拓竹结构岗 · 备考复习清单¶
使用说明：逐项自测，能说出内容即在复选框内打钩
[x]。 建议第一轮先全部过一遍，标记出不会的知识点，再集中到第二部分深度学习。
第一优先级¶
传动对比类¶
- 1. 链条 vs 同步带的优缺点
- 2. 带传动 vs 齿轮传动如何选型
- 3. 蜗杆传动的自锁条件
- 4. 直齿轮、斜齿轮、锥齿轮的区别
- 5. 齿轮传动比计算公式
材料与工艺类¶
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- 6. 为什么塑料加玻纤
- 7. 浮纤是什么、怎么解决
- 8. 常见工程塑料对比（ABS/PC/PA/POM/PLA）
- 9. 3D打印 vs CNC vs 注塑的区别
- 10. 退火、正火、淬火、回火的作用
力学与计算类¶
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什么?不会材料力学怎么做机械设计……1小时速通材料力学概念，不再做小白！ | 机械工程 | 结构设计 | 机电一体化 | 机械设计_哔哩哔哩_bilibili
- 11. 强度 vs 刚度
- 12. 正应力计算公式
- 13. 安全系数的定义
- 14. 悬臂梁应力分布
- 15. 应力集中
第二优先级¶
轴承与轴类¶
- 16. 深沟球轴承 vs 角接触轴承
- 17. 滚动轴承 vs 滑动轴承
- 18. 轴的失效形式
齿轮细节类¶
- 19. 齿轮模数
- 20. 根切现象
- 21. 齿轮失效形式
工艺与设计基础¶
- 22. 公差配合类型
- 23. 基准制
- 24. 表面粗糙度
- 25. 3D打印技术
第三优先级¶
- 26. 四连杆机构设计
- 27. 气弹簧选型与计算
- 28. 拓扑优化
- 29. 差速传动
第二部分：复习点详解（带解释 / 理解版）¶
用途：深度理解每个知识点的核心逻辑，能够用自己的话讲出来。
🔴 第一优先级：必须会¶
传动对比类¶
1. 链条 vs 同步带的优缺点
链条优点：啮合传动无滑动，传动比准确，承载能力强，耐高温油污。缺点：有多边形效应导致速度不均匀，噪声大，需润滑。同步带优点：无滑动传动比精确，运行平稳安静，无需润滑。缺点：橡胶材质怕油污高温，需张紧，承载能力有限。选型场景：重载高温用链条，精密轻载用同步带。
2. 带传动 vs 齿轮传动如何选型
带传动优点：结构简单成本低，缓冲吸振，过载打滑保护，适合远距离。缺点：有弹性滑动传动比不准，效率较低。齿轮传动优点：传动比精确，效率高（98%+），承载能力强，寿命长。缺点：成本高，安装精度要求高，不适合远距离。选型场景：精度要求高用齿轮，远距离/缓冲需求用带传动。
3. 蜗杆传动的自锁条件
当蜗杆的导程角小于或等于当量摩擦角时（即 γ ≤ φ），传动只能由蜗杆驱动蜗轮，蜗轮无法反向驱动蜗杆。单头蜗杆导程角小，容易自锁，常用于起重机械防止逆转。多头蜗杆导程角大，效率高但无自锁。
4. 直齿轮、斜齿轮、锥齿轮的区别
直齿轮：齿线平行于轴线，最简单，低速轻载，加工成本低。斜齿轮：齿线有螺旋角，啮合平稳噪声小，承载高，但产生轴向力。锥齿轮：用于相交轴传动（通常90°变向），加工复杂。选型：低速简单用直齿，高速平稳用斜齿，变向传动用锥齿。
5. 齿轮传动比计算公式
i = n₁/n₂ = z₂/z₁（转速比等于齿数的反比）。多级传动：总传动比 = 各级传动比相乘。模数与传动比无关，只与齿轮尺寸和强度有关。
材料与工艺类¶
6. 为什么塑料加玻纤
加玻纤（GF）提高强度、刚度、耐热性和尺寸稳定性。副作用：表面质量下降（浮纤）、流动性变差、模具磨损增加。选型逻辑：需要高强度和尺寸稳定性时加纤，需要表面光洁度时慎加。
7. 浮纤是什么、怎么解决
浮纤是玻纤在注塑件表面裸露、呈现白色絮状纹路的现象。原因是玻纤与树脂流动性差异，冷却时玻纤浮到表面。解决方法：提高模温、提高注射速度、改用相容剂、优化浇口位置。
8. 常见工程塑料对比（ABS/PC/PA/POM/PLA）
ABS：综合性能好，中等强度，表面可电镀，价格适中。PC：强度高、透明、耐热好，但耐化学性差。PA（尼龙）：耐磨、自润滑、吸湿性强。POM（赛钢）：刚性好、耐磨、尺寸稳定，适合精密零件。PLA：生物可降解，3D打印常用，强度低不耐热。选型：结构件用ABS/PC，耐磨件用PA/POM，样件用PLA。
9. 3D打印 vs CNC vs 注塑的区别
3D打印：快速原型、复杂结构，成本高单件，材料受限。CNC：精度高、材料选择广，适合小批量金属/塑料件，成本随复杂度上升。注塑：大批量生产、效率高、成本低，但模具费用高，适合量产。选型：原型用3D打印，小批量用CNC，大批量用注塑。
10. 退火、正火、淬火、回火的作用
退火：加热后缓冷 → 降低硬度、消除应力、细化晶粒。正火：加热后空冷 → 细化晶粒、提高韧性，冷却快于退火慢于淬火。淬火：加热后快冷（水/油）→ 提高硬度和强度，产生马氏体。回火：淬火后重新加热到中低温 → 消除淬火应力、调整硬度韧性平衡。淬火+高温回火=调质 → 获得强度与韧性的良好配合。
力学与计算类¶
11. 强度 vs 刚度
强度：材料抵抗塑性变形和断裂的能力（极限应力）。指标：屈服强度σs、抗拉强度σb。刚度：材料抵抗弹性变形的能力。指标：弹性模量E。一句话区别：强度是“会不会坏”，刚度是“会不会弯”。
12. 正应力计算公式
σ = F/A（力除以截面积），单位：MPa（N/mm²）。弯曲应力：σ = M·y/I（弯矩×中性轴距离/惯性矩）。面试中能说出这个公式并解释各符号含义即可，不需要精确计算。
13. 安全系数的定义
n = σ_s / σ_实际（屈服强度除以实际应力）。n > 1 表示有安全余量。一般静载取1.5-2，动载取2-3，冲击载荷更大。你的项目中“2000N”和“安全余量约2倍”就是这个逻辑。
14. 悬臂梁应力分布
悬臂梁固定端弯矩最大，应力最大。上表面受拉、下表面受压（或反之）。应力沿截面高度线性分布 → 远离中性轴处应力最大。R角（过渡圆角）可减小应力集中 → 提高疲劳寿命。
15. 应力集中
结构截面突变处（尖角、孔、键槽、台阶）应力会急剧放大，放大系数2-5倍。设计规避：加过渡圆角（R角）、避免突然变径、避免尖角。面试关联：你做的拓扑优化后“最大应力低于屈服强度60%”，就是在考量应力集中。
🟡 第二优先级：建议会¶
轴承与轴类¶
16. 深沟球轴承 vs 角接触轴承
深沟球轴承：主要承受径向载荷，也能承受少量轴向载荷，结构简单，极限转速高，应用最广。角接触球轴承：承受径向+单向轴向联合载荷，接触角越大轴向承载越强，需成对使用。选型：纯径向用深沟球，有轴向力用角接触。
17. 滚动轴承 vs 滑动轴承
滚动轴承：摩擦小、启动快、标准化、维护简单，但耐冲击差、寿命有限。滑动轴承：承载大、耐冲击、运行平稳，但需要良好润滑、启动摩擦大。选型：高速轻载用滚动，低速重载用滑动。
18. 轴的失效形式
疲劳断裂（交变应力，占80%以上）、过载断裂（静强度不足）、磨损（轴颈）、共振（临界转速）。设计规避：过渡圆角减小应力集中、表面强化处理（喷丸/滚压）。
齿轮细节类¶
19. 齿轮模数
m = p/π（齿距除以圆周率）。模数决定齿轮大小，模数越大齿越大、承载能力越强。模数是标准值，与齿数共同决定分度圆直径 d = m·z。
20. 根切现象
加工齿轮时，刀具齿顶线超过啮合极限点，切掉齿根渐开线部分。后果：齿根变薄、强度下降、重合度减小。避免方法：增加齿数（≥17）、采用正变位。
21. 齿轮失效形式
断齿（过载或疲劳，最危险）→ 发生在齿根受拉侧。点蚀（接触疲劳，闭式软齿面最常见）→ 发生在节线附近齿根面。胶合（高速重载润滑不良）→ 齿面金属粘焊撕裂。磨损（开式传动或润滑不良）。
工艺与设计基础¶
22. 公差配合类型
间隙配合：孔>轴，有间隙，有相对运动。过盈配合：孔<轴，紧配合，传递扭矩不松动。过渡配合：介于两者之间，可能有间隙或过盈，用于定位需拆卸。
23. 基准制
基孔制（H）：孔为基准，下偏差EI=0，改变轴公差得到不同配合。优先选用（减少定值刀具种类）。基轴制（h）：轴为基准，上偏差es=0，改变孔公差得到不同配合。用于标准件（轴承外圈）或一轴配多孔。
24. 表面粗糙度
Ra（轮廓算术平均偏差）：最常用，数值越小表面越光滑。Rz（微观不平度十点高度）：反映微观峰谷高度。影响：粗糙度小→耐磨性好、疲劳强度高、配合精度好，但加工成本上升。选型：配合面Ra≤0.8μm，非配合面Ra≤3.2μm。
25. 3D打印技术
FDM（熔融沉积）：热熔塑料挤出成型，层纹明显，适合快速原型。SLA（光固化）：树脂光固化，精度高表面好，但材料脆。SLS（粉末烧结）：尼龙粉末激光烧结，强度好免支撑，适合功能件。你的项目用TPU 3D打印同步带 → 利用了FDM/SLS的柔性材料打印能力。
🟢 第三优先级：项目深挖¶
26. 四连杆机构设计
为什么用四连杆 → 运动确定、简单可靠、成本低。怎么保证类直线 → 杆长优化 + PySlvs仿真验证，偏差≤3mm。死点问题 → 增加初始偏角5°避开死点。
27. 气弹簧选型与计算
选型逻辑：目标跳跃高度 → 估算所需力 → 匹配气弹簧规格。力臂变化：40mm→15mm，力矩随压缩递减。自锁条件：N_反=154N < 230N（车重）→ 四轮模式自锁。选型：BKB0.45-063-172（500N峰值）。
28. 拓扑优化
工具：SolidWorks Simulation。约束：保留螺栓孔位、主传力路径。目标：最小化质量，体积保留85%。结果：26kg→23kg，11.5%减重，优化后应力＜60%屈服强度。边界条件：落地冲击载荷2000N，按20cm落地+2倍安全系数估算。
29. 差速传动
为什么不用两个独立电机 → 差速耦合更紧凑、控制更简单。参数：2:3同步带+2:3锥齿盘。验证：500g负载下±1°精度。