841《机械设计基础》考试大纲

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1、2016 年硕士研究生考试初试大纲841机械设计基础（一）考试大纲一、考查目标考核考生掌握机械设计基础的基本理论、基本方法的情况和运用能力。机械设计 基础的基本理论、基本方法的考试内容有常用机构的功用、基本知识、工作原理、运动分 析和动力分析方法；常用机构的一般设计方法，包括运动综合和尺度综合；机械系统速度波 动的调节原理和方法，转子静、动平衡的原理和实验方法。机械设计的基本知识；常用联接、 传动、轴系结构的工作原理、力分析方法和结构设计方法；常用联接、传动、轴系结构中的 零件（包括弹簧）工作特点、制造工艺、设计要求、国家标准、失效形式、设计准则和设计 方法。二、考试形式与试卷结构（一）试卷满

2、分及考试时间满分为 150 分，考试时间为3 小时。（严格按照这个要求设计考试题目）（二）答题方式答题方式为闭卷、笔试。（三）试卷题型结构选择题（共1020分）；填空题（共1020分）；简答题（共1015分）；计算与分析题（共7090分）；机构设计题（共1025分）；改错题或结构设计题（共1020分）。三、考查内容及要求考试内容包括机械原理和机械设计两部分。其中：A、机械原理部分；B、机械设计部 分；两部分各占 50%左右。A、机械原理部分考试的内容和要求（一）绪论机械，机器，机构和构件等概念。（二）机构的结构分析机构的组成：构件，运动副，运动链。机构具有确定运动的条件（原动件数等于机构的 自

3、由度），机构自由度的计算（计算公式，复合铰链，局部自由度，虚约束，）机构运动简图 的绘制，结构分类，以及平面机构中高副低代的方法。（三）平面机构的运动分析速度瞬心的概念（包括绝对瞬心、相对瞬心和三心定理）；用矢量方程图解法作机构的 速度分析和加速度分析（包括速度多边形及加速度多边形的作法，利用速度影像及加速度影 像求同一构件上不同点的速度及加速度）；用解析法作机构的运动分析。（四）平面机构的力分析运动副中的滑动和滚动摩擦（包括摩擦角、摩擦系数、当量摩擦角和当量摩擦系数等概 念），运动副中的总反力（包括摩擦圆、摩擦锥）的概念，能在考虑摩擦时对机构进行受力 分析。（五）机械效率及自锁驱动力、工作阻

4、力、机械效率和机构自锁的概念，机械系统效率的计算方法，用自锁条 件对机械进行分析。（六）平面连杆机构及其设计平面四杆机构的基本类型及演化，有关四杆机构的一些基本知识（包括有曲柄存在的条 件，急回及行程速比系数，压力角及传动角，死点及运动连续性），用作图法和解析法设计 平面四杆机构。（七）凸轮机构及其设计凸轮机构的类型和推杆运动规律及其选择方法，凸轮廓线（理论廓线及实际廓线）的设 计方法（反转法），压力角与机构尺寸和机构受力情况的关系，从动件的运动规律与凸轮轮 廓曲线之间的关系。（八）齿轮机构及其设计渐开线齿廓曲线的基本知识，齿廓啮合的基本定律，共轭齿廓及其求法，渐开线齿轮的 啮合传动（正确啮合

5、的条件、中心距和连续传动的条件）、齿轮各部分的名称（包括节圆、 分度圆等），齿轮的基本参数、齿轮基本尺寸的计算、标准齿轮；齿廓的切制原理（包括根 切现象、最少齿数等），齿轮变位修正及变位齿轮传动的基本知识；斜齿圆柱齿轮传动（包 括齿廓的形成、传动的特点、正确啮合的条件、端面及法面参数、重合度、当量齿数，主要 优缺点等）、蜗杆传动（包括不同种类蜗杆传动的几何特点、正确啮合的条件、蜗杆直径系 数，主要优缺点等）、直齿圆锥齿轮传动（齿廓的形成、背锥及当量齿数，主要优缺点等） 的基本知识。（九）齿轮系及其设计齿轮系及其分类，定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算，行星轮系的效率、选 型及设计的基本知

6、识。十）其他常用机构、组合机构及设计棘轮机构，槽轮机构，螺旋机构和万向铰链机构等基本机构的功用、工作原理、运动和 结构特点及其应用。（十一）机械运转及其速度波动的调节建立单自由度机械系统等效动力学模型及运动方程式的方法，运动方程式的求解方法； 飞轮调速原理，飞轮转动惯量的简易计算方法；机械非周期性速度波动调节的基本概念和方 法。（十二）机械的平衡刚性转子静平衡和动平衡的原理及计算方法，平面四杆机构的平衡原理。B 、机械设计部分考试内容和要求（一）机械及机械零件设计概要机械零件的主要失效形式、设计要求和设计方法；机械零件设计中的标准化的意义；机 械设计一般过程。（二）机械零件的强度疲劳曲线、极限

7、应力线图的概念；单向稳定变应力、单向不稳定变应力和双向稳定变应 力时的强度计算；基于赫兹理论的接触强度的计算。（三）摩擦、磨损及润滑概述摩擦的分类；理解边界润滑、弹性流体动力润滑、流体静力润滑的概念及其压力分布状 态；润滑油及润滑脂的主要性能指标。（四）螺纹联接和螺旋传动螺纹和螺纹联接的类型；螺纹联接的预紧、防松的目的及方法；松螺栓、紧螺栓联接的 强度计算；螺栓组联接的受力分析及合理的结构设计；提高螺纹联接强度的措施。（五）键、花键、无键联接和销联接键联接的种类、受力分析及失效形式；各类键联接的适用场合、标记和选择键联接的方 法。（六）带传动带传动的类型、适用场合、正确选用的方法及 V 带传动

8、的几种常见张紧装置；带传动 的受力分析、带的应力分析，弹性滑动、打滑、最大有效拉力等概念；柔韧体摩擦欧拉公式； 带传动的失效形式和设计方法。（七）链传动链传动的优缺点、套筒滚子链的结构特点及标注方法、正确选用方法；“多边形效应”、 “动载荷”的概念及产生的原因和它们对传动的影响；链传动的主要失效形式、设计准则、 设计方法，链传动的布置，常用的张紧装置。（八）齿轮传动齿轮传动的失效形式及设计准则；标准直齿圆柱齿轮、标准斜齿圆柱齿轮、标准圆锥齿 轮传动的受力分析及合理选择有关参数；标准直齿圆柱齿轮、标准斜齿圆柱齿轮、标准圆锥 齿轮正确啮合的条件及其几何尺寸的计算；常用的齿轮材料及齿轮热处理工艺；齿

9、宽系数、 螺旋角、计算载荷、最小齿数、重合度、当量齿轮、当量齿数等概念；齿轮接触和弯曲疲劳 强度的计算方法。（九）蜗杆传动蜗杆传动的特点；蜗杆传动正确啮合的条件及有关设计参数的选择；蜗杆传动的受力分 析和设计方法。（十）滑动轴承滑动轴承的特点、失效形式；滑动轴承材料及轴瓦结构；径向滑动轴承形成流体动力润 滑的过程，粘度、宽径比B/d、偏心率、转速与承载量之间的关系。（十一）滚动轴承滚动轴承的主要类型及其代号；滚动轴承的失效形式、基本额定寿命、基本额定动载荷、 当量动载荷的概念；滚动轴承装置设计；径向轴承、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载 荷、轴向载荷、当量动载荷及寿命等的计算。（十二）联轴器

10、和离合器联轴器、离合器的作用、种类及其特性；刚性联轴器、挠性联轴器的各自适用的场合； 联接的两轴端之间的误差，联轴器和离合器的选择方法。（十三）轴轴的结构设计方法（包括保证轴上零件的轴向定位、周向定位及轴的定位）；提高轴的 强度常采用的措施；轴的强度计算方法。（十四）弹簧圆柱螺旋弹簧的材料、制造工艺，应力的计算方法和设计方法；圆柱螺旋弹簧的特性曲 线的绘制方法。四、考试用具说明考试使用黑色笔作答,考试时需要携带计算器、绘图仪、笔。五、主要参考书目1. 濮良贵，陈定国，吴立言主编.机械设计（第九版）. 北京：高等教育出版社，2013.2. 孙桓，陈作模，葛文杰主编. 机械原理（第七版）. 北京：高等教育出版社, 2006.3. 杨可桢，程光蕴，李仲生主编. 机械设计基础（第五版）. 北京：高等教育出版社, 2006.