《机械设计基础》考试大纲
（机电学院）
一、考试性质与目的
普通高等学校本科插班生考试（以下简称“插班生考试”）《机械设计基础》科目的考试，是普通高等学校（含高职班和各类高校从普通高考招生的普通班）应届和往届专科毕业生，以及通过、教育等国民教育系列获得大专毕业证书的人员，升入普通高等学校本科“机械设计及自动化”、“汽车工程服务工程”等专业就读的考试科目。
本课程的基本要求是：学生较系统地掌握常用机构、通用机械零件设计的基本知识、原理和方法，初步具有简单机构和通用机械零件设计、简单机械传动装置设计、常用机械设备装拆、分析、调试、检测、使用、维护、技术改革和创新能力，
二、试题命制的原则
1．命题根据本大纲规定的考试目标和考核内容，考试命题应具有一定覆盖而且重点突出，侧重考核考生对本学科的基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度，以及运用所学知识解决实际问题的能力。
2．试题难易程度分为易、较易、较难、难四个等级。试卷中四种难易程度试题的分数比例：易约占20%，较易约占35%，较难约占35%，难约占10%。
3．试卷题型有：填空题、选择题、计算题（各种题型的具体式样见题型示例）。根据考核要求，适当安排各种题型数量的比例，达到考核学生对知识点的识记、理解和运用的水平和能力。
三、考试形式及试卷结构
1．考试形式为闭卷、笔试，考试时间为120分钟，试卷满分为100分。
2．试卷题型：填空题、选择题、计算题。
四、参考书目
指定参考书：陈立德,罗卫平.机械设计基础（第三版）. 北京：高等教育出版社, 2013.
五、考试内容和要求
内容 目标
1．机械设计概述
1．1 机械设计的基本要求 了解
1．2 机械设计的内容与过程 了解
1．3 机械零件的失效形式及设计计算准则 掌握
1. 4 机械零件的接触强度 掌握
1. 5 机械零件的标准化 了解1. 6 现代机械设计理论概述 了解
2．润滑与密封概述
2．1 摩擦与磨损 了解
2．2 润滑 了解
2．3 密封 了解
3．平面机构的结构分析
3．1 机构结构分析的内容及目的 掌握
3．2 运动副、运动链及机构 掌握
3．3 平面机构的运动简图 掌握
3．4 平面机构的自由度 掌握
3．5 平面机构的组成原理、分类与结构分析 理解
3．6 平面机构的结构分析与实例分析 理解
4．平面连杆机构
4．1 概述 了解
4．2 用图解法作平面机构的运动分析 理解
4．3 用图解法作平面机构的力分析 理解
4．4 铰链四杆机构的基本类型及其演化 理解
4．5 铰链四杆机构的基本特性 掌握
4．6 平面四杆机构的设计计算与实例分析 掌握
5．凸轮机构
5．1 概述 了解
5．2 从动件常用运动规律 掌握
5．3 盘形凸轮轮廓设计 掌握
5．4 凸轮机构基本尺寸的确定 理解
5．5 凸轮机构的结构和精度 理解
6．间歇运动机构
6．1 棘轮机构 掌握
6．2 槽轮机构 掌握
6．3 不完全齿轮机构 理解
6．4 凸轮式间歇运动机构 掌握
7．螺纹连接
7．1 螺纹连接的基本知识 了解
7．2 螺纹连接的预紧与防松 了解
7．3 单个螺栓连接的强度计算 掌握
7．4 螺栓组连接的设计计算与实例分析 掌握
7．5 提高螺栓连接强度的措施 掌握
7. 6 螺旋传动 掌握
8．轴毂连接
8．1 概述 了解
8．2 键连接 理解
8．3 花键连接 理解
8. 4 销连接 理解
8. 5 过盈配合连接 理解
8. 6 键连接的设计计算与实例分析 理解
9．带传动
9．1 概述 了解
9．2 带和带轮 理解
9．3 带传动的工作情况分析 理解
9．4 普通V带传动的设计计算与实例分析 理解
9．5 V带传动的张紧、正确安装与维护 理解
9．6 同步带传动设计 理解
10．链传动
10．1 概述 了解
10．2 链传动的结构和标准 理解
10．3 链传动的工作情况分析 理解
10．4 链传动的合理布置和润滑 理解
10．5 滚子链传动的设计计算与实例分析 理解
11．齿轮传动
11．1 齿轮传动的特点和基本类型 理解
11．2 齿廓啮合基本定律 理解
11．3 渐开线及渐开线齿轮 掌握
11．4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算 掌握
11．5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 掌握
11．6 渐开线齿廓切削加工的原理 掌握
11．7 渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的少齿数 理解
11．8 变位齿轮传动 理解
11．9 齿轮传动的失效形式及设计准则 理解
11．10 齿轮的常用材料及许用应力 理解
11．11 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 掌握
11．12 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 掌握
11．13 交错轴斜齿圆柱齿轮传动 掌握
11．14 直齿锥齿轮传动 理解
11．15 齿轮结构设计 理解
11．16 齿轮传动的润滑与效率 理解
11．17 标准齿轮传动的设计计算与实例分析 理解
12．蜗杆传动
12．1 蜗杆传动的特点与类型 了解
12．2 阿基米德蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 了解
12．3 蜗杆传动的相对滑动速度与效率 掌握
12．4 蜗杆传动的失效形式、材料与结构 掌握
12．5 蜗杆传动的强度计算 掌握
12．6 蜗杆传动的润滑与热平衡计算 掌握
12．7 蜗杆传动的设计计算与实例分析 掌握
12．8 普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及安装与维护 了解
13．齿轮系
13．1 轮系的分类 了解
13．2 定轴轮系传动比计算 掌握
13．3 周转轮系传动比计算 掌握
13．4 复合轮系传动比计算 掌握
13．5 轮系的应用 掌握
13．6 其他类型行星转动简介 理解
14．机械传动设计
14．1 概述 了解
14．2 机械传动的类型 理解
14．3 机械传动的特性和参数 理解
14．4 机械传动的方案设计 掌握
14．5 机械传动的设计程序 掌握
15．机械的调速与平衡
15．1 机械的运转过程及速度波动的调节 掌握
15．2 飞轮的近似设计方法 掌握
15．3 机械的惯性载荷及平衡 掌握
15．4 刚性回转体的平衡 掌握
16．轴
16．1 概述 了解
16．2 轴的材料及选择 掌握
16．3 轴的结构设计 掌握
16. 4 轴的强度计算 掌握
16. 5 轴的刚度计算 掌握
16. 6 轴的设计计算与实例分析 理解
17．滚动轴承
17．1 概述 了解
17．2 滚动轴承的代号 掌握
17．3 滚动轴承的工作情况分析 理解
17．4 滚动轴承类型的选择 掌握
17. 5 滚动轴承尺寸的选择 掌握
17. 6 滚动轴承组合设计 理解
17. 7 滚动轴承的设计计算与分析 掌握
18．滑动轴承
18．1 概述 了解
18．2 滑动轴承的结构 了解
18．3 滑动轴承的材料 了解
18．4 滑动轴承的润滑 了解
18．5 非液体摩擦滑动轴承的设计计算与实例分析 了解
18. 6 液体动压润滑的形成及基本方程 了解
18. 7 其他滑动轴承简介 了解
18. 8 滚动轴承与滑动轴承性能比较 了解
19．联轴器和离合器
19．1 联轴器 掌握
19．2 联轴器的选择设计与实例分析 理解
19．3 离合器 理解
20．弹簧
20．1 概述 了解
20．2 圆柱螺旋弹簧的结构和几何尺寸 了解
20．3 弹簧的材料与制造 了解
20．4 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算与实例分析 了解
六、题型示例（见附件）
广东技术师范学院机械电子工程专业
本科插班生《机械设计基础》试题
姓名 成绩
一、填空（每小题2分，共6分）
1.机器具有三个共同特征是： 、
、 。
2.机械零件的主要设计准则有 、 、
、 、 。
3.30208轴承内径为 ，类型是 。
二、选择题（每小题2分，共14分）
1.基本杆组的自由度应为 。
(A) -1；(B) +1； (C) 0。
2.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，凸轮实际轮廓曲线出现交叉是因为滚子半径 该位置理论廓线的曲率半径。
(A)大于； (B)小于； (C)等于。
3.若要提高承受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，则可： 。 (A)在被联接件间加橡胶垫片；(B)增大螺栓长度；
(C)采用精制螺栓； (D)加防松装置。
4.带传动产生弹性滑动的原因是 。 (A)带与带轮间的摩擦系数较小； (B)带绕过带轮产生了离心力； (C)带的紧边和松边存在拉力差； (D)带传递的中心距大。
5.对于闭式软齿面齿轮传动，在工程设计中，一般 。 (A)按齿面接触疲劳强度设计齿轮尺寸，再校核齿根弯曲强度； (B)按齿根弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核齿面接触疲劳强度； (C)只需按齿面接触疲劳强度； (D)只需按齿根弯曲强度设计；
6.为了减轻飞轮的重量，飞轮好安装在 。
(A)等效构件上； (B)转速较低的轴上；
(C)转速较高的轴上；(D)机器的主轴上。
7.联轴器与离合器的主要作用是 。
(A)联接两轴并传递运动和转矩； (B)补偿两轴的不同心度和热膨胀；
(C)防止机器发生过载。
三、计算图示机构的自由度，并判定该机构是否具有确定运动。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。（每指出一处复合铰链、局部自由度或虚约束给1分，正确计算出自由度给4分，正确判定出该机构是否具有确定运动给3分。共10分）
四、已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动，其模数m=3mm，齿数分别为Z1=19， Z2=41。试求两轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。（每正确算出一个齿轮民族教育给1分，全部正确算出给10分。共10分）
五、如图所示，用两个M16的受拉螺栓将构件1联接在固定件2上，已知：螺栓材料为45钢，其许用应力为[ ]=120Mpa,螺栓小径d1=13.835mm,两构件接合面间的摩擦系数f=0.15，可靠性系数C=1.2，求构件1上所能承受的大拉力F。（列出螺栓强度条件式给4分，算出螺栓所能承受的大载荷给4分，列出摩擦面正常工作条件给4分，正确算出构件1上所能承受的大拉力F值给3分。共15分）
六、图示为蜗杆-斜齿圆柱齿轮两级传动，蜗杆旋向为右旋，其转向如图所示。要求：
（1） 标出中间轴II和从动轴III的转向；
（2）为使轴II所受轴向力小，确定斜齿轮螺旋线方向；
（3）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力（用各分力表示）情况。 (朝向纸面外的力用☉表示,朝向纸面内的力用
表示)
(标注II轴转向给3分，标注III轴转向给3分，给出欲使Ⅱ轴轴向力尽可能抵消，2、3轮的正确的螺旋方向给3分，画出Ⅱ轴上2、3轮圆周力、径向力和轴向力的方向和代号各1分、共6分。本题15分)
七、图示一齿轮轴的滚动轴承装置，轴承型号是7307AC，判断系数e=0.68（Fd=e·Fr），已知两轴承上的径向载荷Fr1=2100N、Fr2=1300N，轴所受的外加轴向力为Fa=1500N，设载荷系数f =1.2，X=0.41，Y=0.87。试求：
（1）各轴承的内部轴向力Fd的大小和方向；
（2）各轴承的轴向载荷Fa；
（3）受力大的轴承的当量动载荷 的大小
（算出各轴承的内部轴向力的大小给4分，标注方向2分；算出各轴承的轴向载荷给4分；计算中考虑动载荷的影响给1分，算出受力大的轴承的当量动载荷给4分。共15分）
八、指出下图所示结构设计中的错误之处，依次标出序号，说明错误原因并注明改进措施（正确标注一处错误给3分，提出一条正确改进措施得3分，答对5处以上得满分，共15分）。