廣東石油化工學院2020年專插本材料成型及控制工程專業(yè)考試大綱

《機械設計基礎》考試大綱

一、考試對象

機械設計制造及其自動化專業(yè)本科插班生

過程裝備與控制工程專業(yè)本科插班生

材料成型及控制工程專業(yè)本科插班生

二、考試目的

本課程考試旨在考察學生對機器和機構的基本概念的理解、機構的基本設計理論、簡單機構的基本設計方法、對通用零件的設計理論和設計方法、標準零件的選用原則和校核計算方法的掌握等情況。

三、考試方法和考試時間

1、考試方法：閉卷、筆試

2、記分方式：百分制，滿分為100分

3、考試時間：120分鐘

4、試題總數(shù)：約45題

5、命題的指導思想和原則

命題的總的指導思想是：全面考查學生對本課程的基本原理、基本概念和主要知識點學習、理解和掌握的情況。命題的原則是：題目數(shù)量多、份量小，范圍廣，最基本的知識一般要占60%左右，稍微靈活一點的題目要占20%左右，較難的題目要占20%左右。其中絕大多數(shù)是中小題目，即使大題目也不應占分太多，應適當壓縮大題目在總的考分中所占的比例?？陀^性的題目應占30％的份量。

6、題目類型

（1）填空題（每空1分，共15分）

（2）選擇題（在下列各小題的備選答案中，請把你認為正確答案的題號填入題干的括號內(nèi)。少選、多選不給分。每題1分，共15分）

（3）判斷題（下列各題，你認為正確的，請在題干的括號內(nèi)打“√”，錯的打“×”。每題1分，共10分）

（4）繪圖題（每題10分，共10分）

（5）分析題（共20分）

（6）計算題（共30分）

四、考試內(nèi)容、要求

緒論

了解本課程研究的對象、內(nèi)容及其在培養(yǎng)高級工程技術人才中的地位、作用和任務；了解機械原理學科的發(fā)展趨勢及在四個現(xiàn)代化中的作用。

（一）平面機構的自由度和速度分析

了解機構的組成，運動副、運動鏈、約束和自由度等基本概念；能繪制常用機構的機構運動簡圖；能熟練計算平面機構的自由度。

理解速度瞬心（絕對瞬心和相對瞬心）的概念，并能運用“三心定理”確定一般平面機構各瞬心的位置；

能用瞬心法對簡單高、低副機構進行速度分析。

（二）平面連桿機構

了解平面連桿機構的組成及特點。

掌握平面連桿機構的基本型式、判別、演化和應用，曲柄存在條件、傳動角、死點、急回運動、行程速比系數(shù)、運動確定性等基本概念；

掌握用作圖法設計平面四桿機構的方法。

（三） 凸輪機構

了解凸輪機構的分類及應用，從動件常用的運動規(guī)律及從動件運動規(guī)律的選擇原則；

掌握在確定凸輪機構的基本尺寸時應考慮的主要問題（包括壓力角對尺寸的影響、壓力角對凸輪受力情況、效率和自鎖的影響及失真等問題）；

熟練掌握凸輪輪廓曲線的設計（以圖解法）。

（四） 齒輪機構

了解齒輪機構的類型和應用；掌握平面齒輪機構的齒廓嚙合基本定律及有關共軛齒廓的基本知識、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合特性及漸開線齒輪傳動的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件。

熟練掌握漸開線齒輪各部分的名稱、基本參數(shù)及各部分幾何尺寸的計算；

了解漸開線齒廓的展成切齒原理及根切現(xiàn)象；漸開線標準齒輪的最少齒數(shù)及漸開線齒輪的變位修正和變位齒輪傳動的概念；了解斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成、嚙合特點，并能計算標準斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸；了解標準直齒圓錐齒輪的傳動特點及其基本尺寸的計算；斜齒輪和圓錐齒輪的當量齒輪和當量齒數(shù)。

（五） 輪系

了解輪系的分類和功用，了解輪系傳動的應用。

熟練掌握定軸輪系、周轉輪系、復合輪系的傳動比計算。

（六） 間歇運動機構

1.了解幾種常用間歇運動機構的工作原理、運動特點及應用；

2.著重掌握棘輪機構、槽輪機構。

（七） 回轉件的平衡

了解回轉件的靜、動平衡的原理，熟練掌握動平衡計算方法；

（八）機械零件設計概論

（1）總體上建立起機械零件設計的總括性的概念；

（2）了解對機械零件設計的基本要求。

（九）螺紋聯(lián)接

（1）了解螺紋及螺紋聯(lián)接件的類型、特性、標準、結構、應用及防松方法；

（2）掌握螺栓聯(lián)接的強度計算的理論與方法；

（3）掌握螺栓組聯(lián)接的受力分析方法；

（十）齒輪傳動

（1）掌握不同條件下齒輪傳動的失效形式、設計準則、基本設計原理、設計程序。

（2）掌握直齒、斜齒、圓錐齒等齒輪的受力分析，各分力的大小計算及方向判斷的方法。

（3）掌握直齒、斜齒、圓錐齒等齒輪的強度計算方法，注意計算公式中各系數(shù)、參數(shù)對強度的影響

（十一）蝸桿傳動

（1）掌握蝸桿傳動的幾何參數(shù)的計算及選擇方法，

（2）掌握蝸桿傳動的受力分析及其強度計算，

（3）了解蝸桿傳動的熱平衡原理和計算方法。

（十二）帶傳動和鏈傳動

（1）了解帶傳動和鏈傳動的類型、特點和應用場合。

（2）熟悉普通▽帶的結構及其標準。

（3）掌握帶傳動的工作原理、受力情況、彈性滑動及打滑等基本理論、▽帶傳動的失效形式及設計準則。

（4）掌握V帶傳動和鏈傳動的設計方法和步驟。

（5）了解套筒滾子鏈的標準、規(guī)格及鏈輪的結構特點。

（十三）軸

（1）了解軸的主要類型和特點。

（2）掌握軸的結構設計方法，明確軸的結構設計應考慮的主要因素。

（3）掌握軸的強席計算和剛度的計算方法。

（十四）滾動軸承

（1）了解滾動軸承的基本類型、特點和應用場合。

（2）熟悉滾動軸承代號的構成，重點掌握構成中的“基本代號”的具體含義，能熟練解讀滾動軸承代號。

（3）掌握軸承壽命、基本額定壽命、基本額定動載荷、當量動載荷的基本概念。

（4）掌握壽命計算、當量動載荷計算、角接觸向心軸承軸向載荷的計算方法。

（5）能合理地設計軸承組合。

（十五）聯(lián)軸器和離合器

（1）了解常用聯(lián)軸器和離合器的主要類型、工作原理、結構特點；

（2）掌握常用聯(lián)軸器的選擇及計算方法。

五、試題結構（內(nèi)容、題型、分數(shù)分配）

六、考試要求

本課程考試為閉卷考試，考生不得攜帶任何紙張、教材、筆記本、作業(yè)本、參考資料、電子讀物、電子器具和工具書等進入考場。

七、指定參考書

《機械設計基礎》，蔡業(yè)彬主編，華中科技大學出版社；

《機械工程材料及成型工藝基礎》考試大綱

一、考試對象

材料成型及控制工程等專業(yè)本科插班生

二、考試目的

本課程考試旨在考察：

1. 常用工程材料的組織、性能、應用和選用原則；

2. 材料成型方法的基本原理和工藝特點；

3. 毛坯綜合選材及工業(yè)路線分析。

三、考試方法和考試時間

1、考試方法：閉卷筆試

2、記分方式：百分制，滿分為100分

3、考試時間：120分鐘

4、試題總數(shù)：約45題

5、命題的指導思想和原則

命題的總的指導思想是：全面考查學生對本課程的基本原理、基本概念和主要知識點學習、理解和掌握的情況。命題的原則是：最基本的知識一般要占60%左右，稍微靈活一點的題目要占20%左右，較難的題目要占20%左右。

6、題目類型

（1）名詞解釋（每小題3分，共15分）

（2）填空題（每空0.5分，共20分）

（3）判斷題（正確的在括號內(nèi)打“√”，錯的打“×”。每題1分，共13分）

（4）選擇題（從備選答案中選一個正確答案代號填在括號內(nèi)，每小題1分，共10分）

（5）填表（每空1分，共10分）

（6）填圖及計算（共12分）

（7）分析與簡答題（共20分）

四、考試內(nèi)容、要求

（一）金屬材料的力學性能

內(nèi)容：力學性能的概念、指標、測定原理及應用

要求：掌握力學性能指標：彈性、剛度、屈服強度、抗拉強度、塑性、布氏硬度、洛氏硬度、沖擊吸收功、疲勞強度的測定原理

（二） 純金屬與合金的晶體結構

內(nèi)容：金屬的概念。晶體概念。常見三種金屬晶格。晶體各向異性。實際金屬晶體缺陷。純金屬的性能。合金的性能。固溶體?；衔?。

要求：1、識記：金屬鍵、晶格、晶胞、晶格常數(shù)、晶向指數(shù)、晶面指數(shù)的基本概念。晶體與非晶體的區(qū)別。單晶體與多晶體概念。點缺陷、線缺陷、面缺陷的概念。固溶體與化合物的概念。

2、領會：常見金屬的三種晶格形式特征、參數(shù)。單晶體各向異性。固溶體與化合物的特征及其對合金性能的影響。

3、應用：細化晶粒是強化金屬的重要手段之一。

（三） 純金屬與合金的結晶

內(nèi)容：結晶的概念。結晶過程。影響形核和長大的因素。細化鑄態(tài)晶粒的措施。同素異構轉變。相圖概念與建立。二元合金相圖（僅勻晶相圖、共晶相圖、共析相圖）。

要求：1、識記：凝固。結晶。純金屬的冷卻曲線及過冷現(xiàn)象。金屬理論結晶溫度、實際結晶溫度、過冷度概念。金屬同素異構轉變概念。純鐵同素異晶體的晶格類型、相互轉變溫度。組元、合金系、組織、相、相組成物的概念。

2、領會：金屬的冷卻速度與過冷度、實際結晶溫度的關系。金屬結晶過程的基本規(guī)律。金屬晶粒大小與金屬力學性能的關系，影響金屬晶粒大小的因素，細化晶粒的主要措施。勻晶、共晶、共析反應及其相圖分析。

3、應用：二元合金相圖結晶過程分析。

（四）鐵碳合金相圖

內(nèi)容：鐵碳合金的基本相、基本組織。鐵碳合金相圖分析。典型合金結晶過程。鐵碳合金成分、組織與性能間的關系。

要求：1、識記：鐵碳合金的基本相、基本組織：鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體等。

2、領會：簡化Fe—Fe3C相圖

3、應用：在Fe—Fe3C相圖中含碳量對平衡組織、機械性能的影響。鐵碳相圖的應用。

（五）鋼的熱處理

內(nèi)容：鋼在加熱時的組織轉變。鋼在冷卻時的組織轉變。鋼的退火。鋼的正火。鋼的淬火。鋼的回火。淬透性概念。淬硬性概念。淬透性的應用。感應加熱表面淬火。火焰加熱表面淬火。鋼的滲碳。鋼的滲氮。

要求：1、識記：退火、正火、淬火、回火的概念、目的、種類、組織。淬透性與淬硬性。鋼的表面淬火，化學熱處理。感應加熱表面淬火、滲碳、滲氮目的及常用材料。

2、領會：鋼的熱處理基本過程。鋼在加熱時主要組織轉變過程。奧氏體晶粒度及其影響因素。共析鋼過冷奧氏體等溫轉變曲線的建立與分析。過冷奧氏體等溫轉變產(chǎn)物的組織與性能。馬氏體轉變特征。碳鋼的淬火加熱溫度范圍的確定、淬火冷卻介質(zhì)的種類及應用，以及單液、雙液、分級、等溫四種淬火冷卻方法的應用。

3、應用：能根據(jù)C曲線判斷常用碳鋼在爐冷、空冷、油冷、水冷等不同冷卻條件下的組織與性能。能根據(jù)材料及其性能要求選擇完全退火、球化退火、去應力退火、正火。能根據(jù)一定條件選擇淬火鋼的回火方法。

（六）常用鋼材及選用

內(nèi)容：碳鋼的成分和分類。碳鋼的牌號及用途。合金鋼：概述；合金鋼的分類及牌號；低合金高強度結構鋼、合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼、軸承鋼。刃具鋼、模具鋼、量具鋼。不銹鋼。

要求：1、識記：碳鋼分類。合金鋼分類。鋼的牌號表示方法。合金元素在鋼中的作用。

2、領會：碳鋼典型牌號、熱處理、性能與用途。常用合金結構鋼、工具鋼的成分特點、典型牌號、熱處理、性能與用途。馬氏體、奧氏體不銹鋼典型牌號、熱處理、性能與用途。

3、簡單應用：根據(jù)工件的性能要求進行選材及選擇熱處理方法。

（七）鑄鐵

內(nèi)容：鑄鐵成分與性能；鑄鐵石墨化；鑄鐵的分類；灰口鑄鐵；可鍛鑄鐵；球墨鑄鐵；合金鑄鐵。

要求：1、識記：碳、硅在鑄鐵中的作用。鑄鐵石墨化及其對鑄鐵性能的影響。鑄鐵分類。鑄鐵牌號表示方法?；铱阼T鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵中石墨形態(tài)。

2、領會：灰口鑄鐵典型牌號、熱處理、性能及其使用范圍。球墨鑄鐵典型牌號、熱處理、性能及其使用范圍。可鍛鑄鐵典型牌號、性能及其使用范圍。

3、簡單應用：根據(jù)工件使用要求進行選材及熱處理。

（八）非鐵金屬及粉末冶金材料

內(nèi)容：鋁及鋁合金：純鋁；鋁的合金化；鋁合金的分類、牌號及應用。銅及銅合金：純銅；黃銅、青銅的分類、牌號、性能及用途。軸承合金：對軸承合金的性能要求及牌號。軸承合金分類（巴氏合金）。

要求：識記：鋁合金的分類、牌號、熱處理特點、性能及用途。黃銅、青銅的分類、牌號、性能及用途。巴氏合金的牌號、性能及用途。

（九）非金屬材料及成形

內(nèi)容：高分子材料的結構。高聚物三態(tài)。高聚物的性能。塑料。橡膠。膠粘劑。塑料件常用成型方法的原理及工藝過程。

要求：1、識記：高聚物的結構形式、物理狀態(tài)、性能。塑料的組成、分類與性能。合成橡膠的性能與用途。

2、領會：塑料件常用成型方法（擠出成型、注射成型、吹塑、壓延成型）的原理。

3、簡單應用：常用非金屬成型方法、及工藝過程、特點及應用實例。

（十）鑄造成形工藝

內(nèi)容：合金鑄造性能；砂型鑄造；特種鑄造；鑄件結構設計。

要求：1、識記：鑄造概念，流動性，縮孔和縮松，定向凝固原則，什么是同時凝固原則，鑄造工藝圖。

2、領會：澆注系統(tǒng)的類型、組成及作用；鑄造工藝設計的工作任務；鑄造工藝圖的內(nèi)容及在鑄造生產(chǎn)過程中的作用，各種特種鑄造的特點及應用。

3、應用：零件結構的鑄造工藝性分析；澆注位置的確定及分型面的選擇；掌握砂芯形狀、數(shù)量；鑄造工藝參數(shù)的設定；鑄造工藝符號及其表示方法；典型鑄件的鑄造工藝圖繪制；工藝設計實例分析。

（十一）鍛壓成形工藝

內(nèi)容：金屬的塑性變形，位錯的運動和變化在金屬塑性變形過程中的作用；坯料的加熱和鍛件的冷卻；自由鍛；模鍛；板料沖壓；其他壓力加工工藝。

要求：1、識記：加工硬化，回復，再結晶，冷變形和熱變形，始鍛溫度和終鍛溫度，可鍛性，鍛造比，自由鍛，模鍛，胎模鍛。

2、領會及應用：冷變形和熱變形的界限，自由鍛的基本工序，自由鍛設備種類，模鍛與自由鍛優(yōu)缺點，模鍛鍛件圖設計的內(nèi)容；模鍛工藝過程的制定、工藝方案的選擇；沖裁、彎曲、拉深、脹形與翻邊工藝過程。

（十二）焊接成形工藝

內(nèi)容：焊接概論；焊接的基礎知識；焊條電弧焊的焊接冶金過程特點；電弧焊；焊接質(zhì)量及控制；焊接接頭組織和性能；焊接應力及變形；常見焊接缺陷及質(zhì)量檢驗；其他焊接方法；常用金屬材料的焊接；焊接結構工藝性。

要求：1、識記： 焊接，焊接性，電弧。

2、領會及應用：焊接熱過程對焊接接頭組織和性能的影響；熱影響區(qū)的大小及其控制；焊接應力及變形（種類及其產(chǎn)生的原因）；減少和消去應力與變形的方法；常見焊接缺陷產(chǎn)生原因及防止措施；焊條的種類、型號和牌號及選用方法；手弧焊、埋弧焊、氣體保護焊、電渣焊、電阻焊及等離子弧焊的工藝特點及應用范圍；常用金屬材料的焊接性、焊接特點及焊接方法選用；

（十三） 機械零件的毛坯成型綜合選材及工藝路線分析

內(nèi)容：零件與工具的失效方式：變形失效，斷裂失效，表面損傷失效；選用材料基本原則：材料的使用性能原則，材料的工藝性能原則，材料的經(jīng)濟性原則；毛坯成形綜合選材：毛坯的類型，毛坯的成型方法選擇依據(jù)，常用零件的材料及毛坯選擇。典型零件選材及熱處理：典型零件的選材，典型零件熱處理工序的安排；典型零件、工具的選材及工藝路線分析。

要求：了解材料成形工藝選擇的原則和依據(jù)；掌握典型零件用零件材料成形工藝的選擇，能夠根據(jù)實際工作條件合理選擇材料及其成型方法。

五、試題結構（內(nèi)容、題型、分數(shù)分配）

六、考試要求

本課程考試為閉卷考試，考生不得攜帶任何紙張、教材、筆記本、作業(yè)本、參考資料、電子讀物、電子器具和工具書等進入考場。

七、指定參考書

1. 張至豐 主編. 機械工程材料及成形工藝基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2014年8月第1版

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