中国农业大学机械设计及理论考博考试要求考生系统掌握机械系统设计、机构创新、动力学分析与优化等核心理论，并具备解决复杂工程问题的能力。本文以《机械设计》（第五版，孙志礼主编，机械工业出版社）、《理论力学》（张德润主编，高等教育出版社）及《农业机械设计手册》（中国农业机械学会编，中国农业出版社）为参考，从以下五方面构建知识框架：

一、机械系统设计方法论

基于KBDV（功能-结构-工艺-价值）设计模型，重点解析功能需求分解与形态生成逻辑。以播种机排种机构为例，需通过功能图谱建立种子流量、均匀性、损伤率等12项指标与执行机构运动参数的映射关系。在机构创新设计中，应熟练运用机构综合法（如反转法、替代杆法）及现代设计方法（如多目标优化、参数化建模），典型如联合收割机喂入机构中平面六杆机构与凸轮组合机构的协同设计。

二、农业机械特殊设计要求

针对田间作业环境，需重点掌握：1）动态载荷下的疲劳寿命计算，如拖拉机悬挂系统需考虑20-40Hz高频振动下的应力幅值；2）轻量化与耐冲击设计，如收割机刀片的拓扑优化需满足抗冲击强度≥120MPa；3）人机工程学指标，播种机驾驶室视野角需满足ISO 9249标准≥115°。特别关注《农业机械试验规范》（GB/T 5459-2018）中关于性能测试、可靠性验证的具体要求。

三、机构运动学与动力学分析

建立多体动力学建模体系，掌握ADAMS/View与MATLAB联合仿真流程。以谷物输送装置为例，需完成：1）建立S Reach机构运动学逆解方程，求解曲柄角θ与输送带速度v的映射关系；2）运用虚拟样机技术进行速度波动分析，确保最大传动比波动≤15%；3）建立动力学模型计算惯性力矩，验证液压缸推力≥设计值的1.2倍。

四、先进制造技术融合

重点突破：1）增材制造在关键部件的应用，如3D打印的收获机凹板条需控制层间结合强度≥45MPa；2）智能监测系统集成，基于应变片阵列的收割机刀片裂纹检测灵敏度需达0.1mm级；3）数字化装配工艺，通过CT扫描技术建立关键配合面形位公差数据库，确保装配精度±0.02mm。需掌握《机械制造工艺学》中农业机械专用工艺装备设计规范。

五、可持续发展设计策略

构建全生命周期评价体系（LCA），重点优化：1）材料选择，如将传统45钢收割刀片替换为40CrMoV合金钢，疲劳寿命提升40%；2）能耗控制，通过风洞试验优化播种机螺旋输送器叶片倾角，燃油效率降低8%；3）回收再制造，建立收割机齿轮箱的激光熔覆修复工艺，材料利用率达92%。需符合《农业机械绿色设计标准》（NY/T 2789-2021）要求。

备考建议：建议考生重点突破《机械设计》第三章（连杆机构）、第五章（凸轮机构）、第七章（齿轮系）及《农业机械设计手册》中的收获机械、耕作机械章节。通过中国知网下载近三年机械设计领域的SCI论文（影响因子≥3.0），关注智能农机装备、高精度执行机构等前沿方向。建议每日进行2小时机构运动学建模训练（使用SolidWorks Motion），并掌握MATLAB/Simulink联合仿真技巧。