河北工业大学 2021 年硕士研究生招生考试自命题科目考试概要

科目代码：821

科目名字：机械原理

适用专业：机械工程、机械（专业学位）

1、报考条件

机械原理适用于河北工业大学机械工程学院机械工程、机械（专业学位）专业研究生招生专业介绍课考试。主要考察机构学和机构动力学基本理论、定义和办法，与应用所学机械原理入门知识进行机械运动策略剖析与设计的能力。

2、考试形式

试题使用客观题型和主观题型相结合的形式，主要包含选择题、判断题、简答卷、作图剖析设计题、计算题等。考试时间为 3 小时，总分为 150 分。

3、考试内容

（一）平面机构结构剖析

1. 机构的构成：运动副的定义和运动副的种类；运动链；机构。

2. 机构运动简图:常用机构运动简图符号；平面机构运动简图的辨别与绘制。

3. 机构具备确定运动的条件：机构自由度的定义；机构具备确定运动的条件；平面机构的自由度计算办法。

4. 机构组成原理：基本杆组的定义；机构组成原理；机构结构分类。

（二）平面机构运动剖析

1. 速度瞬心法：瞬心的概念；平面机构瞬心地方的确定；瞬心在平面机构速度剖析中的应用。

2. 矢量方程图形解析法II 级机构运动剖析：矢量方程图形解析法的基本原理；应用矢量方程图形解析法对平面II 级机构进行运动剖析。

（三）平面机构力剖析、效率与自锁

1. 考虑摩擦机会构受力剖析：容易见到运动副中总反力作图剖析；考虑摩擦时平面机构的受力剖析与平衡力计算。

2. 机械的效率：机械效率的概念；理想机械的定义；基于理想机械的机械效率计算。

3. 自锁：自锁的概念；容易见到运动副自锁的条件；机构自锁的一般条件（效率条件）及计算办法。

（四）平面连杆机构及其设计

1. 平面连杆机构的种类：铰链四杆机构的基本形式；平面四杆机构的演化形式。

2. 平面四杆机构的入门知识：铰链四杆机构有曲柄的条件；平面四杆机构的急回运动及行程速度变化系数求解；重压角、传动角、死点地方的定义与求取；铰链四杆机构的运动连续性的定义与剖析。

3. 平面四杆机构的设计：按连杆给定地方、按连架杆给定对应地方设计铰链四杆机构；机构倒置法原理；按行程速比系数设计平面四杆机构。

4. 平面多杆机构：常用平面多杆机构的特质、组成机构设计与运动剖析。

（五）凸轮机构及其设计

1. 凸轮机构的应用与分类：凸轮机构特征及应用场所；凸轮机构分类

2. 推杆的常用运动规律：等速运动、等加速等减速运动、五次多项式、余弦加速度运动（简谐运动）、正弦加速度运动（摆线运动）

规律的特征；刚性冲击与柔性冲击的定义及成因，组合运动规律设计。

3.用图形解析法设计凸轮的轮廓曲线：反转法原理；对心（或偏置）

直动尖顶（或滚子、平底）推杆盘形凸轮轮廓设计、尖顶（滚子或平底）摆动推杆盘形凸轮轮廓设计。

4.凸轮基本参数确定：凸轮机构的重压角求取，基圆半径和滚子半径的确定原则；反转法凸轮基本参数标注。

（六）齿轮机构及其设计

1.齿轮机构的应用和分类：齿轮机构的分类，齿轮机构的应用场所。

2.渐开线齿轮啮合传动的特质：共轭齿廓的定义、齿廓啮合基本定律；渐开线的形成、特质及其参数方程；渐开线齿廓的啮合传动的特征。

3.渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数：渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆、齿距、齿厚、齿槽宽、模数、法向齿距（法节）、基圆齿距（基节）等参数和几何尺寸计算；一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件；标准中心距；实质啮合线段与理论啮合线段；重合度及齿轮连续传动的条件。

4.变位齿轮：渐开线齿廓的展成原理；渐开线齿廓加工根切是什么原因；用标准齿条型刀具切制标准齿轮而不发生根切的最少齿数；变位齿轮传动：最小变位系数，变位齿轮的几何尺寸，无侧隙啮合方程； 变位齿轮的传动种类。

5. 其他齿轮传动：斜齿圆柱齿轮齿廓曲线的形成，啮合特征，法平面与端平面参数间关系，标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸，重合度， 当量齿轮与当量齿数；圆锥齿轮传动特征，齿面的形成，当量齿轮与当量齿数，标准直齿圆锥齿轮的规范参数；蜗轮蜗杆传动的啮合特征， 基本参数。

（七）轮系

1. 轮系的分类:定轴轮系；周转轮系及其构成与分类；复合轮系及其划分。

2. 轮系的传动比：定轴轮系传动比的计算；周转轮系传动比计算； 复合轮系传动比的计算； 各类轮系传动方向的判断。

3. 轮系的功用。

（八）其它常用机构

1. 常用间歇运动机构的特征与应用：棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构；凸轮间歇运动机构。

2. 其他机构：万向联轴节的特征与应用；螺旋机构传动原理。

3. 组合机构:容易见到机构组合形式，组合机构的设计与剖析。

（九）机械运转及其速度波动的调节

1. 机械系统等效动力学模型：机器运动方程式；等效力和等效力矩、等效水平和等效转动惯量的等效原则及计算。

2. 周期性速度波动的调节：飞轮调速原理和飞轮转动惯量的近似计算办法。

（十）机械的平衡

刚性转子平衡：刚性转子静平衡和动平衡的原理和计算。

（十一）机械系统传动策略的拟定

机械系统策略设计的过程；实行构件运动设计与工作循环图设计与剖析；机构选型的入门知识；机械传动装置设计与剖析。

4、参考书目

《机械原理》第八版，主编：孙桓，陈作模，葛文杰，高等教育出版社。

5、其他需要注意的地方

考生需要携带圆规、量角器、三角板、直尺等绘图工具、无编程无存储无记忆功能的计算器。