2022年北京印刷学院机电工程基础考试大纲与推荐书目

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《机电工程基础》考试大纲及推荐书目

一、考试的基本要求

《机电工程基础》(机械设计基础和控制工程基础)，其中包含机械工程基础知识的必做题目(所有方向考生);其余是选做题目，考生可以根据自己的学科特点分别选择相应的题目(机械设计基础或控制工程基础)完成。要求考生掌握和熟悉所考课程的基本原理、基本方法及相应的基本技术。

二、考试的基本内容

第一部分：《机械设计基础》

要求考生熟悉机械原理及机械设计的基本概念、方法和技术，是对机械工程专业基础知识的测试。

(1)机械的组成及其作用;机器与机构的区别;构件与零件的区别。

(2)运动副及其分类;平面机构自由度的计算;计算平面机构自由度时应注意的问题(复合铰链、局部自由度、虚约束);机构具有确定相对运动的条件。

(3)平面连杆机构的基本类型及各种转化机构;铰链四杆机构的急回特性、极位夹角及行程速比;机构的压力角、传动角及对机构传力性能的影响;机构死点及存在条件;根据具有曲柄的条件确定铰链四杆机构的类型。

(4)凸轮机构的应用和类型;从动件常用的运动规律及特点;刚性冲击和柔性冲击;凸轮基圆半径、压力角、自锁;基圆半径和压力角对机构结构尺寸的影响。设计凸轮机构时应注意的问题(基圆半径、压力角、滚子半径)及图解法求其大小。

(5)齿轮传动的特点和类型;齿廓满足定比传动的条件;渐开线的形成和特性;渐开线齿廓的特点;渐开线齿轮(直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮)的几何尺寸计算;渐开线齿轮(直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮)的正确啮合和连续传动条件。

(6)轮系的作用和类型;定轴轮系、周转轮系和简单复合轮系的传动比计算;惰轮的意义;首、末轮转向关系的确定。

(7)棘轮机构的特点和工作原理;槽轮机构的特点和工作原理。

(8)螺纹的常用类型和特点;螺纹连接的基本类型、特点和应用;螺纹连接的预紧、防松和具体的防松方法;提高螺栓连接强度的具体措施;键连接的类型和特点。

(9)齿轮轮齿的失效形式;齿轮(直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和锥齿轮)传动的受力分析;齿轮传动的主要参数及选择;齿轮传动的设计计算方法。

(10)蜗杆传动的特点及应用;圆柱蜗杆的主要参数和几何尺寸计算;正确啮合条件;蜗杆传动的失效特点及材料的选择;蜗杆传动的受力分析;蜗杆传动散热的具体方法。

(11)带传动的类型和特点;带传动常用的张紧方法;带传动的受力分析和应力分析;带传动的弹性滑动、打滑、失效形式及带传动的设计准则;带传动的主要参数及其选择;V带轮的材料和结构。

(12)轴的类型及其判定;轴的常用材料;轴的结构设计。

(13)滑动轴承的分类、材料;非液体摩擦滑动轴承的设计计算。

(14)滚动轴承的特点、组成、主要类型、代号及选择;滚动轴承寿命所涉及的基本概念;滚动轴承寿命的计算和组合设计。

(15)联轴器和离合器的作用和分类，常见联轴器的特点。

考试题型

简答、分析、选择、计算与设计等题型

推荐书目

杨可桢 程光蕴 李仲生 钱瑞明 主编.机械设计基础(第7版).高等教育出版社.2020年6月.

第二部分：控制工程基础

要求考生熟悉经典自动控制理论的基本概念、掌握闭环控制系统分析的基本方法，其中包括系统建模(包括微分方程、传递函数、系统框图及其变换等相关概念和计算方法)、时域和频域分析方法(包括稳定性、过渡过程、稳态性能等相关概念和分析)，了解控制系统校正设计的基础，具备一定的工程实际控制问题分析和处理的能力。

(1)了解控制工程的一般概念，控制工程的主要任务和研究对象，了解控制系统的分类，基本组成。

(2)理解并掌握反馈控制原理及其基本概念，开环控制与闭环控制的主要区别及各自的优缺点。

(3)典型输入信号以及对控制系统的基本要求。

(4)掌握一般机电自动控制系统运动微分方程的建立方法。

(5)重点掌握自动控制系统传递函数的基本概念、求解方法和框图变换方法，绘制实际物理系统的函数方框图。

(6)要求掌握闭环控制系统性能分析的基本相关概念和分析方法，重点掌握系统稳定性的基本概念、稳定性判断方法及求解使系统稳定的参数的方法。

(7)掌握一阶、二阶系统单位阶跃响应分析，过渡过程指标的求法。

(8)要掌握频率响应、频率特性、相对稳定性的基本概念以及频域指标与时域指标的关系等。

(9)要熟练掌握各种典型环节频率特性的基本表达式和图形表示方法。

(10)熟练掌握开环频率特性的概略奈奎斯特图和对数坐标图的画法;系统频率特性的实验确定，控制系统的闭环频率响应。

(11)掌握 控制系统的稳定性分析，系统稳定性分析的概念，系统稳定的条件，代数稳定判据，奈奎斯特稳定判据(推导不作要求)，控制系统的相对稳定性。

(12)掌握用奎斯特稳定判据和相对稳定性指标判定系统稳定性的方法。

(13)掌握系统稳定性分析、稳态误差计算和分析。

(14)要求掌握控制系统校正的基本概念，串联校正常用的校正装置基本特点。

(15)掌握串联校正常用的校正装置的频率法分析与设计。

(16)*根轨迹分析。主要包括根轨迹概念、绘制方法，以及基于根轨迹的系统性能分析。重点是根轨迹绘制和系统临界性能分析。(这部分内容主要是选做题)

考试题型

简答、分析及计算等题型

推荐书目

吴怀宇主编.《自动控制原理》(第3版).华中科技大学出版社. 2017年9月.