2023年河北專升本車輛工程/工業(yè)設(shè)計(jì)/機(jī)械電子工程等專業(yè)考試大綱

2023年河北專升本車輛工程/工業(yè)設(shè)計(jì)/機(jī)械電子工程等專業(yè)考試大綱已發(fā)布！分為工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)兩部分，考試采用閉卷、筆試形式，各部分滿分為150分，考試時(shí)間為75分鐘，試卷包括填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題、綜合題等?？荚囍饕獌?nèi)容、參考書目、樣題等具體信息如下，請(qǐng)考生參考。

一、內(nèi)容概述與要求

第一部分：工程力學(xué)

I.課程簡(jiǎn)介

參加工程力學(xué)考試的考生應(yīng)理解或了解工程力學(xué)中物體的受力分析，力系的等效與簡(jiǎn)化，力系的平衡條件及其應(yīng)用；軸向拉壓、扭轉(zhuǎn)、剪切、彎曲的內(nèi)力、應(yīng)力和變形的計(jì)算；構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算；掌握或?qū)W會(huì)上述各部分的基本方法；注意各部分知識(shí)的結(jié)構(gòu)及知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系；能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析并解決實(shí)際問題。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

考試采用閉卷、筆試形式，全卷滿分為150分，考試時(shí)間75分鐘。

試卷包括選擇題和計(jì)算題。選擇題是四選一型的單項(xiàng)選擇題；計(jì)算題應(yīng)寫出必要的文字說明及演算步驟。

選擇題分值合計(jì)為25分，計(jì)算題分值為125分。

II.知識(shí)要點(diǎn)與考核要求

一、靜力學(xué)基本公理及受力分析

1.知識(shí)范圍

靜力學(xué)基本概念 靜力學(xué)基本公理 各種常見的約束和約束反力 物體的受力分析和受力圖。

2.考核要求

（1）掌握靜力學(xué)基本概念、靜力學(xué)基本公理。

（2）掌握各種常見的約束和約束反力。

（3）掌握物體的受力分析和受力圖。

二、匯交力系和力偶系

1.知識(shí)范圍

平面匯交力系的合成與平衡 力對(duì)點(diǎn)的矩 力偶的合成與平衡。

2.考核要求

（1）了解平面匯交力系的合成與平衡的幾何法。

（2）掌握平面匯交力系的合成與平衡的解析法。

（3）掌握力對(duì)點(diǎn)的矩、力偶的合成與平衡。

三、平面任意力系

1.知識(shí)范圍

平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 物體系統(tǒng)的平衡 平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算。

2.考核要求

（1）掌握平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化。

（2）掌握平面任意力系的平衡條件和平衡方程。

（3）掌握物體系統(tǒng)的平衡。

（4）掌握平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算。

四、空間力系

1.知識(shí)范圍

空間任意力系的簡(jiǎn)化 空間任意力系的平衡條件和平衡方程 重心。

2.考核要求

（1）理解空間任意力系的簡(jiǎn)化、空間任意力系的平衡條件。

（2）了解重心的基本概念及計(jì)算方法。

五、摩擦

1.知識(shí)范圍

滑動(dòng)摩擦 考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題。

2.考核要求

（1）掌握滑動(dòng)摩擦的基本概念及計(jì)算方法。

（2）理解考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題。

六、彈性變形體基本知識(shí)

1.知識(shí)范圍

彈性變形體的概念和基本假設(shè) 外力和內(nèi)力 正應(yīng)力和切應(yīng)力 正應(yīng)變和切應(yīng)變 虎克定律 桿件變形的基本形式。

2.考核要求

（1）掌握材料力學(xué)的研究對(duì)象、基本假設(shè)、外力與內(nèi)力的基本概念。

（2）掌握正應(yīng)力、切應(yīng)力、正應(yīng)變及與切應(yīng)變的概念。

（3）掌握胡克定律。

七、軸向拉伸和壓縮

1.知識(shí)范圍

軸向拉伸與壓縮的概念 軸力與軸力圖 拉壓桿的應(yīng)力和圣維南原理材料拉伸、壓縮時(shí)的力學(xué)性能 應(yīng)力集中的概念 拉、壓桿的強(qiáng)度計(jì)算 拉、壓桿的變形計(jì)算 簡(jiǎn)單拉壓超靜定問題。

2.考核要求

（1）掌握軸力與軸力圖。

（2）掌握拉壓桿的應(yīng)力、強(qiáng)度計(jì)算。

（3）掌握拉壓桿的變形、簡(jiǎn)單拉壓超靜定問題。

（4）了解圣維南原理、材料拉伸、壓縮時(shí)的力學(xué)性能、應(yīng)力集中的概念。

八、剪切與擠壓

1.知識(shí)范圍

剪切的實(shí)用計(jì)算 擠壓的實(shí)用計(jì)算。

2.考核要求

（1）掌握剪切、擠壓的實(shí)用計(jì)算。

九、扭轉(zhuǎn)

1.知識(shí)范圍

扭轉(zhuǎn)的概念 扭矩與扭矩圖 薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn) 切應(yīng)力互等定理 圓軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力與強(qiáng)度條件 圓軸扭轉(zhuǎn)變形與剛度計(jì)算。

2.考核要求

（1）掌握扭轉(zhuǎn)的概念、扭矩與扭矩圖。

（2）理解薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)、切應(yīng)力互等定理。

（3）掌握?qǐng)A軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力與強(qiáng)度條件。

（4）了解圓軸扭轉(zhuǎn)變形與剛度計(jì)算。

十、彎曲內(nèi)力

1.知識(shí)范圍

剪力、彎矩 剪力方程、彎矩方程 剪力圖、彎矩圖 剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)

系。

2.考核要求

（1）掌握剪力、彎矩的計(jì)算。

（2）掌握剪力方程、彎矩方程，能夠繪制剪力圖、彎矩圖。

（3）了解剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系。

十一、彎曲應(yīng)力

1.知識(shí)范圍

慣性矩和平行移軸定理 彎曲正應(yīng)力 彎曲切應(yīng)力 梁的強(qiáng)度條件 提高梁承載能力的措

施。

2.考核要求

（1）掌握對(duì)稱彎曲正應(yīng)力、慣性矩的概念及平行軸定理。

（2）理解對(duì)稱彎曲切應(yīng)力的概念及梁的強(qiáng)度條件。

十二、彎曲變形

1.知識(shí)范圍

撓曲線近似微分方程 計(jì)算梁位移的積分法 計(jì)算梁位移的疊加法 梁的剛度條件與合理剛度設(shè)計(jì)。

2.考核要求

（1）掌握撓曲線近似微分方程。

（2）了解計(jì)算梁位移的積分法。

（3）了解計(jì)算梁位移的疊加法。

（4）了解梁的剛度條件和合理剛度設(shè)計(jì)。

十三、壓桿穩(wěn)定

1.知識(shí)范圍

壓桿穩(wěn)定的概念 壓桿臨界力的歐拉公式 臨界應(yīng)力和臨界應(yīng)力總圖 壓桿穩(wěn)定條件與合理設(shè)計(jì)。

2.考核要求

（1）掌握穩(wěn)定性概念。

（2）理解臨界載荷的歐拉公式。

（3）了解中、小柔度桿的臨界應(yīng)力。

（4）了解壓桿穩(wěn)定條件與合理設(shè)計(jì)。

III.模擬試卷及參考答案

河北省普通高等學(xué)校專升本考試工程力學(xué)模擬試卷

（考試時(shí)間：75分鐘）

(總分:150分)

說明：請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的相應(yīng)位置上作答，在其他位置上作答的無效。

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共5道小題，每小題5分，共25分。在每小題給出的備選項(xiàng)中，選出一個(gè)正確的答案，并將所選項(xiàng)前的字母填涂在答題紙的相應(yīng)位置上）

1、在下述原理、法則、定理中，只適用于剛體的有。

A、二力平衡原理；B、力的平行四邊形法則；C、作用與反作用定理；D、剛化原理。

2、一空間任意力系向某點(diǎn)簡(jiǎn)化后，主矢為零，主矩在z軸上的投影為零，則該力系簡(jiǎn)化的最終結(jié)果可能是。

A、平衡；B、一個(gè)力偶或平衡；C、一個(gè)力；D、力螺旋。

3、如圖1所示直桿，橫截面面積為A=100mm2，載荷P=10kN，則α=600斜截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力分別為。

A、25MPa，-43.3MPa；B、25MPa，43.3MPa；

C、-25MPa，43.3MPa；D、-25MPa，-43.3MPa。

myq

F

αx

PPABC

al

m

圖1圖2

4、如果實(shí)心圓軸的直徑增大一倍(其他情況不變)，其極慣性矩將。A、增大16倍；B、增大15倍；C、增大8倍；D、增大4倍。

5、如圖2所示梁，若用積分法求梁的撓曲線方程時(shí)，則相應(yīng)的邊界或連續(xù)條件為。

A、xB=0，yB=0，yB左=yB右，yC=0；B、yB=0，yC=0，yB左=yB右，θB左=θB右；

C、θB=0，yB=0，yB左=yB右，yC=0；D、θB=0，yB=0，yB左=yB右，θC=0。

二、計(jì)算題（本大題共5小題，第1、2、3小題各25分，第4小題30分，第5小題20

分，共125分。請(qǐng)將解答的主要過程、步驟和答案填寫在答題紙的相應(yīng)位置上）

1、圖示機(jī)構(gòu)中，A處為固定端約束，C處為光滑接觸，D處為鉸鏈連接。已知

F1=F2=400N，M=300N·m，AB=BC=400mm，CD=CE=300mm，α=450，不計(jì)各構(gòu)件自重，

求固定端A處與鉸鏈D處的約束力。

DMF1

E

Cα

F2

Bα

A

2、兩根直徑不同的實(shí)心截面桿，d1=65mm，d2=38mm，在B處焊接在一起，彈性模量均為E=200MPa，受力和桿的尺寸如圖所示。試求軸向變形總量。

55kN

CB55kN

50kN

A

1220mm900mm

3、如圖所示階梯形傳動(dòng)軸，A為主動(dòng)輪，B、C、D為從動(dòng)輪。A輪輸入的轉(zhuǎn)矩MA=800N·m，B、C、D輪輸出的轉(zhuǎn)矩分別為MB=MC=300N·m，MD=200N·m。傳動(dòng)軸的許用切應(yīng)力[τ]=40MPa，許用扭轉(zhuǎn)角[θ]=10/m，材料的剪切彈性模量G=80GPa。

試求：1、軸的扭矩圖；2、試根據(jù)軸的強(qiáng)度條件和剛度條件，分別確定傳動(dòng)軸各段的

直徑。

MBMA

1

MCdMD

2

BACD

1.5m1m1m

4、一鑄鐵簡(jiǎn)支梁的橫截面如圖所示，跨長(zhǎng)l=2m，在梁的跨中點(diǎn)受一集中載荷作用，

F=80kN。已知許用拉應(yīng)力[σt]=30MPa，許用壓應(yīng)力[σc]=90MPa。試求：1、畫出梁的剪力圖和彎矩圖；2、試確定截面尺寸d。

5、圖示正方形桁架結(jié)構(gòu)，由五根圓截面鋼桿組成，連接處均為鉸鏈，各桿直徑均為

d=40mm，邊長(zhǎng)a=1m。材料均為Q235鋼，E=200GPa，λP=100，[nst]=1.8。試：求結(jié)構(gòu)的

許可載荷。

A

d

F10d

BzC

C

l2l2

2d

8d

A2DF

13

5

B

4C

F

工程力學(xué)參考答案

一、單項(xiàng)選擇題

1．A2．B3．B4．A5．B

二、計(jì)算題

1、解：（1）取DE桿：（圖+4分）

DMF1

E

∑MC=0，F(xiàn)D×0.3−F1×0.3−M=0，Cα

DF

FD=1400N(↓)（+4分）

（2）取整體：（圖+5分）

BαFAy

M

∑Fx=0

，F(xiàn)Ax

−F2

×cos450=0，

A

A

DMF1

E

FAx

FAx=282.8N(→)（+4分）FC

∑F=0，F(xiàn)

−F−F

−F×sin450=0，

FAy=2082.8N(↑)（+4分）

∑MA=0，

F×(0.3+0.8×cos450)+F×(0.8×cos450−0.3)−M+M

+F2

×0.4=0，

MA=−1178.4N⋅m（+4分）

2、

55kN

解：(1)求端部約束力：（+3分）

50kN

∑Fx=0，F(xiàn)RC−55×2+50=0，

A

CB55kN

FRC=60kN

(2)求各段軸力：（+8分）

1220mm900mm

(2)求各段變形：

FNBC=60kN（壓力）；

FNAB=50kN（拉力）；

F⋅1.2260×103N⋅1.22m

Δl=NBC=−=−110.4mm（+5分）

BC200×10Pa×π(65×102)

F⋅0.950×103N⋅0.9m

Δl=NAB==198.5mm（+5分）

AB200×10Pa×π(38×102)

Δl=ΔlAB−ΔlBC=(198.5−110.4)mm=88.1mm（+4分）

3、解：(1)扭矩圖如圖所示。（+7分）

MBMA

1

MCdMD

2

BACD

1.5m1m1m

500N⋅m

200N⋅m

300N⋅m

(2)確定各段直徑。

AB段：（+6分）

τABmax

=TAB=

WP1

300

1πd3

≤[τ]=40×106Pa

161

300×16300×16

d1≥3

π[τ]

=3=33.7mm

π×40×106

θABmax

=TAB=

GIP1G

300

1πd4

≤[θ]=10×

π

180

321

300×32

d1≥=38.5mm，可得：d1=39mm

480×109×π×

AC段：（+6分）

π

180

500×16500×16

d2≥3

π[τ]

=3=39.9mm，

π×40×106

500×32

d2≥=43.7mm，

80×109×π×

180

可得：d2=44mm

CD段：（+6分）

200×16200×16

d3≥3

d≥

π[τ]

200×32

=3=29.4mm，

π×40×106

=34.8mm，可得：d=35mm

3480×109×π×π3

180

4、解：(1)剪力圖彎矩圖如圖所示。（圖+10分）

F2

F2

(2)確定尺寸d：最大彎矩為Mmax=

Fl

Fl=

4

4

80×2

4

=40kN⋅m（+2分）

截面形心：yC=

8d⋅2d⋅d+10d⋅d⋅7d

8d⋅2d+10d⋅d

=3.31d（+3分）

I=18d(2d)3+(8d⋅2d)⋅(3.31d−d)2+1d(10d)3+(10d⋅d)⋅(12d−5d−3.31d)2

z1212

（+4分）

I=310.2046d4（+1分）

M×3.31d40×103N×3.31d6

σtmax=

max

Iz

=≤30×10Pa，d≥24.23mm（+4分）

310.2046d4

M×(12−3.31)d

40×103N×8.69d6

σcmax=

max

Iz

=≤90×10Pa（+4分）

310.2046d4

d≥23.18mm，取d=25mm。（+2分）

5、解：由圖示結(jié)構(gòu)可知，5桿為壓桿，桿件內(nèi)力為F。（+5分）

A2DF

i=d

4=10mm（+4分），λ=μa

2i=141.4>100（+5分）13

5

Fπ2EIπ2×200×109×πd464

[F]=Cr===68.8kN（+6分）B

nst

1.8×(a

2)2

1.8×(a

2)24C

第二部分：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

I.課程簡(jiǎn)介

一、內(nèi)容概述與要求

考生應(yīng)理解或了解常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械通用零部件的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、運(yùn)動(dòng)特性及基本設(shè)計(jì)理論，掌握常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械通用零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能夠解決相關(guān)的具體機(jī)械設(shè)計(jì)問題。考試包括機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、平面機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)、平面四桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、螺紋連接、齒輪傳動(dòng)、輪系、帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)、軸和軸轂連接、軸承及聯(lián)軸器和離合器等十二部分內(nèi)容。考試從兩個(gè)層次上對(duì)考生進(jìn)行測(cè)試，較高層次的要求為“理解”、“掌握”和“能夠”，較低層次的要求為“了解”。這里“理解”和“了解”是對(duì)原理和理論提出的要求，“掌握”和“能夠”是對(duì)方法及應(yīng)用能力提出的要求。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

考試采用閉卷、筆試形式，全卷滿分為150分，考試時(shí)間75分鐘。

試卷包括選擇題、填空題、分析與設(shè)計(jì)題和計(jì)算題四種題型。選擇題是四選一型的單項(xiàng)選擇題；填空題只要求直接填寫結(jié)果；分析與設(shè)計(jì)題、計(jì)算題均應(yīng)寫出必要的答題過程及演算步驟。選擇題分值為45分，填空題分值為30分，分析與設(shè)計(jì)題、計(jì)算題分值合計(jì)

為75分。

II.知識(shí)要點(diǎn)與考核要求

一、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)

1.知識(shí)范圍

機(jī)械的組成機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容與過程零件的失效形式零件的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械的常用材料

2.考核要求

(1)理解機(jī)械的組成，理解零件、構(gòu)件、機(jī)構(gòu)、機(jī)器及機(jī)械的概念。(2)了解機(jī)械零件的基本要求、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求。

(3)了解機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)與內(nèi)容，了解機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程與流程。(4)了解機(jī)械零件的失效形式及機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則。

(5)了解機(jī)械常用材料的性能及應(yīng)用場(chǎng)合、材料的牌號(hào)及意義。

二、平面機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)

1．知識(shí)范圍

平面運(yùn)動(dòng)副平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算2．考核要求

(1)了解平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的類型、特點(diǎn)及規(guī)定畫法。

(2)掌握平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制步驟，能夠看懂一般機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，能夠根據(jù)簡(jiǎn)單機(jī)械的結(jié)構(gòu)圖形繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

(3)掌握機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件，能夠?qū)Σ缓侠淼臋C(jī)構(gòu)提出修改措施。

(4)掌握平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法，能夠判別機(jī)構(gòu)中存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度及簡(jiǎn)單虛約束。

三、平面四桿機(jī)構(gòu)

1.知識(shí)范圍

四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與演化曲柄存在的條件急回運(yùn)動(dòng)特性壓力角與傳動(dòng)角死點(diǎn)

2.考核要求

(1)了解四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，理解四桿機(jī)構(gòu)的演化方法及演化類型，能夠繪制四桿機(jī)構(gòu)演化類型的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

(2)了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型，掌握四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件，掌握四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法。

(3)理解機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)特性及行程速比系數(shù)概念，掌握通過繪圖或計(jì)算確定機(jī)構(gòu)的極位夾角及行程速比系數(shù)的方法。

(4)了解壓力角與傳動(dòng)角的概念，了解壓力角、傳動(dòng)角的確定方法。

(5)了解機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)現(xiàn)象，理解死點(diǎn)產(chǎn)生的原因及出現(xiàn)的位置，了解克服死點(diǎn)的方法。

四、凸輪機(jī)構(gòu)

1.知識(shí)范圍

凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定

2.考核要求

(1)了解凸輪機(jī)構(gòu)的分類方法及凸輪機(jī)構(gòu)的命名方法，理解凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)用。(2)掌握凸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)及對(duì)應(yīng)的幾何意義。

(3)了解凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖，理解柔性沖擊和剛性沖擊的概念，理解常用推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合，理解常用推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖的特點(diǎn)。

(4)理解理論廓線與實(shí)際廓線的關(guān)系，理解如何用作圖法確定凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角、推桿的位移、推桿的行程和凸輪的轉(zhuǎn)角等幾何特征。

(5)了解凸輪基圓半徑與凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的關(guān)系，理解滾子推桿的運(yùn)動(dòng)失真現(xiàn)象及解決運(yùn)動(dòng)失真的方法。

五、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

1．知識(shí)范圍

棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)2．考核要求

(1)了解棘輪機(jī)構(gòu)的類型、應(yīng)用，理解棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理，掌握棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特性。

(2)了解槽輪機(jī)構(gòu)的類型、應(yīng)用，理解槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理，掌握槽輪機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)系數(shù)的計(jì)算。

六、螺紋連接

1.知識(shí)范圍

螺紋類型與參數(shù)螺紋連接件螺紋連接的類型螺紋連接的防松螺栓連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算

2.考核要求

(1)了解根據(jù)牙型、螺紋的旋向、螺紋的線數(shù)及螺紋的螺距所確定的螺紋分類方法。(2)掌握螺紋基本參數(shù)的定義及幾何意義。

(3)了解常見螺紋連接件的類型。

(4)了解螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接及緊定螺釘連接的特點(diǎn)及應(yīng)用。(4)掌握螺紋連接常見的防松原理及防松方法。

(5)了解螺栓連接與螺栓組連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要遵循的原則。

(6)掌握簡(jiǎn)單普通螺栓組連接結(jié)構(gòu)的受力分析方法，理解螺栓性能等級(jí)的意義，掌握螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。

七、齒輪傳動(dòng)

1.知識(shí)范圍

齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及類型漸開線齒廓的嚙合特性漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開線齒廓的切削加工漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

2.考核要求

(1)理解齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及齒輪傳動(dòng)的類型。

(2)理解齒廓嚙合的基本定律和漸開線齒廓的嚙合特性，理解節(jié)點(diǎn)、節(jié)圓和基圓的概念。(3)了解漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱，掌握模數(shù)、壓力角、嚙合角、節(jié)圓和分度圓等概念，掌握漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何特性，能夠根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)計(jì)算齒輪的幾何尺寸。

(4)掌握漸開線直齒圓柱齒輪正確傳動(dòng)、連續(xù)傳動(dòng)及無側(cè)隙嚙合的條件。

(5)了解仿形法、范成法加工齒輪的原理及特點(diǎn)，了解漸開線齒廓的根切現(xiàn)象、根切產(chǎn)生原因、根切危害及標(biāo)準(zhǔn)齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)。

(6)了解齒輪的常用材料及熱處理方法，理解齒輪傳動(dòng)常見的失效形式及強(qiáng)度計(jì)算過程，了

解齒輪參數(shù)的選取原則。

(7)了解斜齒輪齒廓的形成原理，掌握斜齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及正確嚙合條件，掌握斜齒輪法面參數(shù)與端面參數(shù)的關(guān)系，掌握斜齒輪傳動(dòng)的受力分析。

八、輪系

1．知識(shí)范圍

輪系分類輪系傳動(dòng)比計(jì)算2．考核要求

(1)了解輪系的分類，掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)。(2)掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系及復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。

九、帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)

1．知識(shí)范圍

帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)與組成帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性與受力分析帶傳動(dòng)與與鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)與與鏈傳動(dòng)的安裝、使用及維護(hù)2．考核要求

(1)了解V帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)的類型及結(jié)構(gòu)組成，掌握帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合、傳動(dòng)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。

(2)掌握V帶傳動(dòng)的受力分析和應(yīng)力分布特點(diǎn)，理解帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑想象及產(chǎn)生原因；掌握鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性及鏈傳動(dòng)的受力分析。

(3)掌握V帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)的常見失效形式及產(chǎn)生原因。

(4)了解V帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇原則及設(shè)計(jì)原則。

(5)了解V帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的常見張緊裝置及安裝、使用與維護(hù)時(shí)的注意事項(xiàng)。

十、軸和軸轂連接

1．知識(shí)范圍

軸的類型軸的材料軸的結(jié)構(gòu)軸的強(qiáng)度計(jì)算鍵連接2．考核要求

(1)了解軸的分類、軸的常用材料及熱處理方法。

(2)理解軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，掌握軸上零件的定位與固定方法，掌握各軸段直徑與長(zhǎng)度的確定原則，能夠設(shè)計(jì)合理的軸結(jié)構(gòu)。

(3)理解軸的強(qiáng)度計(jì)算原理，掌握軸的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則。

(4)了解常見軸轂連接形式、鍵連接的類型，了解鍵連接的失效形式，理解鍵連接的失效原理和工作能力判斷準(zhǔn)則。

十一、軸承

1．知識(shí)范圍

滾動(dòng)軸承的類型、特點(diǎn)、代號(hào)及選用滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)滑

動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)非液體摩擦徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算2．考核要求

(1)了解滾動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)，掌握滾動(dòng)軸承類型的選用原則，了解滾動(dòng)軸承的代號(hào)組成，掌握滾動(dòng)軸承基本代號(hào)的意義。

(2)了解滾動(dòng)軸承的失效形式，掌握滾動(dòng)軸承的受力分析、當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算及壽命計(jì)算。(3)掌握滾動(dòng)軸承的軸向固定方式，了解滾動(dòng)軸承的裝拆方法、潤(rùn)滑形式及密封裝置。

(4)了解常見滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)、軸瓦的結(jié)構(gòu)及軸承的材料。

十二、聯(lián)軸器與離合器

1．知識(shí)范圍

聯(lián)軸器離合器2．考核要求

(1)了解聯(lián)軸器的類型、結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)，了解聯(lián)軸器的選用原則。(2)了解離合器的類型、結(jié)構(gòu)及工作原理。

III.模擬試卷及參考答案

河北省普通高等學(xué)校專升本考試機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)模擬試卷

（考試時(shí)間：75分鐘）(總分：150分)

說明：請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的相應(yīng)位置上作答，在其它位置上作答的無效。

一、單項(xiàng)選擇題(本大題共15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個(gè)備選項(xiàng)中，選出一個(gè)正確的答案，并將所選項(xiàng)前的字母寫在答題紙的相應(yīng)位置上)

1.對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)，其最大傳動(dòng)角γmax為。

A．30°

C．90°

B．45°

D．0°

2.在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)搖桿為主動(dòng)件，且處于共線位置時(shí)，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。A．曲柄與機(jī)架B．曲柄與連桿

C．連桿與搖桿D．搖桿與機(jī)架

3.已知一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD，lAB

=25mm，lBC

=50mm，lCD

=40mm，lAD

=30mm，

且AD為機(jī)架，BC為AD之對(duì)邊，那么，此機(jī)構(gòu)為。A．雙曲柄機(jī)構(gòu)B．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

C．雙搖桿機(jī)構(gòu)D．無法確定是哪一種結(jié)構(gòu)

4.對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的凸輪機(jī)構(gòu)，為了減小沖擊和振動(dòng)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律最好采用運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

A．等速B．等加速等減速

C．正弦加速度D．余弦加速度

5.生產(chǎn)工藝要求某機(jī)構(gòu)將輸入的勻速單向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰瓢凑乙?guī)律變化的移動(dòng)輸出，一種可供選擇的機(jī)構(gòu)是。

A．齒輪齒條機(jī)構(gòu)B．直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)

C．偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)D．螺旋機(jī)構(gòu)

6.要求一工作機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的過程中工作構(gòu)件將沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90°后停歇一段時(shí)間，主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)為等速單向轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)構(gòu)是。

A．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B．單個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)

C．單個(gè)槽輪機(jī)構(gòu)D．單萬向聯(lián)軸節(jié)

7.輕工機(jī)械中常需從動(dòng)件作單向間歇運(yùn)動(dòng)，下列機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)該要求的是。A．棘輪機(jī)構(gòu)B．蝸形凸輪機(jī)構(gòu)

C．槽輪機(jī)構(gòu)D．?dāng)[動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

8.在一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主、從動(dòng)件的傳動(dòng)軸線平行，但其軸間距離可能會(huì)發(fā)生變化，現(xiàn)要求主、從動(dòng)軸的傳動(dòng)比為定值。一種可供選擇的機(jī)構(gòu)是。

A．平行四邊形機(jī)構(gòu)B．齒輪機(jī)構(gòu)

C．十字滑塊聯(lián)軸節(jié)D．轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

9.帶傳動(dòng)工作時(shí)，若小帶輪為主動(dòng)輪，則帶的最大應(yīng)力發(fā)生于帶處。A．進(jìn)入主動(dòng)輪B．退出主動(dòng)輪

C．進(jìn)入從動(dòng)輪D．退出從動(dòng)輪10．帶傳動(dòng)工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是因?yàn)椤?/p>

A．帶的預(yù)緊力不夠B．帶的緊邊和松邊拉力不等

C．帶繞過帶輪時(shí)有離心力D．帶與帶輪間的摩擦力不夠11．鏈傳動(dòng)張緊的主要目的是。

A．增大摩擦力B．提高鏈傳動(dòng)工作能力C．避免松邊垂度過大引起嚙合不良和鏈條振動(dòng)D．增大包角

12.鏈傳動(dòng)中，一般鏈輪最多齒數(shù)限制為120，是為了。A．減小鏈傳動(dòng)的不均勻性B．限制傳動(dòng)比

C．減少鏈節(jié)磨損后從鏈輪脫落的可能D．保證鏈輪輪齒強(qiáng)度。

13.代號(hào)為6208的軸承，其內(nèi)徑是。

A.0mmB．62mm

C．8mmD．40mm

14.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指。

A.在基本額定動(dòng)載荷作用下，軸承所能達(dá)到的壽命B．在額定工況和額定載荷作用下，軸承能達(dá)到的壽命

C．在額定工況和額定載荷作用下，90%軸承能達(dá)到的壽命D．同一批軸承進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，90%軸承能達(dá)到的壽命

15.直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。

A.永遠(yuǎn)等于0°

B.等于常數(shù)

C.隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化D．90°

二、填空題(本大題共10小題，每小題3分，共30分。將答案填寫在答題紙的相應(yīng)位置上)

16．在擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)桿擺角ψ=30°，其行程速度變化系數(shù)K的值為。

17.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是通過改變曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的而形成的。

18.機(jī)械中的零件是的單元體。

19.凸輪的基圓半徑越小，則凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角越。

20.在設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，選擇滾子半徑的條件是。

21.帶傳動(dòng)的打滑是由于原因引起的失效現(xiàn)象，在帶的正常工作時(shí)應(yīng)避免打滑。

22.套筒滾子鏈中套筒與銷軸之間的配合為配合。

23.徑向滑動(dòng)軸承按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和兩大類。

24.校核非液體摩擦滑動(dòng)軸承的工作能力時(shí)，除要演算軸承的平均壓強(qiáng)外，還要演算軸承的值。

25.，稱為滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷。

三、分析與設(shè)計(jì)題(本大題共2小題，每小題15分，共30分。將解答的主要過程、步驟和答案填寫在答題紙的相應(yīng)位置上)

26.計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，必須指出。(已知AB、

CD、EF三桿長(zhǎng)度相等且相互平行)

第26題圖

27.比較分析V帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比特性的異同。

四、計(jì)算題(本大題共3小題，每小題15分，共45分。將解答的主要過程、步驟和答案填寫在答題紙的相應(yīng)位置上。)

28.已知圖示輪系中各輪的齒數(shù)z1=

20，z2=

40，z3=

15，z4=

60，輪1的轉(zhuǎn)

速為n1=120r/min，轉(zhuǎn)向如圖，試求輪3的轉(zhuǎn)速n3的大小和轉(zhuǎn)向。

第28題圖

29.已知一對(duì)按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝的漸開線直齒標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)，中心距O1O2=100mm，

模數(shù)m

=4mm，壓力角α=20°，小齒輪為主動(dòng)輪，傳動(dòng)比i

=ω1/ω2

=1.5，試：

(1)計(jì)算齒輪1和2的齒數(shù)，分度圓、基圓、齒頂圓和齒根圓直徑，并畫圖表示；(2)在圖中標(biāo)出嚙合起始點(diǎn)B2、嚙合終止點(diǎn)B1、節(jié)點(diǎn)P、嚙合角α′和理論嚙合線與實(shí)際嚙合線。

30.如圖所示凸緣聯(lián)軸器，已知聯(lián)軸器材料為HT200，傳遞扭矩T

=1200N·m，兩個(gè)半

聯(lián)軸器用4個(gè)普通螺栓連接在一起，螺栓均勻分布于D

=160mm的圓周上，螺栓性能等

級(jí)為5.8級(jí)，兩個(gè)半聯(lián)軸器的摩擦系數(shù)μ=

0.15，若連接的可靠系數(shù)K

=1.2，螺栓

安裝時(shí)控制預(yù)緊力，安全系數(shù)SS=1.3，試確定螺栓的小徑最小值d1min。

第30題圖

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)模擬試卷參考答案

一、單項(xiàng)選擇題(本大題共15小題，每小題3分，共45分，選對(duì)得3分，選錯(cuò)、未選或多

選得0分)

1．C2．B3．C4．C5．B6．C7.D8．C9．A10．B

11．C12．C13．D14．D15．B

二、填空題(本大題共10小題，每小題3分，共30分，填對(duì)得3分，未填或填錯(cuò)得0分)

16.K

=180

180

+θ=1.4

−θ

17.搖桿長(zhǎng)度和形狀18．制造19．大

20．滾子半徑小于凸輪理論輪廓曲線上的最小曲率半徑21．過載22．間隙

23．剖分式24．Pv25．基本額定壽命為106r時(shí)軸承所承受的最大載荷

三、分析與設(shè)計(jì)題(本大題共2小題，每小題15分，共30分，解答過程、步驟和答案必須完整、正確)

26．解：

(1)B、F處的鉸鏈為復(fù)合鉸鏈.....................................................................................(2分)

CD桿帶來1個(gè)虛約束，滾子H兩側(cè)高副接觸之一為虛約束.............................................(5分)

兩滾子G、H繞自身轉(zhuǎn)動(dòng)各帶來1個(gè)局部自由度.........................................................(7分)

(2)n

=7,pL

=9,pH

=2..................................................................................(9分)

F=3n

−2pL−pH

=3×7−2×9−2

=1.............................................(15分)

27.答：V帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)的都適合于兩旋轉(zhuǎn)軸中心距較大的傳動(dòng)，一般情況下，V帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向是相同的，（2分）V帶傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比（主動(dòng)輪角速度與從動(dòng)輪角速度之比）約等于主、從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑的反比，鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比等于主、從動(dòng)輪的齒數(shù)（或分度圓直徑）反比；（5分）V帶傳動(dòng)由于存在彈性滑動(dòng)，不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，其傳動(dòng)比略高于主、從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑的反比，在傳遞轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，彈性滑動(dòng)現(xiàn)象更加明顯，傳動(dòng)比會(huì)略有增高；（10分）鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比是不變的，但瞬時(shí)傳動(dòng)比成周期性變化。（15分）

四、計(jì)算題(本大題共3小題，每小題15分，共45分，解答過程、步驟和答案必須完整、正確)

28.解：

(1)劃分輪系：本題輪系為復(fù)合輪系，1、2為定軸輪系；2、3、4為周轉(zhuǎn)輪系。……(2分)

(2)定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算(設(shè)n1

↓為“+”)：

i12

=n1n2

=−z2

z1

=−40

20

=−2

n2=

−1×120=

2

−60r/min..............................................................................(6分)

(3)周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算：

2n3

34

4

−n2

−n2

=−z4

z3

=−60

15

=−4

n3+60

60

=−4

n3=−300r/min...................................................................................................(13分)

方向↑...............................................................................................................(15分)

29.解：

(1)由

i12

=d2d1

=1.5

a=d1

+d2

2

=100

mm得

d1=

80mm...........................................................................................................(1分)

d2=120mm..........................................................................................................(2分)

z1=

m

z2=m

=20......................................................................................................(3分)

=30......................................................................................................(4分)

db1

db2

=d1cos20°

=d2cos20°

=75.18mm............................................................................(5分)

=112.76mm............................................................................(6分)

da1

da2

=m(z1

=m(z2

+2h*)=

+2h*)=

88mm...............................................................................(7分)

128mm.............................................................................(8分)

df1

=m(z1

−2h*

−2c*)=

70mm....................................................................(9分)

df2

=m(z2

−2h*

−2c*)=110mm..................................................................(10分)

(2)

嚙合起始點(diǎn)B2、嚙合終止點(diǎn)B1、節(jié)點(diǎn)P、嚙合角α′如圖所示..........................(13分)

N1N2為理論嚙合線...............................................................................................(14分)

B1B2為實(shí)際嚙合線................................................................................................(15分)

30.解：

(1)求螺栓的許用應(yīng)力

第29題答案圖

螺栓屈服強(qiáng)度：σS

=500×0.8

=400MPa.........................................................(2分)

螺栓的許用應(yīng)力：[σ]=σS

(2)求單個(gè)螺栓受力

/SS

=400/1.3

=308

MPa...............................(4分)

單個(gè)螺栓所受橫向載荷：FS

=T

4×D

2

=1200×1000

4×160

2

=3750N........................(7分)

單個(gè)螺栓預(yù)緊力：F0=

KFS

μm

=1.2×3750

0.15×1

=30000N...................................(11分)

(3)計(jì)算螺紋直徑

d1≥

4×1.3F0=

π[σ]

4×1.3×30000

3.14×308

=12.7mm

d1min

=12.7mm..................................................................................................(15分)