《机械设计基础》(Ⅰ、Ⅱ)考试大纲.doc

湘潭大学硕士研究生招生考试机械设计基础（、）考试大纲一. 考试对象：参加全国硕士研究生入学考试，报考机械工程和动力工程与工程热物理等专业的考生。二. 考试的目的： 考核学生对机械设计基础的基本理论、基本方法的掌握情况和运用能力。三. 考试的内容和要求：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）、绪论考试内容：机械，机器，机构和构件等概念。考试要求：理解机械，机器，机构和构件等概念。（二）、机构的结构分析考试内容：运动副和运动链的概念，机构运动简图的绘制，机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算，平面机构的组成原理，结构分类和结构分析，平面机构中的高副低代。考试要求：了解机构的组成：构件，运动副，运动链。掌握机构具有确定运动的条件（原动件数等于机构的自由度），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考试内容：速度瞬心及三心定理的概念，用矢量方程图解法对复杂机构进行速度和加速度分析，用解析法作机构的运动分析。考试要求：掌握速度瞬心的概念（包括绝对瞬心、相对瞬心和三心定理）；能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）；能用解析法作机构的运动分析.(四)、平面机构的力分析考试内容：运动副中摩擦力的确定，考虑摩擦时机构的受力分析。考试要求：理解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)、机械效率及自锁考试内容：机械的效率及机械的自锁。考试要求：理解驱动力、工作阻力、机械效率和机构自锁的概念，掌握机械系统效率的计算方法，能灵活运用自锁条件对机械进行分析。 （六）、平面连杆机构及设计考试内容：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，平面四杆机构的基本设计方法（包括作图法和解析法）。考试要求：掌握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），能用作图法和解析法设计平面四杆机构。（七）、凸轮机构及其设计考试内容：凸轮机构的类型和应用，推杆运动规律，机构尺寸和机构受力情况的关系，凸轮轮廓曲线的设计, 凸轮机构基本尺寸的确定。考试要求：掌握凸轮机构的类型和推杆运动规律及其选择方法，懂得凸轮廓线（理论廓线及实际廓线）的设计方法（反转法），了解压力角与机构尺寸和机构受力情况的关系，懂得从动件的运动规律与凸轮轮廓曲线之间的关系。（八）、齿轮机构及其设计考试内容：齿轮机构的应用及分类，齿轮的齿廓曲线，渐开线齿廓的啮合特点，标准直齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸，渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动，渐开线齿轮变位修正， 斜齿圆柱齿轮传动，直齿圆锥齿轮及蜗杆传动。考试要求：了解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；掌握齿廓的切制原理（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概念；懂得斜齿圆柱齿轮传动（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，各种类型齿轮和主要优缺点等）、蜗杆传动（包括不同种类蜗杆传动几何特点、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）、齿轮系及其设计考试内容：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识。考试要求：懂得轮系传动比的计算方法（包括定轴轮系，周转轮系及复合轮系），掌握行星轮系的选型和设计的基本知识。 （十）、其他常用机构、组合机构及设计考试要求：棘轮机构，槽轮机构，不完全齿轮机构，螺旋机构，万向铰链机构。考试要求：了解棘轮机构，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考试内容：等效质量，等效转动惯量，等效力和等效力矩的概念及其计算方法，机械运动产生周期性和非周期性速度波动的根本原因及其调节的基本原理，飞轮调速原理，飞轮转动惯量的简易计算方法。考试要求：了解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，能求解运动方程式；了解飞轮调速原理，掌握飞轮转动惯量的简易计算方法；了解机械非周期性速度波动调节的基本概念和方法。（十二）、机械的平衡考试内容：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。考试要求：掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法。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考试内容机械零件的主要失效形式，机械零件设计中的标准化。考试要求了解机械零件的主要失效形式、设计要求和设计方法；了解“机械零件”设计中的标准化的意义；机械设计一般过程。（二）、机械零件的强度考试内容疲劳曲线的概念，极限应力线图，机械零件的强度计算。考试要求理解疲劳曲线、极限应力线图的概念；掌握单向稳定变应力、单向不稳定变应力和双向稳定变应力时的强度计算；掌握基于赫兹理论的接触强度的计算。（三）、摩擦、磨损及润滑概述考试内容摩擦，润滑，流体润滑原理。考试要求了解摩擦的分类；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；掌握润油及润滑脂的主要技术指标。（四）、螺纹联接和螺旋传动考试内容螺纹、螺纹联接的预紧及防松，螺纹联接的强度计算，螺栓组联接的设计，提高螺纹联接强度的措施。考试要求掌握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；掌握松螺栓、紧螺栓联接各自的强度计算；掌握螺栓组联接的受力分析及合理的结构设计；了解提高螺纹联接的强度的措施。（五）、键、花键、无键联接和销联接考试内容键联接的种类，受力分析，各类键联接的适用场合。考试要求掌握键联接的种类、受力分析及失效形式；了解各类键联接的适用场合、标注和选择键联接的方法。（六）、带传动考试内容带传动的类型及适用场合，带传动中受力分析，V带传动的张紧装置。考试要求了解带传动的类型、适用场合、正确选用的方法及V带传动的几种常见张紧装置；掌握带传动中受力分析、带的应力分析及弹性滑动、打滑、最大有效拉力等概念；掌握柔韧体摩擦的欧拉公式。（七）、链传动考试内容链传动的运动特性，链传动的特点，链传动的结构及标注方法。考试要求了解链传动的特点、结构特点及标注方法、正确选用方法；掌握“多边形效应”、“动载荷”的概念及产生的原因和各自对传动的影响；掌握链传动的主要失效形式及链传动的布置，常用的张紧装置。（八）、齿轮传动考试内容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、标准圆锥齿轮齿轮传动的受力分析、有关参数的选择及其强度计算方法。考试要求掌握齿轮传动的失效形式及设计准则；掌握标准直齿圆柱齿轮、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；掌握标准直齿圆柱齿轮、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；了解常用的齿轮材料及齿轮热处理工艺；掌握齿宽系数、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；掌握齿轮接触和弯曲疲劳强度的计算方法。（九）、蜗杆传动考试内容蜗杆传动的类型及特点，普通圆柱蜗杆传动承载能力计算，普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算。考试要求了解蜗杆传动的特点；掌握蜗杆传动正确啮合的条件及有关参选择；掌握蜗杆传动的受力分析。（十）、滑动轴承考试内容滑动轴承的特点，滑动轴承的失效形式，轴承材料及轴瓦结构，液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算。考试要求了解滑动轴承的特点、失效形式；了解滑动轴承材料及轴瓦结构；掌握径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程及宽径比B/d和偏心率c与承载量之间的关系。（十一）、滚动轴承考试内容滚动轴承的基本结构，滚动轴承的主要类型及其代号，滚动轴承的工作情况，滚动轴承的选择，滚动轴承装置设计及设计计算。考试要求了解滚动轴承的主要类型及其代号；了解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；掌握滚动轴承装置设计；掌握径向轴承、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量的计算。（十二）、联轴器和离合器考试内容联轴器和离合器的种类、功用及其特性，联轴器和离合器的选择。考试要求了解联轴器、离合器的作用、种类及其特性；了解刚性联轴器、挠性联轴器的各自适用的场合；理解两轴端之间的误差，掌握联轴器和离合器的选择方法。（十三）、轴考试内容轴的分类，轴的用途，轴的结构设计，轴的设计计算。考试要求掌握轴的结构设计方法（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；掌握轴的强度计算方法。（十四）、弹簧考试内容圆柱螺旋弹簧的结构、材料、许用应力、制造及设计方法。考试要求了解圆柱螺旋弹簧的材料及应力的计算方法；掌握制造及设计方法；掌握圆柱螺旋弹簧的特性曲线的绘制方法。四、考试的方法和考试的时间机械设计基础采用闭卷考试，考试时间为180分钟。五、评价标准成绩的评定按统一评分标准、统一阅卷评定。六、试卷设计的结构试卷总分为150分。题型比例：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）。七、参考教材1、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, 2006.2、濮良贵，纪名纲主编. 机械设计(第八版). 北京: 高等教育出版社, 2006.3、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.