机械设计基础考核说明要点.docx
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机械设计基础考核说明要点
机械设计基础考核说明
(试行)
一、课程性质与任务
《机械设计基础》是数控技术及相关专业学生必修的一门专业基础课。
本课程的教学内容主要包括:
机构静力分析基础;构件内力分析及强度计算;常用机构的组成和工作特性;通用机械零件设计的基本知识。
通过本课程的学习,使学生掌握工程中简单力学问题的分析方法、典型变形下构件强度的基本知识,掌握常用机构的原理、运动分析和通用机械零件的结构、工艺及强度校核等基本知识,并初步具有分析和选用机械零件及简单机械传动装置的能力,为学习后续课程和将来从事专业技术工作打下必要的基础。
二、关于课程考核的说明
考核对象:
电大理工科类数控技术专业开放教育专科学生。
考核方式:
采用形成性考核和终结性考试相结合的方式。
考核依据:
本课程所用教学大纲为2006年审定通过并下发执行的电大数控技术专业《机械设计基础教学大纲》;所用文字教材为刘颖教授主编2006年8月由中央电大出版社出版的《机械设计基础》。
本课程考核说明是形成性考核和终结性考试命题的基本依据。
课程总成绩的记分方法:
形成性考核成绩在课程总成绩中占20%,终结性考试成绩在课程总成绩中占80%。
课程总成绩为百分制,60分为合格。
形成性考核的要求和形式:
形成性考核的形式为平时表现和平时作业。
能够认真学习,按时、按质、按量完成平时作业者方可得满分。
终结性考试的要求和形式:
按照课程的基本教学要求,考核内容主要包括:
机构静力分析基础;构件内力分析及强度计算;常用机构的组成和工作特性;通用机械零件设计的基本知识。
具体考核要求分为几个层次:
掌握:
要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容,并能够用所学的内容分析和解答与实际应用相关的问题,能够举一反三。
熟悉:
要求学生能够较好地理解和掌握相应内容,并能够进行简单分析和判断。
了解:
要求学生能够一般地了解所学内容。
组卷原则:
在教学大纲和考核说明所规定的目的、要求和内容范围之内命题。
在教学内容范围之内,按照理论联系实际原则,考察学员对所学知识应用能力的试题,不属于超纲。
试题的考察要求覆盖面广,并适当突出重点。
试题兼顾各个能力层次,掌握60%,熟悉占30%,了解占10%。
试题的难易程度和题量适当,按难易程度分为三个层次:
较易占30%,一般占50%,较难占20%。
题量安排以平时基本能够独立完成作业者,他们能在规定的考试时间内作完并有一定时间检查为原则。
试题类型及试卷结构:
试题类型有判断题、选择题、简答题、分析题和计算题等,试卷结构的具体形式见后面所附“试题类型及规范解答举例”。
考核形式:
闭卷。
答题时限:
90分钟。
其它说明:
考生需自备计算器、直尺、铅笔、橡皮等文具。
三、考核内容和要求
(一)静力学分析基础
[考核目的]:
考核学员对构件受力的基本概念及受力分析方法的掌握程度。
[考核内容]:
(1)静力学的基本概念及静力学基本定理;
(2)约束和约束力的分析计算;
(3)平面力系的平衡计算和平面机构静力分析。
[考核要求]:
掌握:
静力学平衡方程和构件的受力分析;
熟悉:
静力学基本定理及其应用。
(二)构件的内力分析
[考核目的]:
考核学员对各种基本变形的受力特点和变形的理解;对内力的概念、基本变形内力的特点、计算方法。
[考核内容]:
(1)内力、应力和变形的概念;
(2)拉压、扭转、弯曲内力图的画法;
(3)拉压、扭转、弯曲应力的计算和构件强度计算的方法。
[考核要求]:
掌握:
内力图的画法;简单构件的应力分析及强度计算方法;
熟悉:
变形的基本概念和分析方法。
(三)常用机构
[考核目的]:
考核学员对机构组成的理解及对机构自由度的分析能力。
[考核内容]:
(1)机构运动简图和运动副;
(2)平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件。
[考核要求]:
掌握:
机构运动简图;机构自由度的计算;
熟悉:
运动副的概念和分类;
了解:
机构的组成原理。
(四)平面连杆机构
[考核目的]:
考核学员对铰链四杆机构的类型、特点以及对铰链四杆机构曲柄存在条件及类型的了解。
[考核内容]:
(1)铰链四杆机构的基本类型及演化;
(2)四杆机构的工作特性;
(3)铰链四杆机构曲柄存在条件。
[考核要求]:
掌握:
铰链四杆机构的基本类型;铰链四杆机构曲柄存在条件;
熟悉:
铰链四杆机构的工作特性;
了解:
铰链四杆机构的演化。
(五)凸轮机构
[考核目的]:
考核学员对凸轮机构的了解。
[考核内容]:
(1)凸轮机构的类型和主要参数;
(2)从动件常用运动规律;
(3)凸轮机构的图解设计。
[考核要求]:
掌握:
凸轮机构的主要类型,凸轮机构的主要参数;
熟悉:
从动件常用的运动规律;凸轮机构的压力角、运动失真与基圆尺寸的关系;
了解:
图解法设计凸轮的原理和方法。
(六)其它常用机构
[考核目的]:
考核学员对其它常用机构的了解。
[考核内容]:
(1)棘轮机构;
(2)槽轮机构;
(3)螺旋机构。
[考核要求]:
掌握:
螺纹的类型、参数和应用;
熟悉:
滑动螺旋机构的功能和应用;
了解:
棘轮和槽轮机构的工作原理和应用。
(七)齿轮机构
[考核目的]:
考核学员对齿轮机构的类型、参数、几何尺寸和设计方法的掌握。
[考核内容]:
(1)齿轮传动的特点与类型,渐开线的形成及特性,渐开线齿廓的啮合特性;
(2)渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算;
(3)渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件和连续传动条件;
(4)渐开线齿轮的加工,根切现象和最少齿数,变位齿轮的概念;
(5)斜齿圆柱齿轮传动;直齿锥齿轮传动;
(6)齿轮传动的失效形式及设计准则,齿轮的材料及热处理;
(7)齿轮轮齿受力分析。
[考核要求]:
掌握:
渐开线的形成及特性,渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数、几何尺寸计算、正确啮合条件和连续传动条件;
熟悉:
圆柱齿轮轮齿受力分析;齿轮传动的失效形式及设计准则,齿轮的材料及热处理。
了解:
斜齿圆柱齿轮传动;直齿锥齿轮传动。
(八)蜗杆传动
[考核目的]:
考核学员对蜗杆的类型、参数、几何尺寸和设计方法的了解。
[考核内容]:
(1)蜗杆传动的特点及类型;
(2)蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算;
(3)蜗杆传动的失效形式、材料及结构。
[考核要求]:
掌握:
蜗杆传动的传动比计算,旋向和转向分析;
熟悉:
蜗杆传动的特点及类型;主要参数及几何尺寸计算;
了解:
蜗杆传动的材料及结构;效率和热平衡计算。
(九)轮系
[考核目的]:
考核学员对轮系的类型和传动比计算的方法。
[考核内容]:
(1)轮系的主要类型和应用;
(2)轮系传动比的计算。
[考核要求]:
掌握:
轮系的类型和定轴轮系传动比的计算;
熟悉:
简单周转轮系传动比的计算;
了解:
混合轮系传动比的计算。
(十)带传动
[考核目的]:
考核学员对带传动的工作原理、V带的设计方法的掌握。
[考核内容]:
(1)带传动的主要类型与特点;
(2)带传动的工作情况分析;失效形式和计算准则;
(3)V带传动的设计计算
[考核要求]
掌握:
V带传动的设计计算方法;
熟悉:
带传动的主要类型与特点;带传动的受力分析,带的弹性滑动与打滑,带的应力分析;V带的失效形式和计算准则。
了解:
V带与带轮的材料和结构;带的张紧装置。
(十一)联接
[考核目的]:
考核学员对常用螺纹联接、键联接、销联接知识的了解。
[考核内容]:
(1)螺纹联接的类型、特点及应用,常用的标准螺纹联接件,螺纹联接的预紧与防松;
(2)键联接和销联接的主要类型和选用原则。
[考核要求]:
熟悉:
螺纹联接的类型、特点及应用;
了解:
螺纹联接的预紧与防松;键联接和销联接的主要类型。
(十二)轴
[考核目的]:
考核学员对轴的类型、结构和设计计算方法的掌握。
[考核内容]:
(1)轴的分类;
(2)轴的强度与结构。
[考核要求]:
掌握:
轴的结构设计要点;轴的强度计算基本方法;
熟悉:
轴按承受载荷的分类;
(十三)轴承
[考核目的]:
考核学员对滚动轴承的类型、代号、选用以及滚动轴承的主要失效形式及计算准则的掌握。
[考核内容]:
(1)滚动轴承的类型、代号与选用;
(2)滚动轴承的寿命计算;
(3)滚动轴承的组合设计;
(4)滑动轴承的类型与结构。
[考核要求]:
掌握:
滚动轴承的类型、代号与选用;
熟悉:
滚动轴承的失效形式与计算准则;滚动轴承的载荷与寿命计算;滚动轴承组合设计中的相关问题;
了解:
滑动轴承的类型、材料与结构。
(十四)联轴器与离合器
[考核目的]:
考核学员对联轴器、离合器的类型、特点和应用的了解。
[考核内容]:
联轴器、离合器的类型、特点和应用。
[考核要求]:
了解:
联轴器、离合器的类型、特点和应用。
四、试题类型及规范解答举例
试题按大纲要求,其题型包括判断题、选择题、简答题、分析题和计算题等,具体说明如下:
(一)判断题
此类型试题考查学生对基本概念的掌握程度,要非常准确的判断命题的正确与错误。
题型举例:
1.刚体受三个力作用时,这三个力的作用线必交于一点。
()
说明:
根据三力汇交定理,结论是正确的,括号内应填入“√”号。
2.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就一定有曲柄。
()
说明:
平面连杆机构根据连架杆的运动形式分为三种类型,其中双摇杆机构的两个连架杆均不能作整周转动,即无曲柄存在。
故结论是错误的,括号内应填入“×”号。
(二)选择题
此类型试题考查学生对基本理论的理解、对常用的重要概念及公式的掌握程度。
选择题在没有特殊说明时,均为单项选择题。
题型举例:
1.当两轴距离较远,且要求传动比准确,宜采用_______。
A.带传动B.一对齿轮传动
C.螺旋传动D.轮系传动
说明:
这里只有一个答案是正确的,应在空中填D。
2.带传动主要依靠______来传递运动和动力的。
A.带和两轮接触面之间的正压力B.带的紧边拉力
C.带和两轮接触面之间的摩擦力D.带的松边力
说明:
这里只有一个答案是正确的,应在空中填C。
(三)简答题
简答题考察学生对基本概念、基本知识的掌握情况,要抓住问题的要点进行回答,不需要过于具体地描述。
题型举例:
请判断图示四个轴中,哪个轴的结构有错误,出现的是什么错误,应如何改正。
a)b)c)d)
解答:
C)图中轴的结构有错误;轴承无法拆卸;应降低轴承定位轴肩的高度,使之低于轴承内圈。
(四)计算题
题型举例:
FB
FAY
例:
求图示梁支座的约束反力。
已知:
。
FAX
解:
根据平面力系平衡方程得:
MA(F)=0
2F+4F-FBcos30°×6=0
FB=2.31kN
Fx=0
FAx-FBsin30°=0
FAx=1.155kN
Fy=0
FAY-2F+FBcos30°=0
FAY=2kN
答:
A支座约束反力FAx=1.155kN,FAY=2kN;B支座约束反力FB=2.31kN。