广东省高等教育自学考试《机械设计》课程考试大纲(课程代码01095)

广东省高等教育自学考试《机械设计》（课程代码：01095）课程考试大纲目录一、课程性质与设置目的二、考试内容与考核目标第一章绪论第一节机械的组成及本课程研究的对象第二节本课程的性质、地位和任务第三节本课程的特点和学习方法第二章机械设计概论第一节机械设计的基本要求和一般程序第二节机械零件的载荷和应力第三节机械零件的主要失效形式和设计计算准则第四节机械零件材料的选第五节机械零件的结构工艺性第六节机械设计中的标准化第七节摩擦、磨损和润滑基本知识第三章螺纹连接第一节螺纹第二节螺纹连接的基本类型和标准连接件第三节螺纹连接的预紧与防松第四节螺栓组连接的设计第五节单个螺栓连接的强度计算第六节提高螺栓连接强度的措施第四章其他常用连接第一节键连接第二节花键连接第四节成形连接第五节焊接和胶接第五章带传动第一节带传动概述第二节传动带的应用基础第三节带传动的工作能力分析第四节普通V带传动的设计计算步骤第五节其他带传动简介第六章齿轮传动第一节齿轮传动概述第二节齿轮传动的主要失效形式和设计准则第三节齿轮常用材料及其热处理方法第四节齿轮传动的计算载荷第五节标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算第六节标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算第七节齿轮传动强度计算中的许用应力第八节圆柱齿轮传动的设计第九节直持锥齿轮传动的强度计算第十节齿轮的结构设计第十一节齿轮传动的润滑第十二节谐波齿轮传动简介第七章蜗杆传动第一节蜗杆传动的概述第二节普通圆柱蜗杆传动主要参数和几何尺寸计算第三节蜗杆传动的主要失效形式、设计准则和材料选择第四节普通圆柱蜗杆传动的强度计算和刚度计算第五节蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第六节蜗杆和蜗轮的结构设计第八章其他常用传动第一节链传动第二节螺旋传动第三节摩擦轮传动第九章轴第一节轴的概述第二节轴的材料第三节轴径的初步估算第四节轴的结构设计第五节轴的强度计算第六节轴的刚度计算第十章滚动轴承第一节滚动轴承的构造和特点第二节滚动轴承的类型和选择第三节滚动轴承代号第四节滚动轴承的失效形式和计算准则第五节滚动轴承的寿命计算第六节滚动轴承的静强度计算第七节滚动轴承的极限转速第八节滚动轴承部件结构设计第十一章滑动轴承第一节滑动轴承的分类及特点第二节滑动轴承的结构型式第三节轴瓦的材料和结构第四节非液体摩擦滑动轴承的计算第五节液体动压润滑形成原理及基本方程第六节液体动压径向滑动轴承的计算第七节其他形式滑动轴承简介第八节滑动轴承用润滑剂与润滑装置一、关于大纲的说明与考核实施要求【附录】题型举例一、课程性质与设置目的（一）课程性质与特点《机械设计》是机械设计制造及自动化专业的专业基础课程，内容包括总论部分、连接部分、传动部分及轴系部分等，是学习本专业其他课程的基础。本课程注重介绍通用机械零件的设计理论与方法，更注重机械零件设计的基本概念、基本定理和基本方法在本专业相关课程中的应用。（二）课程的基本要求本课程的目的在于引导学生掌握通用机械零件设计所必备的设计基础，学习一种理性思维的方式，更在于培养学生在本专业相关课程的学习中熟练应用相关设计理论、高效解决专业中零件的设计问题。本课程要求学生掌握机械零件强度、螺纹连接、带传动、齿轮传动、滚动轴承和轴的基本概念、基本设计理论，具有比较熟练的分析能力及设计能力。（三）本课程与相关课程的联系本课程所涉及的理论和方法广泛应用于本专业的专业基础课和专业课，是相关课程的先修课程。本课程的重点章有：螺纹连接，齿轮传动，轴，滚动轴承；次重点章有：带传动，蜗杆传动；其他为一般章。二、考试内容与考核目标第一章绪论（一）学习的目的与要求通过本章的学习，使学生了解机械的组成，本课程研究的对象、性质、地位、任务、特点和学习方法。（二）课程内容第一节机械的组成及本课程研究的对象第二节本课程的性质、地位和任务第三节本课程的特点和学习方法（三）考核知识点1.机械的组成及本课程研究的对象2.本课程的性质和任务（四）考核目标1.机械的组成及本课程研究的对象（1）领会：机械的组成。2.本课程的性质和任务（1）识记：本课程的性质。（2）领会：本课程的任务。第二章机械设计概论（一）学习的目的与要求通过本章的学习，使学生了解机械设计的基本要求和一般程序，机械零件的载荷，应力主要失效形式，设计计算准则，了解摩擦和磨损基本知识。本章的重点是机械零件的载荷和应力，难点是摩擦、磨损基本知识。（二）课程内容第一节机械设计的基本要求和一般程序机械设计的基本要求，机械设计的一般程序。第二节机械零件的载荷和应力载荷，应力。第三节机械零件的主要失效形式和设计计算准则机械零件的主要失效形式，机械零件的工作能力和设计计算准则。第四节机械零件材料的选用原则第五节机械零件的结构工艺性第六节机械设计中的标准化第七节摩擦、磨损和润滑基本知识摩擦，磨损，润滑剂。（三）考核知识点1.机械设计的基本要求和一般程序2.机械零件的载荷和应力3.机械零件的主要失效形式和设计准则4.摩擦、磨损基本知识（四）考核目标1.机械设计的基本要求和一般程序（1）领会：机械设计的基本要求和一般程序。2.机械零件的载荷和应力（1）识记：静载荷，变载荷，名义载荷，计算载荷，静应力，变应力，工作应力，计算应力，极限应力，许用应力，安全系数，接触应力的定义。3.机械零件的主要失效形式和设计准则（1）领会：断裂，塑性变形，过量的弹性变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效，强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。4.摩擦、磨损基本知识（1）识记：干摩擦的定义，边界摩擦(边界润滑)的定义，混合摩擦(混合润滑)的定义，流体摩擦(流体润滑)的定义。磨损机理，磨损类型。第三章螺纹连接（一）学习的目的与要求通过本章的学习，使学生了解螺纹连接的基本知识；理解螺栓组连接的受力分析和螺栓连接强度计算的理论；掌握螺栓组连接的强度计算方法。本章的重点是螺栓组连接的强度计算方法，难点是受倾覆力矩的螺栓组连接受力分（二）课程内容第一节螺纹常用螺纹类型及特点，螺纹的主要参数，公差和精度，螺纹副的受力、效率和自锁。第二节螺纹连接的基本类型和标准连接件螺纹连杆的基本类型及应用特点，标准螺纹连接件，螺纹连接件的常用材料及力学性能等级。第三节螺纹连接的预紧与防松螺纹连接的拧紧力矩及其控制办法，螺纹连接的防松。第四节螺栓组连接的设计螺栓组连接的结构设计，受力分析。第五节单个螺栓连接的强度计算松螺栓连接，紧螺栓连接，螺栓连接的许用应力，受轴向工作拉力作用的紧螺栓连接设计流程图。第六节提高螺栓连接强度的措施改善螺纹牙上的载荷分配，避免螺栓承受附加额外载荷，提高疲劳强度的措施。（三）考核知识点1.螺纹2.螺纹连接的基本类型和标准连接件3.螺纹联接的预紧4.螺纹联接的防松5.螺栓组连接的设计7.螺栓连接许用应力6.单个螺栓连接的强度计算（四）考核目标1.螺纹（1）识记：连接螺纹，传动螺纹，大径d（D），小径d1（D1），中径d2（D2），螺距p，导程S，螺纹升角ψ，牙型角α。2.螺纹连接的基本类型和标准连接件（1）识记：螺栓连接，双头螺柱连接，螺钉连接，紧定螺钉连接，螺栓，螺母，垫圈，螺钉。3.螺纹联接的预紧（1）识记：预紧力大小，预紧力控制方法，预紧力矩大小。4.螺纹联接的防松（1）识记：摩擦防松，机械防松，永久防松。5.螺栓组连接的设计（1）简单应用：受横向载荷的螺栓组连接受力分析，受转矩的螺栓组连接受力分析，受轴向载荷作用的螺栓组连接受力分析，受倾覆力矩的螺栓组连接受力分析。6.单个螺栓连接的强度计算（1）领会：松螺栓连接强度计算，受横向工作载荷的紧螺栓连接强度计算，受轴向工作载荷的紧螺栓连接强度计算.（2）简单应用：强度公式的使用方法。7.螺栓连接许用应力（1）识记：螺纹连接件性能等级，螺纹连接件许用应力公式。第四章其他常用连接（一）学习的目的与要求通过本章的学习，使学生了解键连接，花键、销联接的原理，特点和应用；掌握普通平键联接的设计。本章的重点是普通平键联接的设计，难点是选择合适普通平键的类型。（二）课程内容第一节键连接平键链接，楔键连接，半圆键连接第二节花键连接矩形花键连接，渐开线花键连接，花键连接的强度计算。第三节销连接第四节成形连接第五节焊接和胶接（三）考核知识点1.键连接3.销连接2.花键连接（四）考核目标1.键连接（1）识记：普通平键，导向平键，半圆键连接和楔键连接结构形式及应用。（2）简单应用：选择合适普通平键的类型，选择键的尺寸及标记，键的强度校核。2.花键连接（1）识记：矩形花键，渐开线花键的结构形式及应用。3.销连接（1）识记：定位销，联接销和安全销的结构形式及应用。第五章带传动（一）学习的目的与要求通过本章的学习，使学生了解带传动的工作原理、优缺点和应用范围；理解普通V带传动的常用标准、带传动工作情况分析、带传动的失效形式和设计准则；掌握普通V带传动的设计方法。本章的重点是普通V带传动的设计方法，难点是带传动工作情况分析。（二）课程内容第一节带传动概述第二节传动带的应用基础传动带的类型和特点，V带的结构、型号和基本尺寸，V带轮的结构设计，带传轮的紧张。第三节带传动的工作能力分析带传动的受力分析，应力分析，带传动的弹性滑动和打滑现象，带传动的失效形式和设计准则。第四节普通V带传动的设计计算步骤第五节其他带传动简介同步带传动，高速带转动。（三）考核知识点1.概述2.带传动的工作情况分析3.普通V带传动的设计计算（重点）（四）考核目标1.概述（1）识记：平带传动，V带传动，多楔带传动。（2）领会：普通V带的结构普通V带的标准。2.带传动的工作情况分析（1）识记：有效圆周力F，最大有效圆周力Fmax，紧边和松边拉应力，离心应力，弯曲应力，带传动疲劳破坏，最大应力发生处，带的弹性滑动，打滑。（2）领会：带传动中的力分析，带传动中的最大有效拉力及其影响因素，带传动的应力分析，带的弹性滑动和打滑。3.普通V带传动的设计计算（重点）（1）领会：带传动的失效形式及设计准则，单根V带基本额定功率P0，单根V带额定功率Pr，带传动的参数选择，带传动的设计计算。第六章齿轮传动（一）学习的目的与要求通过本章的学习，使学生理解齿轮传动的失效和设计准则；理解各类齿轮传动的受力分析、圆柱齿轮的、强度计算及计算公式中的重要概念及影响因素；掌握齿轮传动的设计准则、设计方法和步骤；熟练掌握齿轮传动受力的综合分析。本章的重点是齿轮传动的设计准则、设计方法和步骤，齿轮传动受力的综合分析，难点是齿轮传动受力的综合分析。（二）课程内容第一节齿轮传动概述第二节齿轮传动的主要失效形式和设计准则第三节齿轮常用材料及其热处理方法第四节齿轮传动的计算载荷使用系数KA（≥1），动载系数Kv（≥1），齿向载荷分布系数K（≥1），齿间载荷分配系数K（≥1）。第五节标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算轮齿的受力分析，齿面接触疲劳强度计算，齿根弯曲疲劳强度计算。第六节标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算轮齿的受力分析，齿面接触疲劳强度计算，齿根弯曲疲劳强度计算。第七节齿轮传动强度计算中的许用应力第八节圆柱齿轮传动的设计齿轮传动的主要参数选择，齿轮传动设计流程图。第九节直齿锥齿轮传动的强度计算第十节齿轮的结构设计齿轮结构设计的主要内容，齿轮的常用结构型式与结构尺寸的确定。第十一节齿轮传动的润滑齿轮传动的润滑方式，润滑剂的选择。第十二节谐波齿轮传动简介（三）考核知识点1.概述2.齿轮传动的主要失效形式与设计准则3.齿轮的常用材料及其热处理方法4.齿轮传动的计算载荷5.标准直齿圆柱齿轮传动强度计算7.标准斜齿圆柱齿轮传动强度计算7.直齿锥齿轮传动的强度计算（四）考核目标1.概述（1）识记：齿轮传动主要特点，分类。2.齿轮传动的主要失效形式与设计准则（1）领会：轮齿折断，齿面点蚀，齿面磨损，齿面胶合，齿面塑性变形，闭式齿轮传动设计准则，开式齿轮传动设计准则。3.齿轮的常用材料及其热处理方法（1）识记：齿轮常用材料。4.齿轮传动的计算载荷（1）领会：载荷系数，KA--使用系数，Kv--动载系数，K--齿间载荷分配系数，K--齿向载荷分布系数的定义及查取方法。5.标准直齿圆柱齿轮传动强度计算（1）领会：圆周力大