2021年湖南大学考研大纲

全日制硕士专业学位研究生入学考试

807《机械设计基础》考试大纲

参考书目：《机械设计基础》第二版，湖南大学出版社，刘江南、郭克希主编。

第1章  绪论

1．掌握构件、零件、运动副等基本概念。

第2章  机械设计基础知识

1．掌握失效、变应力、应力比、疲劳极限等基本概念。

2．了解机械零件工作能力计算准则。

第3章  平面机构基础知识

1．掌握运动副、构件的分类和表示方法。

2．能够绘制较简单的机构运动简图。

3．掌握平面机构自由度的计算公式及其应用；能准确地识别和处理复合较链、局部自由度和常见虚约束。

4．掌握机构具有确定运动的条件。

5．了解速度瞬心的概念及其求法。

第4章  平面连杆机构

1．了解铰链四杆机构的基本类型。

2．掌握平面四杆机构曲柄存在的条件，能判别存在曲柄的平面四杆机构取不同构件为机架时各为何种机构。

3．掌握平面四杆机构的急回特性及行程速度变化系数K、极位夹角θ的概念及其意义。

4．掌握平面四杆机构压力角α（或传动角γ）及死点的概念及其意义。

5．了解图解法和解析法设计简单四杆机构。

第5章  凸轮机构

1．了解凸轮机构的类型和应用。

2．掌握凸轮机构从动件常用运动规律（等速、等加速等减速、简谐运动、摆线运动）的冲击特性。

3．掌握“反转法”设计盘形凸轮轮廓的原理。当从动件的位移线图和凸轮基圆半径r0已知时，能绘制直动从动件盘形凸轮轮廓曲线。

4．掌握凸轮基圆半径r0和机构压力角α的概念，定性理解对心直动从动件盘形凸轮机构压力角和凸轮基圆半径的关系。

第6章  齿轮传动

1．了解齿轮机构的类型和特点。

2．掌握齿廓啮合基本定律。

3．理解渐开线的形成，掌握渐开线性质，并能绘制渐开线上各点的压力角；掌握渐开线齿廓啮合满足齿廓啮合基本定律，掌握啮合线是直线、啮合过程中压力方向不变、中心距具有可分性等特点。

4．熟练掌握渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸计算。

5．掌握渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、连续传动条件；了解重合度和标准安装等概念。

6．了解齿轮加工的根切现象、最小齿数和变位齿轮的基本概念。

7．掌握齿轮轮齿的五种常见失效形式（轮齿折断、齿面点蚀、过度磨损、胶合、塑性变形），特别是轮齿折断和齿面点蚀；熟练掌握闭式齿轮传动的设计准则。

8．理解计算载荷和名义载荷的关系，熟练掌握直齿圆柱齿轮传动的受力分析，包括作用力大小的计算和方向的判定。

9．了解标准直齿圆柱齿轮传动齿面接触强度和齿根弯曲强度计算公式的理论依据，理解公式中各参数的含义和对强度的影响；熟练掌握接触强度公式的应用：理解相啮合大小齿轮的接触应力相等、大小齿轮的许用接触应力不等、强度计算时应取大小齿轮许用接触应力值中之较小者；熟练掌握齿根弯曲强度公式的应用：理解齿形系数YFa的含义和相啮合的大小齿轮齿形系数不等、大小齿轮的齿根弯曲应力不等、大小齿轮的许用弯曲应力不等、强度计算时应取大小齿轮齿形系数与许用弯曲应力之比值中的较大者。

10．了解渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓形成原理，掌握法向模数mn与端面模数mt的关系及正确啮合条件，能计算渐开线标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸，如d、da、df、α、β等。熟练掌握斜齿圆柱齿轮传动的受力分析，能判定各分力的方向。

11．了解直齿圆锥齿轮的背锥概念、几何参数，掌握其受力分析。

12．理解阿基米德蜗杆传动的主要参数及其含义；掌握蜗杆传动的正确啮合条件；理解有关参数对啮合效率、蜗杆刚度的影响；理解相对滑动速度与蜗轮材料选择的关系。了解热平衡计算的目的，了解散热及冷却措施，了解传动的效率与润滑的关系。

13．掌握蜗杆传动的受力分析，能判定各分力方向以及蜗杆和蜗轮的旋转方向。

第7章  轮  系

1．了解轮系的分类。

2．熟练掌握定轴轮系、较简单的周转轮系及较简单的混合轮系的传动比计算，包括从动轮（或从动轴）转向的判定方法。

第9章  带传动和链传动

1．了解普通V带的规格（型号和长度系列）和选择方法。

2．掌握摩擦型带传动的受力分析。理解初拉力F0、紧边拉力F1、松边拉力F2、有效拉力Fe的含义，以及它们之间的关系。理解柔性体摩擦基本公式（即欧拉公式）F1/F2=efa的含义。理解最大有效拉力的含义及其影响参数。

3．掌握带传动的应力分析。理解带的应力为变应力，掌握最大应力的大小及其所在位置。

4．掌握带传动弹性滑动和打滑的概念，以及它们之间的区别。

5．掌握带传动的失效形式和设计时参数取值方法。

6．掌握滚子链传动多边形效应的运动特性，了解链传动的失效形式和功率曲线在设计中的作用，掌握滚子链传动的主要参数对传动的影响及其取值。

第11章  连接与弹簧

1．了解螺纹的分类和应用，螺纹的主要参数。

2．掌握螺旋副受力分析和自锁条件。

3．了解螺纹连接的基本类型、应用场合及螺纹紧固件。

4．了解拧紧螺母时螺栓的受力情况；理解螺纹连接的防松原理，掌握常用的防松装置。

5．了解螺栓的材料和许用应力；掌握螺纹连接的强度计算，主要是只受横向工作载荷或只受轴向工作载荷的紧螺栓连接的强度计算；重点掌握受轴向工作载荷的紧螺栓连接中的受力变形关系图。

6．了解键连接的类型、特点、工作原理和应用；掌握平键连接的失效形式、尺寸选择及其强度校验方法。

第12章  滚动轴承

1．了解滚动轴承的基本类型、主要特点及应用场合。

2．掌握滚动轴承代号的表示方法，记住滚动轴承基本代号和轴承公差等级代号的意义。

3．掌握滚动轴承类型的选择，能根据工作载荷（大小、方向及性质）、转速、调心要求、安装要求等因素合理选择滚动轴承的类型。

5．理解滚动轴承的基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷、基本额定静载荷、当量静载荷的意义。

6．掌握滚动轴承寿命计算公式和计算方法（基本额定寿命计算、当量动载荷计算、角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷计算）。

7．了解滚动轴承组合设计应考虑的问题，掌握滚动轴承组合设计的方法，能合理设计滚动轴承组合结构，或判别已有组合设计中的正误。

第13章  滑动轴承

1．  了解滑动轴承的特点、主要类型、结构形式和应用场合。

2．了解滑动轴承中液体摩擦状态、非液体摩擦状态的概念。

3．了解滑动轴承的主要失效形式和对轴瓦材料的基本要求、常用的轴瓦和轴承衬材料及其主要特点与应用场合。

4．了解常用润滑剂的种类及应用场合，了解润滑油粘度的选择原则。

5．掌握非液体摩擦滑动轴承条件性校核计算准则：p≤[p] ， pv≤[pv]，v≤[v]。

6．了解油楔承载机理和两相对滑动表面间形成动压油膜的条件。

第14章  轴

1．了解轴按承载情况的分类，掌握轴上工作应力的种类与性质。

2．了解轴的常用材料和热处理方法。

3．了解轴的结构设计基本要求（轴上零件的定位、轴的制造工艺性、轴上零件装拆工艺性、提高轴的疲劳强度的常用措施等），掌握满足基本要求的结构设计方法，能综合运用轴的结构设计知识设计转轴的结构，能识别和改正不符合基本要求的错误结构。

4．掌握按扭转强度估算转轴最小直径的公式和方法。

5．掌握按弯扭合成法计算轴的强度，能根据给定的弯矩图、扭矩图、当量弯矩分布图，判定轴的危险截面所在位置，能运用计算公式进行设计计算或校核计算。掌握折合系数α的含义和取值。