一、考试范围与内容
本课程需要学生根据使用需求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递 方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体 的描述以作为制造依据的工作过程。主要内容包括:机械设计的基本知识、基本理论和基 本方法;常用机构的工作原理、类型、运动特点、功能;通用机械零件的工作原理、结构 特点、选用及设计计算方法。要求学生掌握包括绪论、平面机构的结构分析、平面连杆机 构、凸轮机构、间歇运动机构、机械的调速和平衡;连接、挠性传动、啮合传动、轮系、 轴、轴承、联轴器、离合器、制动器、弹簧等机械结构的知识并能够灵活运用,总分为 150 分。考试侧重考查考生对专业理论课的基础知识与技能的掌握程度,同时注意考查考生运 用所学专业知识分析、解决实际问题的能力。
主要参考教材如下:
王立波等.《机械设计基础(第三版)》.北京:北京航空航天大学出版社,2017.
二、考试目标与水平层次
本纲要确定的考试目标由知识与技能要点、考试条目和考试水平三部分组成。“知识 与技能要点 ”考查考生应知应会的基础知识和基本技能;“考试条目 ”是“知识与技能要 点 ”内容的细化;考试水平是具体确定所考查的应知应会的知识和技能的考查层次。
本纲要的考试水平分为四个层次:A(识记)、B(理解)、C(掌握)、D(综合运用)。 每一较高层次同时包含其较低层次的考试水平。其具体含义为:
A(识记):主要考查考生对专业基础知识的识别和记忆水平,要求考生能正确地辨别、 再认或再现相应的基础知识,如要求学生能从题目所提供的材料中识别出学过的知识(再 认)或者能按题目要求复述学过的知识(再现)。即在记忆水平上考核考生的学习成果。 例如:“运动副 ”的概念。
B(理解):主要考查考生对专业基础知识的理解程度。除“识记 ”的要求外,正确理 解所学知识的确切含义以及与其相关知识的内在联系。例如:V 带传动的特点及应用。
C(掌握):主要考查考生对所学专业基础知识、基本技能的初步运用能力。要求考生 在理解的基础上,用所学过的知识及方法解决新情况下出现的简单问题。例如:平面四杆 机构的急回特性。
D(综合运用):主要考查考生对所学专业基础知识的综合运用能力。要求考生在对专 业基础知识掌握的基础上,具有系统的、灵活的、较强的综合应用能力。例如:齿轮传动 设计参数的选择。
三、考试内容
一、绪论
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
课程研究的对象与内容 | 课程研究的对象与内容 | √ | |||
机械设计的基本要求与一般程序 | 机械零件设计的基本要求 机械设计基本要求 机械设计的一般程序 | √ √ |
√ |
学科的发展趋势 | 本学科的发展趋势 | √ |
二、平面机构的结构分析
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
平面机构的结构分析 | 运动副的概念及分类 运动链和机构 |
√ | √ | ||
平面机构的运动简图 | 运动副及构件的表示方法 绘制机构运动简图的步骤 |
√ | √ | ||
平面机构自由度的计算 | 平面运动构件的自由度 平面机构自由度的计算方法 机构具有确定运动的条件 计算机构自由度的注意事项 |
√ |
√ | √ √ |
三、平面连杆机构
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
平面四杆机构的基本类型 | 铰链四杆机构的基本类型 平面四杆机构的演化 铰链四杆机构中存在曲柄的条件 | √ |
√ √ | ||
平面四杆机构的基本特性 | 压力角和传动角 急回特性 死点 | √ |
√ |
√ |
四、凸轮机构
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
凸轮机构的应用及分类 | 凸轮机构的特点 凸轮机构的分类 |
√ | √ | ||
凸轮机构的特性分析 | 凸轮机构的运动分析 常用的从动件运动规律 | √ √ |
五、带传动和链传动
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
带传动的工作原理和类型 | 带传动的工作原理 带传动的分类 V 带传动的特点及应用 | √ √ |
√ | ||
带传动的工作情况分析 | 带传动的受力分析 带的弹性滑动与传动比 带传动的应力分析 |
√ | √ √ | ||
普通 V 带和 V 带轮的结构 | 普通 V 带的结构与尺寸 普通 V 带轮的结构 V 带传动的设计 | √ √ |
√ |
带传动的张紧和维护 | 带传动的张紧 带传动的维护 |
√ | √ | ||
链传动 | 滚子链与链轮 链传动的张紧、布置和润滑 | √ |
√ |
六、齿轮传动
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
齿轮传动的特点及分类 | 齿轮传动的特点 齿轮传动的分类 | √ √ | |||
渐开线直齿圆柱齿轮 | 渐开线的形成和性质 渐开线齿廓啮合特点 渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算 | √ √ |
√ | ||
渐开线标准直齿轮的啮 合传动 | 渐开线标准齿轮正确啮合的条件 渐开线齿轮连续传动的条件 渐开线齿轮的标准安装 |
√ | √ √ | ||
渐开线齿轮的切削加工 方法 | 仿形法 展成法 | √ √ | |||
齿轮的根切现象与最少 齿数 | 渐开线齿轮的根切现象 渐开线标准齿轮的最少齿数 |
√ | √ | ||
齿轮的失效及齿轮的材 料和许用应力 | 齿轮的失效形式 齿轮的材料选择 许用应力 | √ √ |
√ | ||
直齿圆柱齿轮的强度计 算及设计准则 | 直齿圆柱齿轮的受力分析 齿面接触疲劳强度计算 齿根弯曲疲劳强度计算 齿轮传动设计参数的选择 齿轮的结构与精度 齿轮传动的设计准则与步骤 | √
√ √ |
√ √ |
√ | |
斜齿圆柱齿轮传动 | 齿廓啮合的特点 主要参数和几何尺寸 正确啮合的条件 |
√ | √ √ | ||
直齿圆锥齿轮传动 | 直齿圆锥齿轮的特点和应用 主要参数和几何尺寸 正确啮合的条件 | √ √ |
√ | ||
蜗杆传动 | 蜗杆传动的特点及分类 蜗杆的主要参数和几何尺寸 蜗杆传动正确啮合的条件 | √ |
√ |
√ |
七、轮系
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
概述 | 轮系的应用特点 齿轮系的分类 | √ |
√ |
齿轮系传动比的 计算 | 定轴齿轮系传动比的计算 行星轮系传动比的计算 组合齿轮系传动比的计算 |
√ | √ √ | ||
齿轮系的应用 | 齿轮系的应用 | √ |
八、连接
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
螺纹连接 | 螺纹的类型与特点 螺纹的主要参数 螺纹连接的主要类型及应用 螺纹连接的拧紧与防松 | √ |
√ √ |
√ | |
轴毂连接 | 键连接 花键连接 销连接 |
√ |
√ | √ |
九、轴
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
轴的作用和分类 | 轴的作用 轴的分类 | √ |
√ | ||
轴设计的基本要求及 轴的结构设计 | 轴设计的基本要求 轴的结构设计 轴上零件的固定 轴的制造与装配工艺要求 | √
√ |
√ √ | ||
轴的强度计算 | 按轴的扭转强度条件计算 按轴的弯扭合成强度条件计算 | √ √ |
十、轴承
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
概述 | 滚动轴承的组成与分类 滑动轴承的结构与分类 | √ √ | |||
滚动轴承的代号 | 前置代号 基本代号 后置代号 | √ √ √ | |||
滚动轴承的合理选用 | 滚动轴承的合理选用 | √ | |||
滚动轴承的寿命计算及 静强度计算 | 滚动轴承的主要失效形式及计算准则 滚动轴承的寿命计算 滚动轴承的当量动载荷计算 滚动轴承静强度计算 |
√ √ | √ |
√ | |
滚动轴承的组合设计 | 滚动轴承轴系支点的结构形式 滚动轴承组合的调整 滚动轴承的配合与装拆 |
√ | √ √ |
滚动轴承的润滑与密封 | 滚动轴承的润滑 滚动轴承的密封 | √ √ |
十一、联轴器和离合器
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
概述 | 联轴器的分类 离合器的分类 | √ √ | |||
刚性联轴器 | 套筒联轴器 凸缘联轴器 | √ √ | |||
挠性联轴器 | 无弹性元件联轴器 弹性联轴器 | √ √ | |||
离合器 | 牙嵌式离合器 摩擦式离合器 | √ √ |
十二、间歇运动机构
知识与技 能要点 | 考试条目 | 考试水平 | |||
A | B | C | D | ||
棘轮机构 | 棘轮机构的组成及工作原理 棘轮机构的特点与应用 | √ |
√ | ||
槽轮机构 | 槽轮机构的组成及工作原理 槽轮机构的特点及应用 槽轮槽数和拨盘圆柱销数的选择 | √ |
√ |
√ | |
凸轮式间歇运动机构 | 凸轮式间歇运动机构 | √ |
四、考试形式和试卷结构
1. 考核形式
(1)采用闭卷笔答的方式。
(2)考试时间为 90 分钟。
2. 试卷结构:(命题单位可依据具体情况在 5%的比例内增减)
(1)按知识点分
序号 | 知识科目 | 百分比 | 分值 |
1 | 绪论 | 3.3% | 5 分 |
2 | 平面机构的结构分析 | 6.7% | 10 分 |
3 | 平面连杆机构 | 20.0% | 30 分 |
4 | 凸轮机构 | 3.3% | 5 分 |
5 | 带传动和链传动 | 16.7% | 25 分 |
6 | 齿轮传动 | 20.0% | 30 分 |
7 | 轮系 | 6.7% | 10 分 |
8 | 连接 | 3.3% | 5 分 |
9 | 轴 | 6.7% | 10 分 |
10 | 轴承 | 6.7% | 10 分 |
11 | 联轴器和离合器 | 3.3% | 5 分 |
12 | 间歇运动机构 | 3.3% | 5 分 |
(2)按考试水平分
考试水平 | A | B | C | D |
百分比 | 25% | 35% | 30% | 10% |
(3)按考试题型分
题型 | 填空题 | 选择题 | 简答题 | 计算题 | 分析题 |
百分比 | 13.3% | 10% | 26.7% | 20% | 30% |