重慶工商大學(xué)

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：《機械設(shè)計基礎(chǔ)》(含機械原理和機械設(shè)計)

適用專業(yè)：機械工程

一、考試要求

機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理和機械設(shè)計)適用于重慶工商大學(xué)機械工程專業(yè)研究生招生專業(yè)課考試。課程重點要求考生系統(tǒng)深入地掌握機械原理和機械設(shè)計的基本知識、基本理論和基本設(shè)計計算方法，并且能靈活運用。重點考察分析與解決常用機構(gòu)、通用機械零部件和簡單機械裝置設(shè)計問題的能力。

二、考試形式與題型

考試為閉卷，考試時間180分鐘，滿分為150分。

試卷題型包括名詞解釋、簡答題、計算題、分析題等。

三、考試內(nèi)容

機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理和機械設(shè)計)，其中機械原理部分占50%，機械設(shè)計部分占50%。

機械原理部分：

(一)平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

1.機構(gòu)的構(gòu)成：運動副的概念和運動副的類型;運動鏈;機構(gòu)。

2.機構(gòu)運動簡圖：常用機構(gòu)運動簡圖符號;平面機構(gòu)運動簡圖的識別與繪制。

3.機構(gòu)具有確定運動的條件：機構(gòu)自由度的概念;機構(gòu)具有確定運動的條件;平面機構(gòu)的自由度計算方法。

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

(二)平面機構(gòu)運動分析及力分析

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

2.矢量方程圖解法II級機構(gòu)運動分析：矢量方程圖解法的基本原理;應(yīng)用矢量方程圖解法對平面II級機構(gòu)進行速度分析。

3.考慮摩擦?xí)r機構(gòu)受力分析：常見平面運動副(移動副、轉(zhuǎn)動副、高副)中總反力作圖分析;考慮摩擦?xí)r平面機構(gòu)的受力分析與平衡力計算。

(三)平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計

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

2.平面四桿機構(gòu)的基本知識：鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件;平面四桿機構(gòu)的急回運動和行程速度變化系數(shù);極位夾角、壓力角、傳動角、死點位置的概念與求取。

3.平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計：按連桿給定位置、按連架桿給定對應(yīng)位置設(shè)計鉸鏈四桿機構(gòu);機構(gòu)倒置原理;按行程速比系數(shù)設(shè)計平面四桿機構(gòu)。

4.平面多桿機構(gòu)：常用平面多桿機構(gòu)的特性、組成機構(gòu)設(shè)計與運動分析。

(四)凸輪機構(gòu)及其設(shè)計

1.凸輪機構(gòu)的應(yīng)用與分類：凸輪機構(gòu)特點及應(yīng)用場合;凸輪機構(gòu)分類。

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

3.用圖解法設(shè)計凸輪的輪廓曲線：反轉(zhuǎn)法原理;對心(或偏置直動尖頂(或滾子、平底)推桿盤形凸輪輪廓設(shè)計。

4.凸輪基本參數(shù)確定：凸輪機構(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)標注。

(五)齒輪機構(gòu)及其設(shè)計

1.齒輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類：齒輪機構(gòu)的分類，齒輪機構(gòu)應(yīng)用場合。

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

3.漸開線標準直齒圓柱齒輪基本參數(shù)：5個基本參數(shù)和幾何尺寸計算;一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件;標準中心距;實際嚙合線段與理論嚙合線段;重合度及齒輪連續(xù)傳動的條件。

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

5.斜齒圓柱齒輪:齒廓嚙合特點，法平面與端平面參數(shù)間的關(guān)系，標準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.輪系的傳動比：定軸輪系傳動比的計算;周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算;復(fù)合輪系傳動比的計算;各類輪系傳動方向的判斷。

3.輪系的功用。

(七)機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)

1.機械系統(tǒng)等效動力學(xué)模型：機械運轉(zhuǎn)的三個階段、機器運動方程式;等效力和等效力矩、等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量的等效原則及計算。

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

(八)機械的平衡

剛性轉(zhuǎn)子平衡：剛性轉(zhuǎn)子靜平衡和動平衡的原理和計算。

(九)機械系統(tǒng)傳動方案的擬定

機械系統(tǒng)方案設(shè)計的過程;執(zhí)行構(gòu)件運動設(shè)計與工作循環(huán)圖設(shè)

計與分析;機構(gòu)選型的基本知識;機械傳動裝置設(shè)計與分析。

機械設(shè)計部分：

(一)螺紋連接

1.螺紋連接的基本類型和標準連接件：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、防松的實質(zhì)、防松的方法。

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

4.螺栓連接的強度計算：單個普通螺栓、鉸制孔用螺栓的力學(xué)模型、失效形式及設(shè)計準則;承受預(yù)緊力的緊螺栓連接的強度計算、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度計算、承受工作剪力的緊螺栓連接強度計算。

5.提高螺栓組連接強度的措施。

(二)帶傳動

1.概述：帶傳動的類型、工作原理、特點及應(yīng)用;普通V帶與V帶輪的規(guī)格和基本尺寸;基準長度、基準直徑、包角概念。

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

3.普通V帶傳動的設(shè)計計算：帶傳動的失效形式及設(shè)計準則、帶傳動的參數(shù)選擇、帶傳動的設(shè)計計算。

(三)鏈傳動

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

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

3.滾子鏈傳動的設(shè)計計算：鏈傳動的失效形式、鏈傳動的參數(shù)選擇、滾子鏈傳動的設(shè)計計算。

(四)齒輪傳動

1.齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準則：失效形式、設(shè)計準則;齒輪常用材料及熱處理方式;齒輪傳動的計算載荷的物理意義。

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

(五)蝸桿傳動

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

2.普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算：主要失效形式、設(shè)計準則;蝸桿傳動的受力分析;蝸桿傳動強度計算。

3.普通圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑劑熱平衡計算：蝸桿傳動的效率;潤滑、熱平衡條件。

(六)滑動軸承

1.滑動軸承基本知識：軸承的結(jié)構(gòu)、類型、特點;軸瓦材料與結(jié)構(gòu);非液體摩擦滑動軸承的失效形式、設(shè)計準則及計算。

2.流體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計計算：液體動壓潤滑的基本原理及液體動壓徑向滑動軸承的工作原理;潤滑劑的種類，主要性能指標及其影響因素。

(七)滾動軸承

1.滾動軸承的基本知識：滾動軸承的構(gòu)造，主要類型(6、7、3)及其代號、特點及其類型選擇;滾動軸承的代號(重點是基本代號);滾動軸承的失效形式及設(shè)計準則。

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

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

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

(八)軸及軸轂連接

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

軸設(shè)計的內(nèi)容;軸的常用材料。

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

3.軸的計算：軸的受力分析、應(yīng)力分析、軸的彎扭合成強度計算。

4.軸轂連接(重點是普通平鍵連接)。

四、參考書目

《機械原理》.孫桓，陳作模，葛文杰.高等教育出版社，2013年4月第8版。

《機械設(shè)計》.濮良貴，陳國定，吳立言.高等教育出版社，2019年7月第10版。

其他注意事項：考生可以攜帶圓規(guī)、直尺、三角板等繪圖工具，以及無編程無存儲無記憶功能的計算器。