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2021年碩士研究生(學(xué)術(shù)學(xué)位)招生初試科目考試大綱

科目代碼：821

科目名稱：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》(含機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì))

適用專業(yè)：機(jī)械工程

一、考試要求

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(含機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì))適用于重慶工商大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)研究生招生專業(yè)課考試。課程重點(diǎn)要求考生系統(tǒng)深入地掌握機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、基本理論和基本設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并且能靈活運(yùn)用。重點(diǎn)考察分析與解決常用機(jī)構(gòu)、通用機(jī)械零部件和簡(jiǎn)單機(jī)械裝置設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。

二、考試形式與題型

考試為閉卷，考試時(shí)間180分鐘，滿分為150分。

試卷題型包括名詞解釋、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、分析題等。

三、考試內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(含機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì))，其中機(jī)械原理部分占50%，機(jī)械設(shè)計(jì)部分占50%。

機(jī)械原理部分：

(一)平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

1.機(jī)構(gòu)的構(gòu)成：運(yùn)動(dòng)副的概念和運(yùn)動(dòng)副的類型;運(yùn)動(dòng)鏈;機(jī)構(gòu)。

2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào);平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的識(shí)別與繪制。

3.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)自由度的概念;機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件;平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算方法。

4.機(jī)構(gòu)組成原理：基本桿組的概念;機(jī)構(gòu)組成原理;機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析。

(二)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及力分析

1.速度瞬心法：瞬心的定義;平面機(jī)構(gòu)瞬心位置的確定;瞬心在平面機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用。

2.矢量方程圖解法II級(jí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析：矢量方程圖解法的基本原理;應(yīng)用矢量方程圖解法對(duì)平面II級(jí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析。

3.考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)受力分析：常見(jiàn)平面運(yùn)動(dòng)副(移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副、高副)中總反力作圖分析;考慮摩擦?xí)r平面機(jī)構(gòu)的受力分析與平衡力計(jì)算。

(三)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

1.平面連桿機(jī)構(gòu)的類型：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式;平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。

2.平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件;平面四桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)和行程速度變化系數(shù);極位夾角、壓力角、傳動(dòng)角、死點(diǎn)位置的概念與求取。

3.平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：按連桿給定位置、按連架桿給定對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu);機(jī)構(gòu)倒置原理;按行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)。

4.平面多桿機(jī)構(gòu)：常用平面多桿機(jī)構(gòu)的特性、組成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析。

(四)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

1.凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與分類：凸輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合;凸輪機(jī)構(gòu)分類。

2.推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律：等速運(yùn)動(dòng)、等加速等減速運(yùn)動(dòng)、五次多項(xiàng)式、余弦加速度運(yùn)動(dòng)(簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng))、正弦加速度運(yùn)動(dòng)(擺線運(yùn)動(dòng))規(guī)律的特點(diǎn);剛性沖擊與柔性沖擊的概念及成因，組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)。

3.用圖解法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線：反轉(zhuǎn)法原理;對(duì)心(或偏置直動(dòng)尖頂(或滾子、平底)推桿盤(pán)形凸輪輪廓設(shè)計(jì)。

4.凸輪基本參數(shù)確定：凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角求取，基圓半徑和滾子半徑的確定原則;反轉(zhuǎn)法凸輪基本參數(shù)標(biāo)注。

(五)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

1.齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類：齒輪機(jī)構(gòu)的分類，齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用場(chǎng)合。

2.漸開(kāi)線齒輪嚙合傳動(dòng)的特性：齒廓嚙合基本定律;漸開(kāi)線的形成及特性;漸開(kāi)線齒廓的嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)。

3.漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪基本參數(shù)：5個(gè)基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算;一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件;標(biāo)準(zhǔn)中心距;實(shí)際嚙合線段與理論嚙合線段;重合度及齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件。

4.變位齒輪：漸開(kāi)線齒廓的展成原理;漸開(kāi)線齒廓加工根切的原因;用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪而不發(fā)生根切的最少齒數(shù);變位齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型。

5.斜齒圓柱齒輪:齒廓嚙合特點(diǎn)，法平面與端平面參數(shù)間的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸;重合度，當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù)概念。

(六)輪系

1.輪系的分類:定軸輪系;周轉(zhuǎn)輪系及其構(gòu)成與分類;復(fù)合輪系及其劃分。

2.輪系的傳動(dòng)比：定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算;周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算;復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算;各類輪系傳動(dòng)方向的判斷。

3.輪系的功用。

(七)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)

1.機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型：機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段、機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程式;等效力和等效力矩、等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的等效原則及計(jì)算。

2.周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)：飛輪調(diào)速原理和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似計(jì)算方法。

(八)機(jī)械的平衡

剛性轉(zhuǎn)子平衡：剛性轉(zhuǎn)子靜平衡和動(dòng)平衡的原理和計(jì)算。

(九)機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)方案的擬定

機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的過(guò)程;執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與工作循環(huán)圖設(shè)

計(jì)與分析;機(jī)構(gòu)選型的基本知識(shí);機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與分析。

機(jī)械設(shè)計(jì)部分：

(一)螺紋連接

1.螺紋連接的基本類型和標(biāo)準(zhǔn)連接件：螺栓連接、雙頭螺栓連接、螺釘連接、緊定螺釘類型結(jié)構(gòu)和適用場(chǎng)合。

2.螺栓連接的預(yù)緊與防松：預(yù)緊的目的、控制預(yù)緊力的方法、防松的實(shí)質(zhì)、防松的方法。

3.螺栓組連接的設(shè)計(jì)：螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);螺栓組連接的受力分析的公式應(yīng)用。

4.螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算：?jiǎn)蝹�(gè)普通螺栓、鉸制孔用螺栓的力學(xué)模型、失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;承受預(yù)緊力的緊螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算、承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓連接的受力變形圖的特性及強(qiáng)度計(jì)算、承受工作剪力的緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算。

5.提高螺栓組連接強(qiáng)度的措施。

(二)帶傳動(dòng)

1.概述：帶傳動(dòng)的類型、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用;普通V帶與V帶輪的規(guī)格和基本尺寸;基準(zhǔn)長(zhǎng)度、基準(zhǔn)直徑、包角概念。

2.帶傳動(dòng)的理論基礎(chǔ)：普通V帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析、彈性滑動(dòng)與打滑的概念。

3.普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：帶傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。

(三)鏈傳動(dòng)

1.概述：鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)、傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)、滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料。

2.鏈傳動(dòng)的工作情況分析：鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性(即多邊形效應(yīng))、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷及受力分析。

3.滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：鏈傳動(dòng)的失效形式、鏈傳動(dòng)的參數(shù)選擇、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。

(四)齒輪傳動(dòng)

1.齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;齒輪常用材料及熱處理方式;齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷的物理意義。

2.直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算：斜齒傳動(dòng)的受力分析;齒輪傳動(dòng)的承載能力計(jì)算(包括齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的力學(xué)模型)，圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)(包括主要參數(shù)的選擇與確定、幾何尺寸計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì));圓錐齒輪傳動(dòng)的受力分析。

(五)蝸桿傳動(dòng)

1.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算：普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù);普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算。

2.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算：主要失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;蝸桿傳動(dòng)的受力分析;蝸桿傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算。

3.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑劑熱平衡計(jì)算：蝸桿傳動(dòng)的效率;潤(rùn)滑、熱平衡條件。

(六)滑動(dòng)軸承

1.滑動(dòng)軸承基本知識(shí)：軸承的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn);軸瓦材料與結(jié)構(gòu);非液體摩擦滑動(dòng)軸承的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及計(jì)算。

2.流體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算：液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本原理及液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的工作原理;潤(rùn)滑劑的種類，主要性能指標(biāo)及其影響因素。

(七)滾動(dòng)軸承

1.滾動(dòng)軸承的基本知識(shí)：滾動(dòng)軸承的構(gòu)造，主要類型(6、7、3)及其代號(hào)、特點(diǎn)及其類型選擇;滾動(dòng)軸承的代號(hào)(重點(diǎn)是基本代號(hào));滾動(dòng)軸承的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

2.滾動(dòng)軸承的工作情況：軸承工作時(shí)軸承元件上的載荷分布;軸承工作時(shí)軸承元件上載荷及應(yīng)力變化。

3.滾動(dòng)軸承尺寸的選擇：失效形式、基本額定壽命、基本額定動(dòng)載荷、當(dāng)量動(dòng)載荷的幾個(gè)重要概念，滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算公式的應(yīng)用。

4.軸承裝置的設(shè)計(jì)：軸承的配置、軸向緊固、游隙的調(diào)整、配合、預(yù)緊、潤(rùn)滑、密封裝置。

(八)軸及軸轂連接

1.軸的用途及分類：轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸的概念和應(yīng)用實(shí)例;

軸設(shè)計(jì)的內(nèi)容;軸的常用材料。

2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要解決的幾個(gè)主要問(wèn)題;軸上零件的定位;提高軸的強(qiáng)度的常用措施。

3.軸的計(jì)算：軸的受力分析、應(yīng)力分析、軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算。

4.軸轂連接(重點(diǎn)是普通平鍵連接)。

四、參考書(shū)目

《機(jī)械原理》.孫桓，陳作模，葛文杰.高等教育出版社，2013年4月第8版。

《機(jī)械設(shè)計(jì)》.濮良貴，陳國(guó)定，吳立言.高等教育出版社，2019年7月第10版。

其他注意事項(xiàng)：考生可以攜帶圓規(guī)、直尺、三角板等繪圖工具，以及無(wú)編程無(wú)存儲(chǔ)無(wú)記憶功能的計(jì)算器。