

1．知识范围

轴的类型   轴的材料   轴的结构   轴的强度计算   键连接

2．考核要求

(1)了解轴的分类、轴的常用材料及热处理方法。

(2)理解轴结构设计的基本要求，掌握轴上零件的定位与固定方法，掌握各轴段直径与长度 的确定原则，能够设计合理的轴结构。

(3)理解轴的强度计算原理，掌握轴的强度计算准则。

(4)了解常见轴毂连接形式、键连接的类型，了解键连接的失效形式，理解键连接的失效原 理和工作能力判断准则。

十一、轴承

1．知识范围

滚动轴承的类型、特点、代号及选用   滚动轴承的寿命计算   滚动轴承的组合设计   滑动轴承的类型与结构   非液体摩擦径向滑动轴承的设计计算

2．考核要求

(1)了解滚动轴承的类型及特点，掌握滚动轴承类型的选用原则，了解滚动轴承的代号组成， 掌握滚动轴承基本代号的意义。

(2)了解滚动轴承的失效形式，掌握滚动轴承的受力分析、当量动载荷的计算及寿命计算。

(3)掌握滚动轴承的轴向固定方式，了解滚动轴承的装拆方法、润滑形式及密封装置。

(4)了解常见滑动轴承的类型与结构、轴瓦的结构及轴承的材料。 

十二、联轴器与离合器

1．知识范围

联轴器   离合器

2．考核要求

(1)了解联轴器的类型、结构组成及特点，了解联轴器的选用原则。

(2)了解离合器的类型、结构及工作原理。