天津自考机械设计基础课程考试大纲.docx
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天津自考机械设计基础课程考试大纲
天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：
机械设计基础课程代码：
3072、4087
第一部分 课程性质
机械设计基础课程是高等教育自学考试机械制造及自动化专业的一门主干专业知识课。
本课程的先修课程是工程图学及计算机绘图、工程材料、金工认识实习、工程力学等。
第二部分 课程目标和基本要求
一、课程目标
本课程的目标是培养应考者掌握常用机械设计的基本理论知识、基本方法和基本技能，为以后学习有关专业课程以及掌握新的科学技术奠定理论基础；并培养增强应考者对机械技术工作的适应能力和开发创新能力。
二、基本要求
1、熟悉常用机械的基本概念知识、基本工作原理和特性，掌握基本的分析和设计方法。
2、掌握通用机械零件的结构特点、选择计算和使用维护知识。
3、学会运用“手册”和“标准”进行基本计算的能力。
第三部分 课程内容与考核目标
绪论
本课程研究的对象和内容
了解：
机械、机器、机构、构件和零件的概念
第一章 平面机构运动简图
考核知识点与考核目标
（一）平面运动副及其分类
了解：
平面运动副的概念、分类及对构件的约束
（二）平面机构运动简图
了解：
机械运动简图定义、作用
掌握：
机构运动简图的读图
（三）平面机构的自由度
掌握：
平面机构自由度的计算
自由度的计算应注意的事项
机构具有确定运动的条件
第二章 平面连杆机构
考核知识点与考核目标
（一）平面四杆机构的基本型式和特点
了解：
铰链四杆机构的基本类型、应用和特点，四杆机构的演化
（二）平面四杆机构的曲柄存在条件
掌握：
平面四杆机构有曲柄的条件
（三）平面四杆机构的急回特性、压力角与传动角、死点位置
了解：
行程速比系数，传动角，死点
（四）平面四杆机构的设计
了解：
按给定几何条件、运动条件设计四杆机构的基本方法
第三章 凸轮机构
考核知识点与考核目标
（一）凸轮机构的应用和分类
了解：
凸轮机构的特点、应用和种类
（二）从动件的常用运动规律
了解：
从动件的常用运动规律及特点，从动件运动规律的选择
（三）按给定运动规律设计凸轮轮廓——作图法
掌握：
反转法的原理及其在凸轮轮廓作图法设计中的应用
（四）凸轮机构基本尺寸的确定
掌握：
凸轮机构的压力角和自锁，凸轮机构基本参数的确定
第四章 齿轮机构
考核知识点与考核目标
（一）齿轮机构的应用和分类
了解：
齿轮机构的种类和应用
（二）齿廓啮合基本定律
掌握：
齿廓啮合基本定律
节点，节线，节圆，共轭齿廓
（三）渐开线及渐开线齿廓
了解：
渐开线及其性质
渐开线齿廓的啮合特性
（四）渐开线齿轮各部分名称及尺寸
了解：
齿轮各部分名称
掌握：
标准齿轮的基本参数和几何尺寸计算
（五）渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
掌握：
啮合过程和正确啮合条件
渐开线齿轮连续传动的条件
（六）渐开线齿轮加工原理及根切现象
了解：
渐开线齿轮的加工原理及根切现象
掌握：
渐开线齿廓不发生根切的条件
（七）变位齿轮传动
了解：
齿轮的变位原理，齿轮变位的目的
变位齿轮传动的类型特点
（八）平行轴斜齿圆柱齿轮机构
了解：
斜齿轮传动的正确啮合条件和重合度
斜齿轮的当量齿数
斜齿轮传动的优、缺点
（九）圆锥齿轮机构
了解：
圆锥齿轮的基本参数和几何尺寸
圆锥齿轮的正确啮合条件
直齿圆锥齿轮的背锥及当量齿数
第五章 轮系
考核知识点与考核目标
（一）轮系及其分类
了解：
轮系的种类及应用
（二）定轴轮系的传动比及应用
掌握：
定轴轮系传动比的计算
（三）周转轮系的组成及传动比
了解：
周转轮系的结构、类型
掌握：
周转轮系传动比的计算
（四）复合轮系的传动比及应用
掌握：
复合轮系传动比的计算
第六章 其他常用机构
考核知识点与考核目标
（一）万向联轴节
了解：
万向联轴节的运动特点和应用
（二）螺旋机构
了解：
螺旋机构的特点和应用
（三）棘轮机构
了解：
棘轮机构的工作原理、特点和应用
（四）槽轮机构
了解：
槽轮机构的工作原理、特点和应用
第七章 机器运转速度波动的调节
考核知识点与考核目标
（一）机器运转速度波动调节的目的和方法了解：
机器运转速度波动的危害
掌握：
周期性速度波动及调节方法，飞轮的作用
（二）机器运转的平均速度和不均匀系数
了解：
机器运转的平均速度和不均匀系数
飞轮设计（简易法）
第八章 回转件的平衡
考核知识点与考核目标
（一）平衡的目的和分类
了解：
平衡的目的和分类
（二）刚性回转件的平衡
掌握：
静平衡和动平衡平衡的基本原理
静平衡的计算，动平衡的计算
（三）刚性回转件的平衡试验法
了解：
静平衡和动平衡平衡的试验方法
第九章 机械设计概论
考核知识点与考核目标
（一）机械零件设计概述
了解：
零件的工作能力和计算准则，失效，名义载荷，计算载荷
（二）载荷和应力的分类
了解：
静载荷、动载荷、静应力、变应力
（三）机械零件的强度
掌握：
静应力强度，变应力强度，安全系数
（四）机械零件的表面强度
了解：
表面接触强度，表面挤压强度，表面磨损强度
（五）机械零件的工艺性及标准化
了解：
零件的工艺性，标准化及意义
第十章 联接
考核知识点与考核目标
（一）联接类型和应用
了解：
可拆联结，不可拆联结
（二）螺蚊联接的主要类型和螺纹紧固件
了解：
螺纹参数
螺纹联接的主要类型及特点，相应的紧固件（三）螺旋副的受力分析、效率和自锁
了解：
效率计算和自锁条件
（四）螺纹联接的预紧和防松
了解：
螺纹联接预紧的目的
掌握：
螺纹联接防松的方法
（五）螺栓联接的强度计算
了解：
螺栓联接的失效形式
掌握：
受拉螺栓联接的强度条件
受剪螺栓联接的强度条件
（六）提高螺栓联接强度的措施
了解：
影响螺栓联接强度的因素和相应措施
（七）键联接和花键联接
了解：
键联接的类型，失效形式和强度条件
花键联接的类型和特点
（八）销联接
了解：
销联接的用途和销的主要型式
第十一章 带传动和链传动
考核知识点与考核目标
（一）带传动的类型和应用
了解：
带传动的类型和特点
（二）带和带轮
了解：
带结构和尺寸规格，带轮的结构
（三）带传动的几何计算
掌握：
几何尺寸计算
（四）带传动的计算基础
了解：
带传动的受力分析
带传动的弹性滑动、打滑和滑动率
（五）V带传动设计
了解：
主要失效形式和设计依据
掌握：
带传动参数的选择和计算
（六）带传动的张紧装置
了解：
带传动张紧的目的
掌握：
带传动张紧的方法
（七）链传动的特点和类型
了解：
链传动和主要优缺点
（八）链传动的零件和材料
了解：
套筒滚子链的构造和主要参数
（九）链传动的运动特性
了解：
链传动的链速和速度不均匀系数
（十）链传动的布置、张紧和润滑
掌握：
链传动的合理布置和张紧方法
链传动的润滑方式
第十二章 齿轮传动
考核知识点与考核目标
（一）齿轮传动的失效形式
了解：
主要失效形式
（2）齿轮材料及其热处理
了解：
常用材料和热处理方法，软齿面与硬齿面的区分
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炒鸡蛋的传说
（1）
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床上，一位老人。
床下，一位年轻人，垂头肃立一旁。
床边放一矮几，矮几上有一碟子，一碟子炒鸡蛋，老人在吃鸡蛋。
“我们还有鸡蛋没有？
”老人说话了。
“没有了，这是最后两枚。
”年轻人恭敬地答到。
“鸡蛋没了，看来我大限已到，”老人眼中闪过一丝悲哀，“阿蛋，把那几只不下蛋的老母鸡都放了，你也该走了，去北京，永远不要回来。
”
“可我除了炒鸡蛋，什么都不会。
”
“这已足够，谁能吃到你炒的鸡蛋，都是他八辈子修来的福分。
”
北京，阿蛋在街头。
阿蛋在电线竿下两眼发呆。
上面有张纸条：
招聘
男公关ｎ名：
要求：
年轻英俊、身材健硕、谈吐风趣。
待遇：
工作轻松，月薪过万。
阿蛋并没有注意这个，他两眼死盯着纸条下面的一个括弧：
（另招厨师一名）。
招聘的是个大胖子，阿蛋发现比自己先来应聘的已经有几个厨师了，个个都带着各式刀具、锅碗，气度不凡。
自己却身无一物，不由有些胆怯。
“你会做什么菜？
”不知何时，已轮到了阿蛋，大胖子一脸的不耐烦。
“我会炒鸡蛋。
”阿蛋觉得自己简直是个鸡蛋，一个正准备被炒的鸡蛋。
“什么，炒鸡蛋？
你真的会炒鸡蛋？
”大胖子一脸惊愕，大堂内所有人的目光都集中在阿蛋身上。
“是啊，我只会炒鸡蛋。
”阿蛋越发紧张，声音越来越小。
“你等着，别走开，我去找个人。
”大胖子说完转身进了后堂。
阿蛋手足无措地站在大堂，听着周围厨子指指点点。
“这么年轻就会炒鸡蛋，多半是个骗子，一会儿看他怎么出丑。
”
“年纪轻轻的不学好，学着骗人。
”
“炒鸡蛋是什么，怎么没听说过？
”发问的是一个年轻的厨师。
“二十年前，北京最出名的操蛋王失踪后，就没有人敢炒鸡蛋了。
”一个翁声翁气的声音传来。
众人回头一看，却是那来应聘的厨师之一，此人张口说话，却见舌头少了一截，甚是吓人。
“操蛋王？
这名字有意思，为什么会叫这个名号？
”
“因为他不但蛋炒得好，而且为人还很操蛋。
”
“炒鸡蛋对于厨师来说，只能是一个神话，没有人能炒得好，除了操蛋王。
可惜二十年前他失踪了，没人知道他在哪儿，可能已经死了，唉！
”
阿蛋简直想马上开溜，可一想到大胖子的叮嘱，不由有点犹豫。
阿蛋的头是越来越低，都快碰到地了。
正遥遥欲坠之间，忽听内堂里一阵喧闹，冲出两个人：
走在前面是一个高大威猛的老人，腰杆笔直，胡子很长，雪白雪白的不带一点杂色，一双眼睛向外鼓着，两眼神光暴现，不怒自威；紧随其后为一个胖老头，却是慈眉善目，全身上下圆不留丢的，一双眼睛半闭着，好像永远睡不醒。
高大老人冲进大堂，嘴里高叫着：
“会炒鸡蛋的人在哪里？
会炒鸡蛋的人在哪里？
快出来让老夫见见。
”阿蛋一见这阵势，早吓得缩到角落里，不敢发出一声。
“就是你么？
”无论阿蛋躲在哪儿，最终都会被找到的。
两个老头看着阿蛋，语气中透出一股失望,“我还以为是个老头呢，原来是个毛孩子，就你会炒鸡蛋？
”
高大老人一把抓住阿蛋：
“你要是敢骗我，看我不揪下你的脑袋！
”
胖老头轻轻拿掉高大老人的手，一脸的责备：
“老二，你也老大不小了，还这个样子，成什么话，看把这小孩子吓的。
”他转身对阿蛋道：
“不要害怕，我这个兄弟只要一提起炒鸡蛋就这德行，难怪他了，自从二十年前吃了最后一次炒鸡蛋后，北京城内就没有人会炒鸡蛋了，都馋死我俩了。
今天就看你露一手了，哈哈！
”
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转瞬之间，大堂内已是布置妥当，干净洁白的案板、整齐光亮的天然气灶、不锈钢炒锅各种厨刀，调料罐、锅碗瓢盆都排列得紧然有序。
案板上并无它物，霍然是四枚完整的蛋。
站在灶前，阿蛋已没有了紧张，二十年来他最熟悉的地方就是厨房，只有在这儿才能找到在大都市中快被消磨干净的自信。
高大老人看着阿蛋，得意地说：
“怎么样，条件还可以吧？
你可以炒了。
”
阿蛋扫了一眼各种摆设，抬了抬眼皮，淡淡地说了一句：
“我不能炒。
”
“为什么？
难道你本来就是吹牛？
”
“不是，我炒鸡蛋有三不炒：
没有灶不炒；没有油不炒；没有鸡蛋不炒。
”
两个老头一听，相互对望一眼，脸上竟有喜色。
胖老头说话了：
“这灶是金帝牌天然气灶，三十六小孔、十二大孔送气，而且可以自由调节火力大小，并有循环上气系统，保证天然气完全燃烧；配备老板牌抽油烟机，绝对环保。
这灶的条件满足你了吧？
再看这油，金龙鱼牌纯净植物调和油，中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸比例为027∶1∶1，绝对符合人体健康要求，本周《南方周末》对此还有专门报道，这油的条件也没得说了吧？
再看这鸡蛋，今天刚出鸡窝里掏出来的高原土鸡的鸡蛋，这蛋也……”
（三）齿轮传动的精度
了解：
齿轮传动精度的选择
（四）圆柱齿轮传动的载荷计算
掌握：
轮齿作用力和计算载荷
（五）直齿圆柱齿轮传动的强度计算
掌握：
齿面接触疲劳强度计算
齿根弯曲疲劳强度计算
（六）斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
了解：
齿面接触疲劳强度计算
齿根弯曲疲劳强度计算
（七）直齿圆锥齿轮传动
了解：
轮齿作用力
强度计算
（八）齿轮传动的效率和润滑
掌握：
齿轮传动的效率
齿轮传动的润滑
（九）齿轮结构
了解：
常用齿轮的结构构造型式
第十三章 蜗杆传动
考核知识点与考核目标
（一）概述
了解：
蜗杆传动的特点、应用和种类
（二）圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
了解：
蜗杆传动主要参数
掌握：
蜗杆传动几何尺寸计算
（三）蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构
了解：
主要失效形式，常用材料，蜗杆蜗轮结构
（四）蜗杆传动的受力分析和强度计算
掌握：
蜗杆蜗轮的作用力
了解：
蜗杆传动的强度计算
（五）蜗杆传动的效率、润滑和温度计算掌握：
蜗杆传动的效率
蜗杆传动的润滑
蜗杆传动的温度计算
第十四章 轴
考核知识点与考核目标
（一）概述
了解：
轴的功用和类型
（二）轴的结构设计
掌握：
轴的构造，轴上零件的定位和固定
（三）轴的强度计算和刚度
掌握：
按扭转强度的计算
了解：
按弯扭合成的强度计算
轴的弯曲变形和轴扭转变形
（四）轴的临界转速的概念
了解：
临界转速，刚性轴、挠性轴
第十五章 滑动轴承
考核知识点与考核目标
（一）概述
了解：
轴承的种类，摩擦状态，滑动轴承的特点
（二）径向滑动轴承的主要类型和结构
了解：
整体式结构及其特点
剖分式结构、特点、轴瓦结构
（三）滑动轴承材料
了解：
轴瓦、轴承衬常用材料
（四）轴承润滑剂和润滑方式
了解：
润滑的目的，常用润滑剂种类
掌握：
常用的润滑方法和润滑装置
（五）滑动轴承的条件性计算
掌握：
限制平均压强的计算
限制轴承pv值计算
（六）液体动力润滑的形成原理
掌握：
液体动力润滑形成的必要条件
第十六章 滚动轴承
考核知识点与考核目标
（一）概述
了解：
滚动轴承的构造和主要优缺点
（二）滚动轴承的类型和代号
掌握：
滚动轴承的主要类型
基本代号组成及含义
（三）滚动轴承的类型选择
掌握：
滚动轴承选型的原则
（四）滚动轴承的失效形式和选型计算
了解：
主要失效形式，轴承寿命，额定动载荷
掌握：
滚动轴承的寿命计算、当量动载荷计算、当量静载荷计算
（五）滚动轴承的组合结构设计
掌握：
轴承组合的支承固定方式，组合调整与预紧
轴承的配合与装拆
（六）滚动轴承的润滑和密封
了解：
轴承的润滑和密封的目的
掌握：
滚动轴承主要的润滑方式和密封装置
第十七章 联轴器、离合器和制动器
考核知识点与考核目标
（一）概述
了解：
联轴器、离合器的功用和种类
（二）刚性联轴器
了解：
固定式刚性联轴器的结构特点
可移式刚性联轴器的结构特点
（三）弹性联轴器
了解：
弹性联轴器的类型和结构特点
（四）操纵式离合器
了解：
操纵式离合器的类型和结构特点
（五）自动离合器
了解：
自动离合器的类型和结构特点
（六）制动器
了解：
制动器的类型和结构特点
第四部分 实践环节
机械设计基础课的课程设计和实验是本门课程学习的重要环节之一，也是理论联系实际的一个方面。
通过实践环节的训练加深课堂理论的学习，两周课程设计培养独立工作能力。
本课程安排五个实验（10学时）和一个课程设计（两周）：
1、机构测绘
2、齿轮参数测量
3、齿轮范成实验
4、回转件平衡实验
5、减速器装拆实验
6、课程设计：
以结构设计为主的课程设计。
第五部分 有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
在大纲“考核要求”中，提出了“了解”和“掌握”二个能力层次，它们之间是递进等级的关系，后者必须是建立在前者基础上，它们的含义是：
了解：
能知道有关名词、概念、知识的意义，并能正确认识和表述。
掌握：
在了解的基础上，把握基本概念和知识，能用学过的知识分析和解决问题。
二、指定教材
《机械设计基础》杨可桢、程光蕴主编，高等教育出版社，1989年第三版
三、自学方法指导
1、在开始学习每一章前，应先翻阅考试大纲中有关这一章的知识点自学要求以及对知识点的能力层次要求和考核要求，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，可先初读一遍，初步了解本章的大体内容，然后进行精读吃透每一个知识点，熟悉基本概念和基本原理，掌握基本方法。
对重点、难点要反复钻研，力求深入理解。
3、建议阅读正文时作读书笔记，将每章的重要原理、概念、基本公式和计算方法等扼要地记录下来，以加深对教材内容的理解和培养综合归纳能力。
4、做作业是理解、消化和巩固所学知识、培养分析问题、解决问题的重要环节，在充分理解本章内容的基础上，完成有关思考题和习题。
习题应书写工整，步骤清楚，并应附上必要的说明和图。
5、本课程与生产实践有密切联系，学习时应努力掌握基本原理，注意各个公式和数据的使用条件，学会对具体问题进行具体分析。
6、本课程是一门设计性质的课程，他所牵涉的内容较为广泛，在作机构和零件的设计时，必须从设计机器应满足的基本要求出发，全面考虑各种因素，力求获得较佳的设计。
四、对社会助学的要求
1、能熟知自学考试大纲对课程提出的总的要求和各章的基本知识点。
2、能掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核要求。
3、辅导时，要以考试大纲为依据，指定教材为基础，进行全面辅导、不要随意删减内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，在讲清课程内容的同时，还应注意指导学习方法，重点讲解关键知识点，帮助学生全面、灵活地掌握知识，达到融会贯通。
5、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要积极引导应考者逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题、分析问题、解决问题。
6、助学学时：
本课程共7学分，其中理论课5学分，实践课2学分【1】。
建议总助学不少于126学时，其中理论课90学时，实践课36学时。
课时分配如下：
章次
课程内容
助学学时
绪论
1
一
平面机构运动简图
5
二
平面连杆机构
5
三
凸轮机构
3
四
齿轮机构
7
五
轮系
5
六
其他常用机构
1
七
机器运转速度波动的调节
1
八
回转件的平衡
3
九
机械设计概论
1
十
联接
5
十一
带传动和链传动
7
十二
齿轮传动
7
十三
蜗杆传动
3
十四
轴
4
十五
滑动轴承
4
十六
滚动轴承
7
十七
联轴器、离合器和制动器
3
实践
36
合计
126
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的考试要求中的知识点都是考试内容。
试题覆盖到章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。
2、试卷中对不同能力层次的试题所占的比例大致是：
“了解”为40%，“掌握”60%。
3、试题难易程度要合理。
可分为四档：
易、较易、较难、难。
这四档在每份试卷中所占的比例依次约为2：
3：
3：
2。
4、试卷的题型有填空题、单项选择题、计算题、作图设计题、结构改错题等。
5、考试方式为闭卷笔试和实践考核两种形式。
闭卷笔试时间为150分钟。
评分采用百分制，60分为及格。
实践环节考核，采用实验报告和课程设计，要求每个实验和课程设计均合格，按等级制评分。
六、题型举例
（略）_
【1】:
根据津考办高发（2009）12号文件通知，自2010年起本课程学分调整，其中机械设计基础由4学分调整为5学分，机械设计基础（实践）由0学分调整为2学分。
本大纲已做了相应的调整。
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