2012年硕士研究生入学考试大纲 机械设计基础.doc

2012年硕士研究生入学考试大纲考试科目名称：机械设计基础 考试科目代码：839一、考试要求：要求考生系统深入地掌握机械原理和机械设计的基本知识、基本理论和基本设计计算方法，并且能灵活运用。重点考察分析与解决常用机构、通用机械零部件和简单机械装置设计问题的能力。二、考试内容1）机械原理部分a）机构的结构分析机构的组成要素，机构自由度的计算，机构自由度的意义及机构具有确定运动的条件，平面机构的组成原理。b）平面连杆机构分析与设计平面机构速度分析的速度瞬心法，运动副中的摩擦、机械效率的计算、机械的自锁，平面机构的受力分析，平面四杆机构的基本形式、演化及其基本知识，平面四杆机构的设计。c）凸轮机构及其设计从动件运动规律的选择和凸轮轮廓的设计原理，尖顶、滚子直动从动件盘形凸轮设计，尖顶、滚子摆动从动件盘形凸轮设计，平底直动从动件盘形凸轮设计，盘形凸轮基本尺寸的确定。d）齿轮机构设计及轮系传动比计算齿廓啮合基本定律、共轭齿廓的形成、渐开线的性质，渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算，渐开线齿廓的加工原理、根切与变位，一对渐开线齿轮的啮合传动；斜齿圆柱齿轮传动的基本参数与几何尺寸的计算；轮系传动比的计算，行星轮系各轮齿数和行星轮数目的确定。e）其它常用机构棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、万向铰链机构的特点与应用。f）机械的运转及其速度波动的调节机械系统等效动力学模型的建立，机械周期性速度波动的调节。g）机械的平衡刚性转子的静平衡、动平衡的计算与试验。2）机械设计部分a）螺纹连接螺纹及螺纹连接的基本知识，螺栓连接的预紧与防松，单个螺栓连接的强度计算，螺栓组连接结构设计，螺栓连接的受力分析，提高螺栓组连接强度的措施。b）带传动带传动的类型、工作原理、特点及应用，普通V带与V带轮的规格和基本尺寸，带传动的理论基础（包括带传动的几何尺寸、受力分析、应力分析、弹性滑动与打滑），带传动的失效形式及设计准则，普通V带传动的设计。c）齿轮传动（以圆柱齿轮传动为重点）齿轮传动的失效形式和设计准则，齿轮常用材料及热处理方式，齿轮传动的计算载荷，齿轮传动的受力分析，齿轮传动的承载能力计算（包括齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算），圆柱齿轮传动的设计（包括主要参数的选择与确定、几何尺寸计算与结构设计）；圆锥齿轮传动和蜗杆传动的受力分析。d）轴及轴毂连接轴的分类及其受力、应力分析，轴的材料，轴径的初算，轴的结构设计，轴的弯扭联合强度计算，轴毂连接（重点是普通平键连接）。e）滚动轴承滚动轴承的构造、类型、特点及其类型选择，滚动轴承的代号（重点是基本代号），滚动轴承的失效形式及设计准则，滚动轴承承载能力的校核计算，滚动轴承部件的结构设计。f）摩擦学基本知识和滑动轴承摩擦和磨损的分类、机理、特性及其影响因素；液体动压润滑的基本原理及液体动压径向滑动轴承的工作原理；润滑剂的种类，主要性能指标及其影响因素；滑动轴承的结构、类型、特点；轴瓦材料与结构；非液体摩擦滑动轴承的计算等。三、试卷结构a)考试时间:180分钟，满分150分(机械原理部分70分、机械设计部分80分)b)题型结构：填空题20分、简答题20分、分析计算题90分、结构设计题20分四、参考书目1 王知行, 邓宗全主编. 机械原理，第2版. 北京: 高等教育出版社, 20062 孙桓等主编. 机械原理, 第7版. 北京: 高等教育出版社, 20063 王黎钦，陈铁鸣主编. 机械设计，第5版. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 20104 濮良贵, 纪铭刚主编. 机械设计, 第7版. 北京: 高等教育出版社, 20062011哈尔滨工业大学机械考研专业课复习建议一、复习资料：（1）教材机械原理第二版邓宗全，王知行编。高等教育出版社（2）教材机械设计第三版哈尔滨工业大学出版社（3）辅导书机械原理答题技巧与试题精选第三版（4）辅导书机械原理答题技巧与试题精选第三版（5）哈工大历年考研真题见上述（3）（4）附录部分（6）哈工大机械历年期末试题电子稿十分具有导向和参考价值。（7）复试资料包注意：（1）一定要用哈工大自主编写的教材，试题尤其是机械设计会从教材例题及习题中出题，很重要！（2）辅导书3、4是专业课复习的“红宝书”，是大纲，是宝典！（3）历年真题与期末试题十分具有参考价值。工大考题一大特点是，历年题目重复率高，题目题量大，知识面广，深度一般！二、复习策略（1）基础阶段目前暑假前A、学习教材、整理重点难点；认真学习教材，按章节总结重点知识点、原理、公式、结论方法等。有选择的做课后复习题目，建议全做（有考点部分）。B、分析考题，总结常见考点、题型。结合真题，了解出题思路，考试题型，题目难度，考点难点；C、分析例题习题，大好基础，总结方法。本阶段重点是复习面要全，不留盲点；题目要练全，不留空点；了解面要广，不留白点（2）强化阶段暑假10月，复习的黄金时间！A、回顾基础阶段重点难点及笔记；B、认真学习“红宝书”考试成败的关键！ 书的各部分，各个环节都要认真对待，尤其是前面的考点精要部分是核心理论知识，例题是核心考题题型！ 认真对待该部分的例题和部分习题，一定要达到非常熟练的程度才能在规定时间内答题完毕。C、按专题总结知识点，按考题总结重点题型。为冲刺做好十足准备本阶段复习重点是训练答题熟练程度及总结答题方法。即强化训练（3）冲刺阶段11月至考前A、回顾强化阶段笔记，全面掌握考点知识点、题目题型考题！B、全面系统研究历年真题及期末试题，按专题总结，按题型归类，按考点分析！拿高分的宝中宝！C、自主归纳“考前大串讲”将全部考点，公式，理论，概念一网打尽！三、各学科侧重点及注意事项a)机械原理。建议按章节复习，前后联系不是太大，每个章节若干题型。基础理论部分重点掌握填空题，只有2009年考到简答题，以后不会再考简单请放心。即：按章节复习，掌握各章题型，总结填空题！b)机械设计。建议按题型复习，即按照A填空题，B简答题，C作图题，D计算题四大块复习（指在强化总结阶段）这是往年辅导班老师惯用的有效复习方式。c)总体来讲：除以上内容外，其他资料书参考即可，完全没有必要做额外考题等。复习要注重：基础阶段要全面，强化阶段要系统，冲刺阶段要考点明晰。d)工大考题特点：知识面广，题量大，题目深度难度一般，无偏题怪题，常规题经典题目站多数。e)复习方法：严格按照大纲要求进行复习！A、知识体系法，B题型复习法，C专题分析法，D考题对比对照。f)注意：基础阶段复习最忌讳的是猜题，即考过的复习，没考过的不复习；强化阶段复习最忌讳的是看题，即题题我都会做，但只看思路不实际答题，眼高手低，失败的最大原因！冲刺阶段复习最忌讳的是不总结，即单个问题会做但脑海中无整体知识框架。四、复习终极要求：l要形成自己的笔记，一本基础知识点整理笔记，一本教材例题课后习题练习册，一本题型及答题总结心得笔记，一本真题答题及分析笔记，一本考前大串讲。l脑海中：按专题总结，按题型汇总，考点明晰，题型明确！考研复试适用学科：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、航空宇航制造工程一、复试要求： 统考生、推免生均须参加复试。要求考生系统深入地掌握所学过的每一门基础课和技术基础课的基本知识，基本理论和基本设计计算方法，并能灵活运用，具有运用这些知识分析问题和解决问题的能力。二、复试分数与录取复试由笔试和面试两部分组成，共280分，其中笔试200分，面试80分，笔试和复试都单独设定合格线，低于合格线的考生将失去被录取的资格。合格线以上的考生最后按初试4门科目成绩+复试成绩的排序进行录取，推免生的初试成绩按本学科统考生初试成绩的最高分计算。三、复试笔试内容大学物理、理论力学、材料力学、电工技术、电子技术、金属工艺学、计算机原理、自动控制原理、测试技术与仪器、机械制造技术基础11门课程为一张试卷，考生根据自己情况任选其中六门答题，每门33.3分，合计200分。多答科目者，只取高分数的六门成绩之和。1） 大学物理部分a机械运动的描述：物质和运动、时间和空间、质点和刚体、参考系和坐标系等基本概念，质点和刚体运动的描述，相对运动。b动量和动量守恒：惯性和质量，动量和动量守恒定律，动量的时间变化率，动量定理，非惯性系和惯性系，动量守恒。 c角动量和角动量守恒：角动量和角动量守恒定律，质点系角动量，转动惯量，角动量的时间变化率，转动定律，角动量定理，质点系角动量守恒定律。 d能量和能量守恒：动能，功，动能定理，势能，机械能守恒定律，能量守恒。 e机械振动：简谐振动，阻尼振动，受迫振动，共振，振动的合成，振动的分解，傅立叶变换，两自由度振动。 f机械波：平面简谐行波，波的干涉，驻波，波包，群速，多普勒效应。 g相对论：狭义相对论的基本假设，狭义相对论运动学，狭义相对论动力学。 h静电场：电荷，库仑定律，静电场的场强，高斯定理，静电场的环路定理和电势，静电场中的导体，电容，静电场中的电介质，静电场的能量。 i电磁相互作用和稳恒磁场：电磁相互作用，稳恒电流，毕奥-萨伐尔定律，稳恒磁场的高斯定理，安培环路定理，磁场对运动电荷及电流的作用，磁介质。 j电磁感应：电磁感应定律，动生电动势和感生电动势，互感，自感，磁场的能量。2） 理论力学部分a静力学公理和物体的受力分析，静力学的一些基本概念，静力学公理，约束和约束力，受力分析与受力图。 b汇交力系与力偶系：汇交力系合成与平衡的几何法与解析法，力对点的矩，力偶的概念、性质、合成与平衡。 c平面任意力系：平面任意力系的简化与简化结果分析、平衡方程、物体系的平衡、静定和静不定问题、桁架内力计算。 d空间力系：空间任意力系的简化与简化结果分析、平衡方程、重心。 e摩擦：滑动摩擦、摩擦角和自锁、滚动摩阻。 f点的运动学：点的运动描述的矢量法、直角坐标法、自然法。 g刚体的简单运动：刚体平移的定义及特点，刚体定轴转动的运动方程、角速度、角加速度、定轴转动刚体内各点的速度与加速度、轮系传动比等。 h点的合成运动：点的合成运动的概念，点的速度和加速度合成定理及练习。 i刚体的平面运动：刚体平面运动的概念，求速度的基点法、速度投影定理、瞬心法、求加速度的基点法。 j质点动力学基本方程：牛顿三定律，质点动力学的两类基本问题。 k动量定理：动量、冲量的概念，动量定理、质心运动定理。 l动量矩定理：质点与质点系的动量矩与动量矩定理、刚体定轴转动微分方程、转动惯量、刚体平面运动微分方程。 m动能定理：功、动能的概念，动能定理、动力学普遍定理综合应用。 n达朗贝尔原理：惯性力与惯性力系的简化，质点与质点系的达朗贝尔原理，轴承动约束力的概念及消除轴承动约束力的条件。 o虚位移原理：虚位移、虚功的概念，虚位移原理及应用。 p非惯性系下的质点动力学基本方程 q分析力学基础：自由度、广义坐标的概念，动力学普遍方程，拉格朗日第一、第二类方程，拉格朗日方程的初积分。r机械振动基础：单自由度无阻尼、有阻尼自由振动与受迫振动，减振与隔振，两自由度自由振动与受迫振动。s刚体定点运动和刚体的自由运动：刚体运动的合成，陀螺仪近似理论。t变质量质点的运动微分方程3） 材料力学部分a绪论：强度、刚度及稳定性；变形固体，弹性与塑性变形。应力、应变及虎克定律。杆件基本变形。 b应力分析：轴向拉(压)杆横截面上的应力：一点的应力状态，平面应力状态分析法和图解法，三向应力状态简介；应力集中，圣维南原理。 c材料的力学性能：应力与应变关系，拉伸与压缩实验，应变能，体积应变、形状应变，应变比能的分解。d杆件横截面上的应力分析：圆轴扭转剪应力，平面弯曲时的正应力、剪应力。 e杆件的变形：拉、压杆的变形，扭转变形，弯曲变形的积分法叠加法。简单静不定问题。 f强度理论：材料的失效，四个强度理论。 g杆件的静力学设计：强度、刚度条件，梁、轴、拉(压)杆及连接件的设计。 h压杆的稳定：欧拉公式，经验公式，稳定条件。4） 电工技术部分a电路基本概念和基本定律：电路和电路模型，电路的基本物理量，欧姆定律，电位的计算，电路连接，电路的等效变换。 b电路基本分析方法：电压源和电流源及其等效变换，支路电流法，节点电压法，叠加原理，等效电源定理。 c正弦交流电路：正弦电压和电流，电阻、电感和电容元件的正弦交流电路，电阻、电感和电容元件的串联电路，阻抗的串联，阻抗的并联，RC电路。d三相交流电路：三相电动势，三相电源的连接，三相电路的分析与计算，三相电路的功率。 e电路的暂态分析：换路及初始值，一阶电路的零输入响应，一阶电路的零状态响应，一阶电路的全响应，一阶电路暂态分析的三要素法。5） 电子技术部分a半导体元器件：半导体的导电特性，PN结及其单向导电性，半导体二极管，双极型二极管。 b基本放大电路：共射极放大电路，共集电极放大电路，共基极放大电路，放大电路的反馈，差分放大电路，功率放大电路。 c集成运算放大器：集成运算放大器概念，集成运算放大器的运算应用，集成运算放大器的信号处理应用。d数字电路：数制和码制，逻辑代数，门电路和组合逻辑电路，时序逻辑电路。 e：模拟量和数字量：D/A转换器，A/D转换器，信号的发生和转换。6） 金属工艺学部分a铸造：铸造生产工艺过程、特点和应用。型砂、芯砂应具备的主要性能及其组成。铸型（砂型）的结构,分清零件、模样和铸件间的差别。型芯的作用、结构及制造方法。铸件分型面的选择，手工两箱造型（整模、分模、挖砂、活块等）特点、应用。三箱、刮板等造型方法的特点及应用，机器造型的特点及造型机的结构和工作原理。浇注系统的作用和组成。熔炼设备及浇注工艺。铸件的落砂和清理，常见铸造缺陷及其产生原因。特种铸造的特点和应用。非金属材料的基本成形方法（注塑成形方法的设备、工作原理及工艺过程）。b塑性加工：塑性加工生产工艺过程、特点和应用。坯料加热的目的和方法、常见加热缺陷、碳钢的锻造温度范围、锻造加热炉大致结构和操作、锻件冷却的方法。自由锻设备的结构和工作原理,自由锻基本工序的特点。轴类和盘套类锻件自由锻工艺过程。胎膜锻的工艺特点和胎膜结构。冲压设备的结构和工作原理、冲压基本工序和冲模结构。常见锻造和冲压缺陷及其产生原因。数控冲压设备的主要结构和工作原理、数控冲压的编程方法及数控冲床的操作。 c焊接：焊接生产工艺过程、特点和应用。焊条电弧焊机的种类、结构、性能及使用。电焊条的组成及作用、酸性和碱性焊条的性能特点。结构钢焊条的牌号及其含义。常用焊接接头型式和坡口型式,不同空间位置的焊接特点。焊条电弧焊焊接工艺参数及其对焊接质量的影响。气焊设备的组成及作用、气焊火焰的种类和应用、焊丝与焊剂的作用。氧气切割原理、过程及金属气割条件。其它常用焊接方法（埋弧自动焊、气体保护焊、电阻焊、钎焊等）的特点和应用。熔焊的常见缺陷及其产生原因。 d碳钢的热处理及性能分析：热处理的基本操作过程。碳钢热处理后的性能特点。硬度计的结构和使用方法。 e车工：车削加工的基本方法，熟悉车床、车刀、量具和主要附件的基本结构与使用方法。车削加工的基本操作技能，加工一般轴类和盘套类零件的基本工艺过程。 f铣工：铣削加工的基本方法，铣床主要附件的大致结构与使用方法。 g刨工：刨削加工的基本方法，刨床、刨刀的使用方法。刨削加工平面和沟槽的基本工艺过程。 h磨工：磨削的基本加工方法和磨削特点。外圆磨床和平面磨床，磨削外圆、锥面及平面。液压传动的概念。i钳工：钳工工作在机械制造及设备维修中的作用。钳工主要工作（锯、锉、钻、攻螺纹、套螺纹、划线）的基本操作及所用的工、夹、量具。钻、扩、铰、刮削和研磨等方法。机器部件装配和拆卸方法。j检测：测量中常用量具和工具，并掌握其使用方法。直线度、平面度、平行度、垂直度、圆跳动等形位公差的含义及其误差的测量方法。表面粗糙度的含义及其测量方法。k 数控车：数控车床的工作原理、主要组成部分及其作用。零件加工程序的编制和输入方法。数控车床加工零件的工艺过程。l 数控铣：数控铣床的工作原理、主要组成部分及其作用。零件加工程序的编制和输入方法。m 数控线切割：数控线切割机床的工作原理、特点和应用。数控线切割的编程方法和格式。计算机辅助加工的概念和加工过程。n 特种加工：电火花成形加工机床的工作原理、加工特点和应用。激光雕刻机的工作原理、加工特点和应用，上述两种特种加工程序的编制和输入方法。7） 计算机原理部分a计算机中的信息表示及运算：进位计数制，计算机数据及符号的表示方法，数据类型，数的运算方法。b计算机的工作原理：计算机的结构特点，指令系统，CPU，计算机的工作过程。 c计算机存储和存储系统：存储器系统，半导体存储器，外部存储器。 d通用微处理器：PC微型计算机工作原理，16位微处理器，32位微处理器。 e汇编语言：汇编语言程序及开发过程，指令格式及寻址方式，宏汇编语言基本语法。 f计算机输入输出系统与接口技术：计算机的输入输出系统，外部设备，基本输入输出接口。8） 自动控制原理部分a自动控制系统基本概念，自动控制系统分类，自动控制系统组成，对自动控制系统的基本要求。b自动控制系统的数学模型：自动控制系统的微分方程，自动控制系统的传递函数，自动控制系统的框图。 c自动控制系统的时域分析方法：典型输入信号，系统的时间响应，时间响应的性能指标，一阶系统的时域分析，二阶系统的时域分析，自动控制系统的稳定性，自动控制系统的稳态误差。 d自动控制系统的的根轨迹法：自动控制系统的的根轨迹，绘制根轨迹的基本规则。 e自动控制系统的的频率特性法：典型环节的频率特性，Nyquist稳定判剧，控制系统的相对稳定性，闭环频率特性，开环频率特性。9） 测试技术与仪器部分a概述：测试技术在机械工程中的作用：测试的任务、范围及发展。 b动静态实验数据的描述、信号的分类：周期信号与非周期信号的描述。c测试装置的基本特性，测试装置的动、静态特性；典型输入下的动态响应；不失真测试条件及动特性测试。d常用的传感器：电阻式、电感式、压电式、光栅式、基本原理及选用原则。e信号处理初步：信号处理的常用的基本方法。10） 机械制造技术基础部分a绪论：制造与制造技术，制造系统，机械制造业的发展及地位，课程的内容、特点与学习方法。 b机械制造工艺方法与工艺过程，切削加工方法，机械加工工艺系统中的机床、刀具、夹具方面的术语、基本定义及基础知识，零件结构工艺性。 c切削原理：切削过程，切削力，切削热力切削温度，刀具磨损、破损与使用寿命，工件材料切削加工性与切削液、切削用量的合理选择，刀具合理几何角度的选择，磨削运动、特点、砂轮性能参数及选择。 e机械加工质量及控制：机械加工质量的概念，机械加工精度的影响因素分析及控制措施，机械加工表面质量的影响因素分析及控制措施，机械加工过程中振动的影响因素分析及控制措施。 f机