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一、課程性質(zhì)與設置目的
《機械設計基礎》是機械類專業(yè)必修的核心課程，該課程以一般機械中的常用機構(gòu)和通用零部件為對象，闡述了常用機構(gòu)和通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、運動與傳力特性、運動方案設計和工作能力設計的基礎理論知識與方法。通過該課程的學習，學生能夠系統(tǒng)掌握機械設計的科學方法，具備獨立完成簡單機械裝置設計的能力，并為解決復雜工程問題提供理論支撐和實踐經(jīng)驗。
二、考核的基本要求
要求考生系統(tǒng)深入地掌握機械原理和機械設計的基本知識、基本理論和基本設計計算方法，并能靈活運用。重點考察分析與解決常用機構(gòu)、通用機械零部件和簡單機械裝置設計問題的能力。
三、考核的形式和方法
1.考核形式
筆試、閉卷
2.考核方法
該課程考試時間為120分鐘，試卷滿分為150分。
四、考核內(nèi)容
第一章 緒論
機械及其組成，本課程的研究內(nèi)容、性質(zhì)和任務和學習方法，機械設計應滿足的基本要求及一般程序。
重點：機械的組成，機械、機構(gòu)、構(gòu)件和零件的概念。
第二章 平面機構(gòu)的自由度
機構(gòu)組成、平面機構(gòu)運動簡圖的繪制；平面機構(gòu)的自由度：機構(gòu)自由度的概念及計算、機構(gòu)具有確定運動的條件、計算機構(gòu)自由度時的注意事項。
重點：掌握機構(gòu)自由度的計算和機構(gòu)具有確定運動的條件。
第三章 平面連桿機構(gòu)
平面連桿機構(gòu)的基本型式；平面四桿機構(gòu)的演化；平面四桿機構(gòu)的工作特性：四桿機構(gòu)有曲柄的條件、急回特性、壓力角和傳動角、死點位置；平面四桿機構(gòu)的設計。
重點：壓力角、傳動角、極位夾角、死點位置等概念，了解死點位置在機械中的應用；鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的條件；平面四桿機構(gòu)的演化，擴展對連桿機構(gòu)的認識。
第四章 凸輪機構(gòu)
凸輪機構(gòu)的特點和類型；從動件常用運動規(guī)律；凸輪的輪廓設計；凸輪機構(gòu)設計中的幾個問題：滾子半徑的選擇、凸輪機構(gòu)的壓力角和自鎖、凸輪基圓半徑的選擇。
重點：圖解法設計直動從動件盤形凸輪輪廓；壓力角、基圓半徑對凸輪機構(gòu)受力及尺寸的影響，滾子半徑與理論廓線最小曲率半徑的關系。
第五章 齒輪機構(gòu)
齒輪機構(gòu)的特點、類型；齒廓嚙合基本定律；漸開線齒廓：漸開線的形成及其性質(zhì)；漸開線齒輪各部分的名稱及尺寸；漸開線齒輪傳動的嚙合；漸開線齒輪的切齒原理；根切現(xiàn)象、最少齒數(shù)；斜齒圓柱齒輪機構(gòu)。
重點：漸開線圓柱齒輪的參數(shù)及其尺寸計算；斜齒圓柱齒輪端面與法面參數(shù)的關系。
第六章 輪系
輪系的類型；定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系及混合輪糸傳動比的計算。
重點：周轉(zhuǎn)輪系、混合輪系傳動比計算方法。
第七章 聯(lián)接
螺紋聯(lián)接類型、預緊和防松；螺栓聯(lián)接的強度計算；軸轂聯(lián)接：鍵聯(lián)接類型及特點、鍵聯(lián)接類型選擇和平鍵的強度驗算。
重點：螺紋聯(lián)接的基本知識（螺紋聯(lián)接的基本類型、結(jié)構(gòu)特點及其應用，螺紋聯(lián)接的預緊與防松）；熟練掌握螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設計、受力分析、失效形式、設計準則。
第八章 齒輪傳動
齒輪傳動的失效形式和計算準則；齒輪的材料及熱處理；齒輪傳動的精度；直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計算載荷、強度計算、齒輪傳動的潤滑。
重點：齒輪傳動的受力分析方法；直齒圓柱齒輪的強度計算；熟練掌握齒輪傳動的設計方法。
第九章 帶傳動
帶傳動的類型及特點；V帶與V帶輪； 帶傳動的工作情況分析；普通V帶傳動的設計計算；帶傳動的張緊及維護。
重點：帶傳動的受力分析、速度分析和應力分析、彈性滑動和打滑的基本理論；帶傳動的失效形式、設計準則、V帶傳動的設計計算方法及參數(shù)選擇原則。
第十章 軸
概述：軸的功用和類型、軸的基本要求和設計步驟、軸的材料；軸的結(jié)構(gòu)設計；軸的強度計算。
重點：軸的結(jié)構(gòu)設計的基本要求；軸的強度計算。
第十一章 滾動軸承
滾動軸承的類型、特點、代號及選用；滾動軸承的失效形式和設計準則；滾動軸承的壽命計算；滾動軸承的配合、裝拆、潤滑及密封。
重點：滾動軸承代號，掌握常用滾動軸承的類型和代號；掌握滾動軸承的壽命計算。
第十二章 聯(lián)軸器
聯(lián)軸器、離合器的主要類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、特點和應用。
重點：掌握聯(lián)軸器的選擇方法。
五、各部分內(nèi)容近似分值
考試內(nèi)容 | 涉及的章節(jié) | 分值 |
機械設計總論： (1) 機器與機構(gòu)、構(gòu)件與零件的概念，它們的區(qū)別和聯(lián)系。 (2) 機械設計的基本要求和一般過程。 | 第一章 | 5 |
機構(gòu)的組成及低副機構(gòu)： (1) 運動副的概念與機構(gòu)的組成，平面機構(gòu)運動簡圖的繪制。 (2) 復合鉸鏈、局部自由度和最常見的虛約束，通過自由度計算判斷機構(gòu)運動形式。 (3) 鉸鏈四桿機構(gòu)的的基本類型、應用和演化，掌握四桿機構(gòu)的基本特性，如運動特性、動力特性等。 (4) 判斷出平面四桿機構(gòu)的基本類型。 (5) 平面四桿機構(gòu)的設計方法。 | 第二章 第三章 第四章 | 20 |
高副機構(gòu)： (1) 凸輪機構(gòu)的組成、分類、特點及應用，從動件常用運動規(guī)律及其選擇。 (2) 凸輪機構(gòu)設計的反轉(zhuǎn)法原理，滾子半徑的選擇，壓力角、基圓半徑的確定。 (3) 圖解法繪制凸輪輪廓曲線的方法。 (4) 齒輪傳動的類型、特點及應用場合。 (5) 漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及其幾何尺寸計算。 (6) 漸開線齒輪嚙合原理、切齒原理及根切現(xiàn)象。 (7) 變位齒輪傳動基本知識。 (8) 斜齒圓柱齒輪傳動的基本知識 (9) 輪系的分類與應用。 (10)定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和復合輪系傳動比計算。 | 第五章 第六章 第八章 第十章 | 35 |
機械連接設計： (1) 螺紋連接的類型、預緊與防松。 (2) 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設計。 (3) 鍵連接、花鍵連接、銷連接的類型和應用場合。 (4) 平鍵連接的設計。 | 第七章 第十二章 | 20 |
機械傳動設計： (1) 帶傳動的類型、工作原理、特點及應用。 (2) V帶的結(jié)構(gòu)、類型標記及V帶輪的結(jié)構(gòu)、V帶工作應力分析。 (3) 帶傳動設計計算。帶傳動的安裝與維護常識。 齒輪傳動強度計算公式中各參數(shù)及系數(shù)的物理意義對設計的影響及其選擇方法。 (4) 圓柱齒輪精度的相關知識。 (5) 齒輪失效形式、強度計算，齒輪結(jié)構(gòu)、潤滑與維護。 (6) 斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算。 (7) 錐齒輪、蝸輪蝸桿的類型、特點及應用場合。 (8) 錐齒輪、蝸輪蝸桿的基本參數(shù)、幾何尺寸計算。 (9) 標準直齒錐齒輪傳動、蝸桿傳動的強度計算。 | 第十一章 第八章 第九章 | 40 |
軸系設計： (1) 軸的功用、分類與應用。 (2) 軸上零件的定位和固定。 (3) 軸的加工工藝性。 (4) 軸的強度計算。 (5) 常用滾動軸承的結(jié)構(gòu)、特點，主要類型及其代號。 (6) 滾動軸承的工作情況分析、失效形式和計算準則。 (7) 軸系部件的組合設計、滾動軸承的配合與裝拆。 (8) 軸系部件的潤滑與密封。 (9) 聯(lián)軸器、離合器的類型、結(jié)構(gòu)和特點。 (10) 聯(lián)軸器的選擇。 (11) 制動器的類型、結(jié)構(gòu)和和應用場合。 | 第六章 第十章 第十二章 | 30 |
合 計 | 150 | |
六、試卷結(jié)構(gòu)
無選擇、判斷題，其它類型不限。
七、參考教材
《機械設計基礎》 蘆書榮等主編 西北工業(yè)大學出版社
八、其它
無。
