机械设计基础是一门培养学生具有一般机械设计基本知识的学科基础课。本课程主要介绍一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，同时扼要介绍与本课程有关的国家标准和规范，为学生学习专业机械设备课程提供必要的理论基础。在教学过程中综合运用先修课程中有关的知识与技能，结合各实践环节进行工程技术人员所需的基本训练，为学生日后从事技术革新创造条件。

三、课程教学目标

结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。这些目标包括：

1、知识与技能目标： 通过本课程学习,使学生在下列能力培养方面得到锻炼与提高。

1）树立正确的设计思想和创新意识，了解国家当前的有关技术经济政策；

2）掌握常用机构和通用零部件的设计原理和设计方法，掌握机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；

3）掌握典型机械零件的结构设计和承载能力计算；

4）培养运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；

5）掌握典型常用机构和机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。

2、过程与方法目标：在学习常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法等内容的过程中，使学生的思维和分析方法尽可能联系实际工程问题得到一定的训练，培养学生综合分析和处理实践工程问题的能力。

3、情感、态度与价值观发展目标：通过本课程的学习，培养作为一个工程技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神，严谨治学的科学态度和积极向上的价值观，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。

一、考试要求

主要考察机构学和机构动力学基本理论、概念和方法，以及应用所学基本知识进行机构运动方案分析与计算的能力。

二、考试内容（包括但不仅限于以下内容） 

1.机构的结构分析

机构的组成；高副低代；机构级别判断；机构具有确定运动的条件；机构自由度的计算。

2.平面机构的运动分析

II 机构的运动分析；用速度瞬心法对机构的速度进行分析。

3.机构的力分析

运动副中摩擦力的确定；不考虑摩擦的机构力分析；机械效率与自锁。

4.机构的型综合

根据运动链的代号绘制运动链结构图；根据运动链结构图变换出所要求的机构方案。

5.平面连杆机构

平面连杆机构的类型；平面连杆机构的运动特性；机构综合的代数式法。

6.凸轮机构

凸轮机构的分类；从动件的运动规律；凸轮轮廓曲线的设计；凸轮机构的结构参数。

7.直齿圆柱齿轮机构

齿轮机构的类型；渐开线及其特性；齿廓啮合基本定律；齿轮的基本参数；渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动；齿轮加工；齿轮机构的几何尺寸计算；齿轮传动设计。

8.其他齿轮机构

斜齿圆柱齿轮机构；蜗杆蜗轮机构；直齿圆锥齿轮机构。

9.齿轮系

齿轮系及其分类；定轴轮系的传动比计算；周转轮系的传动比计算；复合轮系的传动比计算。10.组合机构及机构系统设计

常见组合机构的运动设计；机构系统的方案设计。

11.机械运转调速

机器运动的等效量及其动力学模型；机械系统周期性速度波动的调节。

12.机械的平衡

刚性转子的平衡原理。 

三、考试题型及其它要求

1.考试题型：试卷采用客观题和主观题相结合的形式，题型主要包括选择题、判断题、填空题、作图分析设计题和计算题等。

2.其它要求：考生自备无编程无存储无记忆功能的计算器和作图用具（如三角尺、量角器、圆规、直尺等）。

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复试参考书目：

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《机械工程测试技术基础》（第三版），熊诗波等主编，机械工业出版社，2011 年。

《机械工程控制基础》（第七版），杨叔子主编，华中科技大学出版社，2019 年。

《机械制造工艺学》（第三版），王先逵主编，机械工业出版社，2014 年。

《工业工程基础》，蒋国璋主编，华中科技大学出版社，2010 年。

（选一）

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复试考试大纲：

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考试科目：机械工程测试技术基础

一、考试要求

主要考察机械工程常用物理量的测量方法、测试装置特性、传感器及信号调理方法，以及应用所学基本知识进行测试方案制定与测试信号分析的能力。

二、考试内容（包括但不仅限于以下内容） 

1.信号的分类与描述

不同类型信号的特点。

2.周期信号与离散频谱

周期信号与离散信号的时域-频域转换方法；信号时域与频域的特点，区别与联系。随机信号的统计特征。

3.测试装置特性

测试装置静态特性与动态特性的主要内容及其含义；系统不失真测试条件；系统动态特性的表达方式、含义及其联系；系统串并联的特性；一阶和二阶系统动态特性及其应用、动态特性测量方法。

4.常用的传感器

机械工程常用物理量测量使用的传感器类型（电阻式、电容式、电感式、磁电式、压电式、热电式）及其工作原理；各类传感器的使用场景及其选用方法。

5.信号的调理

电桥基本原理及其在应力应变测量中的应用；信号的调制解调类型，调幅及其解调方法；滤波器特性及其含义

6.数字信号处理

数字信号处理基本步骤；信号数字化产生的问题及其成因；信号相关分析与功率谱分析方法及其特点。

7.力能参数测量方案

根据机械结构及工况，制定应力、应变及扭矩测试方案

三、考试题型及其它要求

1.考试题型：试卷采用客观题和主观题相结合的形式，题型主要包括选择题、判断题、填空题、问答、计算和综合分析题等。

2.其它要求：考生自备无编程无存储无记忆功能的计算器和作图用具（如三角尺、量角器、圆规、直尺等）。

考试科目：机械工程控制基础

一、考试要求

主要考查工程控制的基本概念，特别是传递函数的概念，系统时域响应、频域特性和稳定性的基本原理和方法，以及运用控制理论方法进行机电控制系统性能分析的初步能力。

二、考试内容（包括但不仅限于以下内容） 

1.控制理论概述

机械工程控制论的研究对象与任务；系统及其模型；反馈的基本概念和原理；系统的分类及对控制系统的基本要求

2.系统的数学模型

物理系统建模；线性和非线性系统的概念，非线性系统模型的线性化；Laplace 变换及其反变换基本知识；系统的传递函数的定义，传递函数的零、极点和放大系数，典型环节的传递函数；传递函数框图及其简化方法。

3.时间响应分析

时间响应及其组成；典型输入信号及其特点；一阶系统模型及其时间响应分析；二阶系统模型及其时间响应分析，二阶系统响应的性能指标；系统的误差分析与计算。

4.频率特性分析

频率特性的定义、频率特性的求取、频率特性的特点和作用；频率特性的图示方法(Nyquist 图和 Bode 图)以及各典型环节的频率特性图；系统开环频率特性及系统开环 Nyquist 图和开环 Bode 图的绘制。

5.稳定性

稳定性的定义、系统稳定的充要条件和必要条件；Routh 稳定判据基本方法；Nyquist 稳定判据基本方法；Bode 稳定判据基本方法；系统相对稳定性，系统稳定性裕量。

6.系统的性能指标与校正

系统性能指标，校正的基本概念和基本类型；串联校正的基本类型，相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正的基本原理和特点；反馈校正的基本原理和几种主要的反馈校正的形式；顺馈校正的基本原理和几种主要的顺馈校正的形式。

三、考试题型及其它要求

1.考试题型：试卷采用客观题和主观题相结合的形式，题型主要包括选择题、判断题、填空题、问答题、综合分析题等。

2.其它要求：考生自备无编程无存储无记忆功能的计算器和作图用具（如三角尺、量角器、圆规、直尺等）。

考试科目：机械制造工艺学

一、考试要求

主要考察机械制造工艺学基本知识，以及应用所学基本知识进行工艺规程设计、夹具设计、加工精度分析和装配工艺设计等。

二、考试内容（包括但不仅限于以下内容。其中，掌握：重点考核内容；理解：次重点；了解： 非重点，但可能少量涉及）

1基本概念

机械制造工程学科的发展(了解)；生产过程、工艺过程与工艺系统(理解)；生产类型与工艺特点(理解)；工件加工时的定位和基准(掌握)

2机械加工工艺规程设计

工艺规程基本常识（了解）；工艺路线的制订(理解)；加工余量、工序间尺寸及公差的确定(掌握)；直线尺寸链(掌握)；时间定额及提高生产率的工艺途径(理解)；工艺方案的比较与技术经济分析(了解)。

3机床夹具设计原理

机床夹具基本常识(理解)；工件在夹具上的定位(掌握)；工件在夹具上的夹紧(理解)；各类机床夹具(理解)；成组夹具、组合夹具与随行夹具(了解)；机床夹具设计步骤与方法(了解)；计算机辅助夹具设计(了解)。

4机械加工精度

机械加工精度、影响精度的原始误差及分类(了解)；误差的敏感方向（理解）；研究加工精度的方法、全面质量管理（了解）；工艺系统的几何精度对加工精度的影响(了解)；工艺系统的受力变形对加工精度的影响(理解)；工艺系统的受热变形对加工精度的影响(了解)；加工误差的统计分析(掌握)；保证和提高加工精度的途径(了解)。

5机械加工表面质量

加工表面质量及其对使用性能的影响(了解)；影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施(了解)；影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改善措施(了解)；机械加工过程中的振动(了解)。

6机器装配工艺过程设计

机器装配的基本概念(了解)；装配工艺规程的制订(理解)；机器结构的装配工艺性(理解)；装配尺寸链(理解)；保证装配精度的装配方法(理解)。

7机械制造技术的发展

现代制造技术的发展(了解)；机械制造系统自动化与计算机辅助制造(了解)；精密加工和超精密加工技术(了解)；特种加工技术(了解)。

三、考试题型及其它要求

1.考试题型：试卷采用客观题和主观题相结合的形式，题型主要包括单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、名词解释、简答题、论述题、作图分析题和计算题等题型中的全部或部分。

2.其它要求：考生自备无编程无存储无记忆功能的计算器和作图用具（如三角尺、量角器、圆规、直尺等）。