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《機械設計基礎》考試大綱

參考書目：《機械設計基礎》第二版，湖南大學出版社，劉江南、郭克希主編。

第1章緒論

1．掌握構件、零件、運動副等基本概念。

第2章機械設計基礎知識

1．掌握失效、變應力、應力比、疲勞極限等基本概念。

2．了解機械零件工作能力計算準則。

第3章平面機構基礎知識

1．掌握運動副、構件的分類和表示方法。

2．能夠繪制較簡單的機構運動簡圖。

3．掌握平面機構自由度的計算公式及其應用；能準確地識別和處理復合較鏈、局部自由度和常見虛約束。

4．掌握機構具有確定運動的條件。

5．了解速度瞬心的概念及其求法。

第4章平面連桿機構

1．了解鉸鏈四桿機構的基本類型。

2．掌握平面四桿機構曲柄存在的條件，能判別存在曲柄的平面四桿機構取不同構件為機架時各為何種機構。

3．掌握平面四桿機構的急回特性及行程速度變化系數K、極位夾角θ的概念及其意義。

4．掌握平面四桿機構壓力角α（或傳動角γ）及死點的概念及其意義。

5．了解圖解法和解析法設計簡單四桿機構。

第5章凸輪機構

1．了解凸輪機構的類型和應用。

2．掌握凸輪機構從動件常用運動規律（等速、等加速等減速、簡諧運動、擺線運動）的沖擊特性。

3．掌握“反轉法”設計盤形凸輪輪廓的原理。當從動件的位移線圖和凸輪基圓半徑r0已知時，能繪制直動從動件盤形凸輪輪廓曲線。

4．掌握凸輪基圓半徑r0和機構壓力角α的概念，定性理解對心直動從動件盤形凸輪機構壓力角和凸輪基圓半徑的關系。

第6章齒輪傳動

1．了解齒輪機構的類型和特點。

2．掌握齒廓嚙合基本定律。

3．理解漸開線的形成，掌握漸開線性質，并能繪制漸開線上各點的壓力角；掌握漸開線齒廓嚙合滿足齒廓嚙合基本定律，掌握嚙合線是直線、嚙合過程中壓力方向不變、中心距具有可分性等特點。

4．熟練掌握漸開線外嚙合標準直齒圓柱齒輪的基本參數與幾何尺寸計算。

5．掌握漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件、連續傳動條件；了解重合度和標準安裝等概念。

6．了解齒輪加工的根切現象、最小齒數和變位齒輪的基本概念。

7．掌握齒輪輪齒的五種常見失效形式（輪齒折斷、齒面點蝕、過度磨損、膠合、塑性變形），特別是輪齒折斷和齒面點蝕；熟練掌握閉式齒輪傳動的設計準則。

8．理解計算載荷和名義載荷的關系，熟練掌握直齒圓柱齒輪傳動的受力分析，包括作用力大小的計算和方向的判定。

9．了解標準直齒圓柱齒輪傳動齒面接觸強度和齒根彎曲強度計算公式的理論依據，理解公式中各參數的含義和對強度的影響；熟練掌握接觸強度公式的應用：理解相嚙合大小齒輪的接觸應力相等、大小齒輪的許用接觸應力不等、強度計算時應取大小齒輪許用接觸應力值中之較小者；熟練掌握齒根彎曲強度公式的應用：理解齒形系數YFa的含義和相嚙合的大小齒輪齒形系數不等、大小齒輪的齒根彎曲應力不等、大小齒輪的許用彎曲應力不等、強度計算時應取大小齒輪齒形系數與許用彎曲應力之比值中的較大者。

10．了解漸開線斜齒圓柱齒輪齒廓形成原理，掌握法向模數mn與端面模數mt的關系及正確嚙合條件，能計算漸開線標準斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸，如d、da、df、α、β等。熟練掌握斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析，能判定各分力的方向。

11．了解直齒圓錐齒輪的背錐概念、幾何參數，掌握其受力分析。

12．理解阿基米德蝸桿傳動的主要參數及其含義；掌握蝸桿傳動的正確嚙合條件；理解有關參數對嚙合效率、蝸桿剛度的影響；理解相對滑動速度與蝸輪材料選擇的關系。了解熱平衡計算的目的，了解散熱及冷卻措施，了解傳動的效率與潤滑的關系。

13．掌握蝸桿傳動的受力分析，能判定各分力方向以及蝸桿和蝸輪的旋轉方向。

第7章輪系

1．了解輪系的分類。

2．熟練掌握定軸輪系、較簡單的周轉輪系及較簡單的混合輪系的傳動比計算，包括從動輪（或從動軸）轉向的判定方法。

第9章帶傳動和鏈傳動

1．了解普通V帶的規格（型號和長度系列）和選擇方法。

2．掌握摩擦型帶傳動的受力分析。理解初拉力F0、緊邊拉力F1、松邊拉力F2、有效拉力Fe的含義，以及它們之間的關系。理解柔性體摩擦基本公式（即歐拉公式）F1/F2=efa的含義。理解最大有效拉力的含義及其影響參數。

3．掌握帶傳動的應力分析。理解帶的應力為變應力，掌握最大應力的大小及其所在位置。

4．掌握帶傳動彈性滑動和打滑的概念，以及它們之間的區別。

5．掌握帶傳動的失效形式和設計時參數取值方法。

6．掌握滾子鏈傳動多邊形效應的運動特性，了解鏈傳動的失效形式和功率曲線在設計中的作用，掌握滾子鏈傳動的主要參數對傳動的影響及其取值。

第11章連接與彈簧

1．了解螺紋的分類和應用，螺紋的主要參數。

2．掌握螺旋副受力分析和自鎖條件。

3．了解螺紋連接的基本類型、應用場合及螺紋緊固件。

4．了解擰緊螺母時螺栓的受力情況；理解螺紋連接的防松原理，掌握常用的防松裝置。

5．了解螺栓的材料和許用應力；掌握螺紋連接的強度計算，主要是只受橫向工作載荷或只受軸向工作載荷的緊螺栓連接的強度計算；重點掌握受軸向工作載荷的緊螺栓連接中的受力變形關系圖。

6．了解鍵連接的類型、特點、工作原理和應用；掌握平鍵連接的失效形式、尺寸選擇及其強度校驗方法。

第12章滾動軸承

1．了解滾動軸承的基本類型、主要特點及應用場合。

2．掌握滾動軸承代號的表示方法，記住滾動軸承基本代號和軸承公差等級代號的意義。

3．掌握滾動軸承類型的選擇，能根據工作載荷（大小、方向及性質）、轉速、調心要求、安裝要求等因素合理選擇滾動軸承的類型。

5．理解滾動軸承的基本額定壽命、基本額定動載荷、當量動載荷、基本額定靜載荷、當量靜載荷的意義。

6．掌握滾動軸承壽命計算公式和計算方法（基本額定壽命計算、當量動載荷計算、角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷計算）。

7．了解滾動軸承組合設計應考慮的問題，掌握滾動軸承組合設計的方法，能合理設計滾動軸承組合結構，或判別已有組合設計中的正誤。

第13章滑動軸承

1．了解滑動軸承的特點、主要類型、結構形式和應用場合。

2．了解滑動軸承中液體摩擦狀態、非液體摩擦狀態的概念。

3．了解滑動軸承的主要失效形式和對軸瓦材料的基本要求、常用的軸瓦和軸承襯材料及其主要特點與應用場合。

4．了解常用潤滑劑的種類及應用場合，了解潤滑油粘度的選擇原則。

5．掌握非液體摩擦滑動軸承條件性校核計算準則：p≤[p]，pv≤[pv]，v≤[v]。

6．了解油楔承載機理和兩相對滑動表面間形成動壓油膜的條件。

第14章軸

1．了解軸按承載情況的分類，掌握軸上工作應力的種類與性質。

2．了解軸的常用材料和熱處理方法。

3．了解軸的結構設計基本要求（軸上零件的定位、軸的制造工藝性、軸上零件裝拆工藝性、提高軸的疲勞強度的常用措施等），掌握滿足基本要求的結構設計方法，能綜合運用軸的結構設計知識設計轉軸的結構，能識別和改正不符合基本要求的錯誤結構。

4．掌握按扭轉強度估算轉軸最小直徑的公式和方法。

5．掌握按彎扭合成法計算軸的強度，能根據給定的彎矩圖、扭矩圖、當量彎矩分布圖，判定軸的危險截面所在位置，能運用計算公式進行設計計算或校核計算。掌握折合系數α的含義和取值。