中科院研究生院碩士研究生入學考試
《機械設計》考試大綱
本《機械設計》考試大綱適用於中國科學院研究生院機械製造及其自動化等專業的碩士研究生入學考試。機械原理與機械設計是機械工程學科的基礎，是機械類各個學科專業的基礎理論課程。本科目的考試內容包括機構學、機構動力學、機械零件設計方法及典型零件設計過程等。
要求考生對其基本概念有較深入的了解，能夠系統地掌握機構分析與綜合方法、機械零件設計目的、理論、方法、過程，熟悉機械系統的基本組成形式、各自原理、概念及定理，並具有綜合運用所學知識分析和初步解決機械系統相關問題的能力。
一、考試內容
（一）機構學
1. 機械原理的研究物件，機械、機器、機構的定義及含義；
2. 平面運動副及其分類及平面機構的自由度計算；
3. 瞬心法、相對運**解法對機構進行運動分析基本過程；
4. 平面連桿機構的形式及工作特性，壓力角、傳動角概念及計算；
5. 凸輪機構的應用、分類、特點、作圖法設計及基本尺寸的確定、壓力角，基圓半徑的概念及關係；
6. 間歇機構的概念、分類、基本原理；
7. 平面齒輪機構的齒廓嚙合基本定律；
8. 圓的漸開線性質、漸開線齒廓嚙合結構及特點；
9. 漸開線圓柱齒輪的基本引數、傳動嚙合過程和正確嚙合條件及齒輪副的安裝；
10. 漸開線齒輪傳動的重合度、無側隙嚙合概念；
11. 漸開線齒輪根切的概念及無根切的條件、處理根切的方法；
12. 斜齒輪、錐齒輪傳動的應用、特點及基本尺寸計算方法；
13. 蝸輪蝸桿傳動的原理、應用及基本尺寸計算方法；
14. 定軸輪系、復合輪系傳動比計算與應用。
（二）機構動力學
1. 構件慣性力的確定；
2. 運動副中摩擦及運動副反力的確定；
3. 機構的力分析方法；
4. 平面機構平衡目的與分類；
5. 剛性迴轉體的平衡，動平衡、靜平衡的目的、方法；
6. 機械的運動和功能的關係；
7. 機械的效率和典型機構的自鎖；
8. 典型機構的傳動效率分析與計算；
9. 機器等效力、力矩的計算，機器速度波動的調節方法。
（三）機械設計總論
1. 機器的基本組成及各部分的功能、作用；
2. 設計機器的基本方法、步驟及原則；
3. 零件的失效概念及其形式；
4. 各種應力的概念；
5. 剛度、強度、硬度的定義、含義、評價指標；
6. 機械零件振動與共振概念、避免共振的方法；
7. 鋼熱處理工藝的分類、特點、目的及應用；
8. 機械零件疲勞強度的計算方法、計算準則；
9. 影響機械零件疲勞強度的主要因素、提供疲勞強度的措施；
10. 應力迴圈基數概念及常用材料應力迴圈基數；
11. 摩擦、磨損潤滑的概念、分類及相互關係；
12. 獲得流體潤滑的必要條件；
13. 潤滑油粘度的物理意義、粘度的分類、潤滑油中新增劑的作用及分類；
14. 機械零件結構工藝性概念、典型工藝性的基本要求；
15. 提高強度、剛度、精度的措施；
（四）典型機械零件設計
1. 螺紋的主要引數、各引數之間的關係；
2. 常用螺紋牙型的種類、特點及主要用途；
3. 螺紋聯接的基本設計過程；
4. 螺紋防鬆的概念、方法；
5. 螺紋自鎖概念、條件及螺紋傳動效率；
6. 螺紋聯接主要失效形式；
7. 螺紋聯接受力分析、預緊力的選擇；
8. 螺紋傳動的用途、分類；
9. 鍵聯接、銷聯接主要型別、特點；
10. 鍵聯接失效計算；
11. 過盈聯接工作原理及優缺點；
12. 帶傳動的特點、種類、應用、效率；
13. 帶傳動主要失效形式；
14. 帶傳動打滑、張緊的概念；
15. 齒輪傳動的主要型別、特點及應用；
16. 齒輪傳動的主要失效形式；
17. 齒輪傳動的結構形式、設計準則、設計過程；
18. 齒輪傳動設計中材料選擇的依據；
19. 齒輪變位的目的；
20. 蝸桿傳動的型別、特點；
21. 蝸桿傳動設計過程；
22. 蝸桿傳動運動副材料選擇；
23. 鏈傳動特點及主要失效形式；
24. 軸常用材料、型別、結構設計的主要內容；
25. 軸上零件固定方式；
26. 剛性軸、撓性軸的概念；
27. 軸承的作用、分類、特點、應用；
28. 軸承失效形式；
29. 軸承選擇依據、校核計算過程；
30. 聯軸器與離合器的基本概念，常用聯軸器和離合器的型別、優缺點及應用；
31. 彈簧的作用、分類、特點及應用；
32. 彈簧的設計過程；
二、考試要求
本課程考試形式為筆試，滿分150分。考試時間為三小時。
（一）機構學
1. 理解機械原理研究的物件，掌握機械、機器與機構的概念。
2. 理解平面運動副及其分類方法，掌握平面機構自由度的計算方法。
3. 熟悉利用瞬心法、相對運**解法對機構進行運動分析的方法及步驟。
4. 掌握平面四桿機構的工作特性，熟悉壓力角、傳動角、行程速度變化係數的概念與計算方法。
5. 掌握凸輪機構中壓力角與基圓半徑的關係，深入理解凸輪輪廓的作圖法設計。
6. 熟悉齒輪機構的應用、分類；熟悉漸開線齒輪基本引數及其相互關係；能夠熟練地進行漸開線齒輪基本嚙合過程分析，掌握斜齒輪、蝸輪蝸桿機構的特點、基本引數的計算方法。
7. 熟練掌握復合輪系傳動比的計算方法。
（二）機構動力學
1. 熟練掌握運動副反力的確定方法及機構的力分析方法；
2. 掌握動平衡的計算方法；
3. 掌握機械效率的分析計算方法；
4. 熟悉機器等效力的概念，力矩的計算，理解機械速度波動的調節意義及方法。
（三）機械設計總論
1. 了解機器的基本組成及各部分的功能、作用；
2. 掌握設計機器的基本方法、步驟及原則；
3. 掌握零件的失效概念及其形式；
4. 掌握剛度、強度、硬度的定義、含義及評價方法；
5. 理解機械零件振動與共振概念、掌握避免共振的方法；
6. 掌握鋼熱處理工藝的分類、特點、目的及應用；
7. 掌握機械零件疲勞強度的計算方法、計算準則；
8. 掌握影響機械零件疲勞強度的主要因素、提供疲勞強度的措施；
9. 理解應力迴圈基數概念及常用材料應力迴圈基數；
10. 掌握摩擦、磨損潤滑的概念、分類及相互關係；
11. 了解獲得流體潤滑的必要條件；
12. 理解潤滑油粘度的物理意義、粘度的分類、潤滑油中新增劑的作用及分類；
13. 熟悉機械零件結構工藝性概念、典型工藝性的基本要求；
14. 熟悉提高強度、剛度、精度的措施；
（四）典型機械零件設計
1. 掌握螺紋的主要引數、各引數之間的關係、常用螺紋牙型的種類、特點及主要用途；
2. 熟練掌握螺紋聯接的基本設計過程；
3. 理解螺紋防鬆的概念、方法，螺紋自鎖概念、條件及螺紋傳動效率；
4. 掌握螺紋聯接主要失效形式；
5. 掌握螺紋聯接受力分析、預緊力的選擇；
6. 理解螺紋傳動的用途、分類；
7. 掌握鍵聯接、銷聯接主要型別、特點；
8. 熟悉鍵聯接失效計算；
9. 理解過盈聯接工作原理及優缺點；
10. 掌握帶傳動的特點、種類、應用、效率，理解帶傳動主要失效形式、帶傳動打滑、張緊的概念；
11. 掌握齒輪傳動的主要型別、特點及應用；
12. 熟練掌握齒輪傳動的主要失效形式，齒輪傳動的結構形式、設計準則、設計過程；
13. 了解齒輪傳動設計中材料選擇的依據，理解齒輪變位的目的；
14. 理解蝸桿傳動的型別、特點；
15. 掌握蝸桿傳動設計過程，了解蝸桿傳動運動副材料選擇；
16. 理解鏈傳動特點及主要失效形式；
17. 掌握軸常用材料、型別、結構設計的主要內容，熟練掌握軸上零件固定方式；
18. 理解剛性軸、撓性軸的概念，熟悉軸承的作用、分類、特點、應用；
19. 熟悉軸承失效形式，熟練掌握軸承選擇依據、校核計算過程；
20. 掌握聯軸器與離合器的基本概念，常用聯軸器和離合器的型別、優缺點及應用；
21. 掌握彈簧的作用、分類、特點及應用，熟練掌握彈簧的設計過程；
三、主要參考書目
1. 張策，機械原理與機械設計，機械工業出版社，2004
2. 孫桓，機械原理（第六版），高等教育出版社，2000
3. 董剛，機械設計（第三版），機械工業出版社，1998
4. 濮良貴，機械設計（第六版），高等教育出版社，1996
編制單位：中國科學院研究生院
編制日期：2023年6月6日
修訂日期：2023年7月6日
《機械設計》試題a
一、填空（每空1分，共20分）
1．在疲勞曲線上，以迴圈基數n0為界分為兩個區：當n≥n0時，為區；當n＜n0時，為區。
2．剛度是指機械零件在載荷作用下抵抗的能力。零件材料的彈性模量越小，其剛度就越（ ）。
3．潤滑油的性越好，則其產生邊界膜的能力就越強越大，則其內摩擦阻力就越大。
4．為改善潤滑油在某些方面的效能，在潤滑油中加入的各種具有獨特效能的化學合成物即為
5．正是由於現象，使帶傳動的傳動比不準確。帶傳動的主要失效形式為和
6．蝸桿傳動的主要缺點是齒面間的很大，因此導致傳動的較低、溫公升較高。
7．鏈傳動水平布置時，最好邊在上在下。
8．設計中，應根據被聯接軸的轉速和選擇聯軸器的型號。
9．徑向滑動軸承的半徑間隙與軸頸半徑之比稱為而與之比稱為偏心率。
10．對於普通平鍵，考慮到載荷分布的不均勻性，雙鍵聯接的強度按（ ）個鍵計算。
二、判斷題（每小題1分，共10分）（正確的劃「√」，錯誤的劃「×」）
1．十字滑塊聯軸器中的所有元件都是剛性元件，因此屬於剛性聯軸器
2．兩摩擦表面的粗糙度值越小，則越容易實現液體動力潤滑。（ ）
3．在計算轉軸的強度時，安全係數法比當量彎矩法更精確。 （ ）
4．相嚙合的蝸桿和蝸輪的螺旋角必須大小相等，旋向相反。 （ ）
5．閉式齒輪傳動皆須首先按齒面接觸強度進行設計計算，確定傳動的幾何尺寸，然後校核齒根彎曲疲勞強度
6．由於鏈傳動不需要張緊力，故作用在軸上的載荷較小
7．正是由於過載時產生「彈性滑動」，故帶傳動對傳動系統具有保護作用
8．楔鍵只能用於單向傳動，雙向傳動時，必須採用兩個楔鍵。 （ ）
9．效能等級為6.6級的螺栓，其屈服點＝600mpa
10．機械零件的計算分為設計計算和校核計算，兩種計算的目的都是為了防止機械零件在正常使用期限內發生失效
三、簡答題（每小題5分，共20分）
1．簡述為什麼開式齒輪傳動一般不會出現點蝕現象？
2．對於滾動軸承的軸系固定方式，請解釋什麼叫「兩端固定支承」？
機械設計試題
1 填空題 每空1分共24分 1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的徑，螺紋的公升角是指螺紋徑處的公升角。螺旋的自鎖條件為 2 三角形螺紋的牙型角 600 適用於聯接 而梯形螺紋的牙型角 300 適用於傳動 3 螺紋聯接防鬆，按其防松原理可分為防鬆 防鬆和防鬆。4 選擇普通平鍵時，鍵的截面尺寸 b h 是根據...
機械設計複習
機械設計複習資料 說明 補考的內容也包括,記得帶計算器。考試題型 填空20分，計算題2個，內容滾動軸承和螺栓強度校核,簡答分析5個 內容重點看齒輪這一章。第三章機械零件強度 p22 圖3 1，圖3 2，圖3 3。了解圖形含義。p25 零件的疲勞強度和材料疲勞強度的區別。區別 由於機械零件在幾何尺寸和...
機械設計》複習
機械設計自學考試備考試題 第二章一 選擇填空 1 如果危險截面上的應力超過零件的強度極限，則發生的失效形式為c a.表面破壞 b.殘餘變形 c.整體斷裂 d.功能失效 2 零件設計時，限制零件中的應力不超過允許的限度的設計準則稱為a a.強度準則 b.剛度準則 c.壽命準則 d.振動穩定性準則 3 ...