2019年北京航空航天大學(xué)971機(jī)械工程專業(yè)綜合考研大綱

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971機(jī)械工程專業(yè)綜合考試大綱(2018版)

一、考試組成

971機(jī)械工程專業(yè)綜合試卷共分四部分：1) 理論力學(xué)(動(dòng)力學(xué));2)機(jī)械原理;3)機(jī)械設(shè)計(jì);4)自動(dòng)控制原理，各部分滿分均為50分。1)、2)部分為必答部分，3)、4)部分為選答部分，考生二選一作答。

二、理論力學(xué)(動(dòng)力學(xué))部分的考試大綱

(一)主要內(nèi)容及基本要求

1. 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)

⑴ 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)(在直角坐標(biāo)系和自然軸系下描述、點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng))

⑵ 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)方程(在慣性系和非慣性系中表示)、

⑶ 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)

初步掌握上述內(nèi)容的概念、分析的基本方法和思路。

2. 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)

⑴ 動(dòng)量定理

⑵ 變質(zhì)量質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程

⑶ 對(duì)定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理

⑷ 動(dòng)能定理

掌握上述內(nèi)容的定理、基本方程，特別是各種問題的分析方法。

3. 剛體動(dòng)力學(xué)I、動(dòng)靜法

⑴ 剛體平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)

⑵ 達(dá)朗貝爾原理(慣性力的簡(jiǎn)化、動(dòng)靜法、動(dòng)平衡與靜平衡)

4. 剛體動(dòng)力學(xué)II、拉格朗日方程

⑴ 拉格朗日方程

⑵ 動(dòng)力學(xué)普遍方程

⑶ 動(dòng)力學(xué)II(剛體的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)與一般運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué))

5. 振動(dòng)基礎(chǔ)

⑴ 單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)

在掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)外，重點(diǎn)是能夠有建立力學(xué)、數(shù)學(xué)模型及提出問題和分析解決問題的能力，掌握定性分析和定量分析的方法。

三、機(jī)械原理部分的考試大綱

(一)主要內(nèi)容及基本要求

1.機(jī)構(gòu)的組成原理

1.1 機(jī)構(gòu)的組成及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

1.2 平面機(jī)構(gòu)的自由度

了解機(jī)構(gòu)的組成要素，掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法。熟練掌握平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算及其自由度計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)，清楚運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件。

2.連桿機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)

2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用

2.2 平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性

2.3 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析

2.4 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

熟練掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性(曲柄存在條件、急回特性、死點(diǎn)位置、傳力特性等)，會(huì)運(yùn)用圖解法和解析法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。熟練掌握各種連桿機(jī)構(gòu)(剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)、急回機(jī)構(gòu)等)的設(shè)計(jì)。

3.凸輪機(jī)構(gòu)

3.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與類型

3.2 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其選擇

3.3 圖解法設(shè)計(jì)凸輪廓線

3.4 解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線

3.5 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定

了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成和類型，了解從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性和應(yīng)用場(chǎng)合，會(huì)運(yùn)用反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線。了解凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸的確定要求。

4.齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

4.1 齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)

4.2 齒廓嚙合基本定律及漸開線齒廓

4.3 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸

4.4 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)

4.6 漸開線齒廓的切削加工

重點(diǎn)熟練掌握漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算和漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)(正確嚙合條件、標(biāo)準(zhǔn)中心矩、實(shí)際中心矩、連續(xù)傳動(dòng)條件等)。了解漸開線齒輪的加工原理和傳動(dòng)的特點(diǎn)。5.輪系

5.1 輪系的組成及其分類

5.2 輪系的傳動(dòng)比計(jì)算

能熟練計(jì)算出混合輪系的傳動(dòng)比。

6 .機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

9.1 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題概述

9.2 機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型

9.3 機(jī)械真實(shí)運(yùn)動(dòng)的求解

9.4 機(jī)械速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)

熟練掌握機(jī)械的等效動(dòng)力學(xué)建立方法，會(huì)運(yùn)用圖解計(jì)算法求解等效力矩為機(jī)構(gòu)位置函數(shù)時(shí)的機(jī)械真實(shí)運(yùn)動(dòng)，掌握機(jī)構(gòu)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法。

四、機(jī)械設(shè)計(jì)部分的考試大綱

(一)主要內(nèi)容及基本要求

1. 1)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則和設(shè)計(jì)程序;

2)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)要求和步驟;

3)機(jī)械設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度設(shè)計(jì);

4)機(jī)械設(shè)計(jì)中的摩擦學(xué)設(shè)計(jì)。

2. 軸

1)軸的功用及分類;

2)軸的材料及其選擇;

3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);提高軸的強(qiáng)、剛度措施;

4)軸的強(qiáng)度計(jì)算;

5)軸的剛度計(jì)算及振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算簡(jiǎn)介。

3. 齒輪傳動(dòng)

1)齒輪傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用;

2)漸開線齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何計(jì)算;

3)齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)及其選擇;

4)齒輪傳動(dòng)的失效形式、計(jì)算準(zhǔn)則及防止失效措施;

5)齒輪材料及其選擇，齒輪材料的熱處理;

6)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)計(jì)算：受力分析、計(jì)算載荷、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算、輪齒表面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算;

7)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)、受力分析及強(qiáng)度計(jì)算特點(diǎn);

8)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)，受力分析及強(qiáng)度計(jì)算特點(diǎn);

9)直齒輪、斜齒輪及圓錐齒輪傳動(dòng)的參數(shù)選擇;

10)齒輪的結(jié)構(gòu)及畫法。

4.蝸桿傳動(dòng)

1)蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用;

2)蝸桿傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系、嚙合特點(diǎn)和主要參數(shù);

3)蝸桿和蝸輪材料的選擇;

4)蝸桿傳動(dòng)的受力分析、失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則;

5)蝸桿傳動(dòng)的計(jì)算：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算、主要幾何尺寸計(jì)算;

6)蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑、效率及熱平衡計(jì)算;

7)蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)及畫法;

5.帶傳動(dòng)

1)帶傳動(dòng)的工作原理，主要類型，特點(diǎn)及應(yīng)用;

2)帶傳動(dòng)的受力分析;

3)彈性滑動(dòng)概念及帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比;

4)帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析;

5)帶傳動(dòng)的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則;

6)單根三角帶所能傳遞的功率和三角帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算;

7)帶輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸;

8)帶傳動(dòng)作用在軸上的載荷;

9)張緊裝置簡(jiǎn)介。

6.滑動(dòng)軸承

1)滑動(dòng)軸承的主要類型及特點(diǎn);

2)軸承材料及軸瓦結(jié)構(gòu);

3)潤(rùn)滑材料和潤(rùn)滑方法;

4)非液體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算;

5)液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程式。

7. 螺紋聯(lián)接

1)螺紋主要參數(shù)，常用的標(biāo)準(zhǔn)螺紋;

2)螺旋副中力的關(guān)系、效率和自鎖;

3)搬手力矩和預(yù)緊力;

4)螺紋聯(lián)接的主要類型、緊固件及畫法;

5)螺紋聯(lián)接的防松原理和防松措施;

6)螺紋聯(lián)接的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則;

7)單個(gè)螺栓聯(lián)接的計(jì)算;

8)螺栓組的受力分析;

9)提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。

8.軸類連接件

1) 鍵聯(lián)接的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用;

2) 平鍵聯(lián)接的失效形式和強(qiáng)度計(jì)算;

3) 花鍵聯(lián)接的類型，工作特點(diǎn)及應(yīng)用;

4)聯(lián)軸器類型和選擇

9.滾動(dòng)軸承

1)滾動(dòng)軸承的構(gòu)造、特點(diǎn)、精度等級(jí)及常用代號(hào);

2)滾動(dòng)軸承的主要類型、特點(diǎn)、應(yīng)用及畫法;

3)滾動(dòng)軸承所受載荷的種類、分布情況及變化特點(diǎn);

4)滾動(dòng)軸承的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則;

5)滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算和靜強(qiáng)度計(jì)算;

6)滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

要求掌握的基本知識(shí)：機(jī)械零件的主要類型、 性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用、材料、標(biāo)準(zhǔn)。

掌握通用機(jī)械零件的工作原理及相關(guān)的基本理論與設(shè)計(jì)方法：機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則;機(jī)械零件工作原理、受力分析、應(yīng)力狀態(tài)、失效形式等;機(jī)械零件工作能力計(jì)算準(zhǔn)則，如強(qiáng)度計(jì)算、剛度計(jì)算、摩擦、磨損與潤(rùn)滑、壽命計(jì)算等;改善提高零部件工作能力的措施和方法，如改善載荷和應(yīng)力分布的不均勻性，改善局部品質(zhì)等。

要求掌握的基本技能：基本設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技能。

五、自動(dòng)控制原理部分的考試大綱

(一)主要內(nèi)容及基本要求

1.控制系統(tǒng)的一般概念

⑴ 控制系統(tǒng)的任務(wù)

⑵ 控制系統(tǒng)基本方式

⑶ 控制系統(tǒng)性能要求

了解控制系統(tǒng)的一般概念，包括任務(wù)、要求和基本控制方式;了解對(duì)控制系統(tǒng)的性能要求，掌握分析控制系統(tǒng)的基本方法和思路。

2. 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

⑴ 列寫微分方程的一般方法

⑵ 傳遞函數(shù)

⑶ 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和典型環(huán)節(jié)

⑷ 結(jié)構(gòu)圖的等效變換

⑸ 系統(tǒng)傳遞函數(shù)

掌握控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括微分方程、傳遞函數(shù)和動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的建立方法。熟練掌握拉普拉斯變換及其基本法則。熟練掌握結(jié)構(gòu)圖的等效變換和梅遜公式;能夠建立工程系統(tǒng)，特別是機(jī)電相結(jié)合控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。掌握各種典型環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)表示，并了解其功能與作用。

3.時(shí)域分析法

⑴ 典型響應(yīng)及性能指標(biāo)

⑵ 一階系統(tǒng)分析

⑶ 二階系統(tǒng)分析

⑷ 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

⑸ 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析

掌握典型輸入和典型響應(yīng)的特性。熟練掌握一、二階系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)特性的分析方法。掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念，會(huì)熟練運(yùn)用代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。掌握誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的概念，學(xué)會(huì)分析典型輸入信號(hào)作用下控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的方法，熟練掌握計(jì)算系統(tǒng)在給定輸入信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差的方法。

4.根軌跡

⑴ 根軌跡及根軌跡方程

⑵ 繪制根軌跡的基本規(guī)則

⑶ 閉環(huán)零、極點(diǎn)分布與系統(tǒng)階躍響應(yīng)的關(guān)系

⑷ 系統(tǒng)階躍響應(yīng)的根軌跡分析

理解根軌跡的定義，能夠熟練運(yùn)用繪制負(fù)反饋系統(tǒng)閉環(huán)根軌跡的十條法則繪制閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡。掌握閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)和偶極子的概念。會(huì)用根軌跡法分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。了解用根軌跡法校正控制系統(tǒng)的方法。

5. 頻域分析法

⑴ 頻率特性

⑵ 典型環(huán)節(jié)的頻率特性

⑶ 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性

⑷ 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)和對(duì)數(shù)頻率判據(jù)

⑸ 開環(huán)頻率特性與系統(tǒng)階躍響應(yīng)的關(guān)系

掌握頻率特性的基本概念，包括數(shù)學(xué)本質(zhì)、物理意義和表示方法。掌握典型環(huán)節(jié)的頻率特性;熟練掌握閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)頻率特性曲線的繪制方法，包括乃奎斯特圖和伯德圖。掌握用乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，掌握閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定裕度的計(jì)算方法，掌握控制系統(tǒng)的三頻段分析方法。

6. 控制系統(tǒng)的校正

⑴ 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正問題

⑵ 串聯(lián)校正

⑶ 反饋校正

⑷ 復(fù)合校正

了解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正的基本問題，包括受控對(duì)象、性能指標(biāo)、控制元件和控制對(duì)象;掌握系統(tǒng)校正的基本方法，包括串聯(lián)校正、反饋校正和復(fù)合校正。會(huì)運(yùn)用串聯(lián)校正、反饋校正和復(fù)合校正方法對(duì)給定系統(tǒng)進(jìn)行校正。