机械设计平面机构自由度习题

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1、一、填空题1决定机构具有确定运动的独立运动参数称为机构的_。4形成运动副的两个构件只能在一个平面内相对转动叫_。5房门的开关运动，是_副在接触处所允许的相对转动。6在平面机构中，具有两个约束的运动副是_副。7由于组成运动副中两构件之间的_形式不同，运动副分为高副和低副。8两构件之间作_接触的运动副，叫低副。95个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有_个转动副。10平面运动副的最大约束数为_，最小约束数为_。11平面机构中若引入一个高副将带入_个约束，而引入一个低副将带入_个约束。12机构具有确定运动的条件是_。13机构具有确定运动的条件是_的数目等于自由度数F（F0）。14当机构的原动件数

2、目_其自由度时，该机构具有确定的运动。15运动副是指能使两构件之间既保持_接触。而又能产生一定形式相对运动的_。16抽屉的拉出或推进运动，是_副在接触处所允许的相对移动。17两构件之间作_或_接触的运动副，叫高副。18组成机构的要素是_和_。19机构中的复合铰链是指_。20在平面机构中，具有一个约束的运动副是_副 。21两构件之间作面接触的运动副，叫_。22从机构结构观点来看，任何机构是由_，_，_三部分组成。23两构件构成低副后，保留_个自由度。24机构中的局部自由度是指机构中出现的一种与输出构件运动_的自由度。25机构中的虚约束是指_。26两构件构成高副后，保留_个自由度。27回转副的两构

3、件之间，在接触处只允许绕孔的轴心线作相对_。28通过点、线接触的运动副称为_。29火车车轮在铁轨上的滚动，属于_副。30低副的缺点：由于是滑动摩擦，摩擦损失比高副_，效率_。31计算自由度应注意的三个方面是_、 _和_。32作平面运动的构件自由度为_，机构的自由度为_。33移动副的两构件之间，在接触处只允许按给定方向作相对_。34带动其他构件_的构件，叫原动件。35在原动件的带动下，作确定运动的构件，叫_。36低副的优点：制造和维修容易，单位面积压力小，承载能力_。37运动副的两构件之间，接触形式有_接触、_接触和_接触三种。二、判断题1运动副是联接，联接也是运动副。（ ）2平面机构中，每个低

4、副引入两个约束，使构件失去一个自由度。（ ）3机构的自由度数应小于原动件数，否则机构不能成立。 ( )4两构件通过内，外表面接触，可以组成转动副，也可以组成移动副。 ( )5高副比低副的承载能力大。（ ）6运动副的作用，是用来限制或约束构件的自由运动的。 ( )7机构具有确定运动的条件为自由度大于0。( )8机构中只能有一个主动件。( )9平面运动副中，两构件接触形式有点、线和面三种。( )10虚约束没有独立约束作用，在实际机器可有可无。（ ）11局部自由度只存在于滚子从动件的凸轮机构中。（ ）12具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。 ( )13组成移动副的两构

5、件之间的接触形式，只有平面接触。( )14低副比高副的承载能力大。（ ）15机构中只有一个机架。（ ）16若机构的自由度数为2，那么该机构共需2个原动件。( )17凡两构件直接接触，而又相互联接的都叫运动副。 ( )18两构件通过内表面和外表面直接接触而组成的低副，都是转动副。( )19由于两构件间的联接形式不同，运动副分为低副和高副。 ( )20点或线接触的运动副称为低副。（ ）21任何构件的组合均可构成机构。（ ）22机构的自由度数应等于原动件数，否则机构不能成立。 ( )23面接触的运动副称为低副。（ ）三、选择题1平面运动副所提供的约束为（ ）。A、3 B、2 C、1 D、l或22在机

6、构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（ ）。A、虚约束 B、复合铰链 C、局部自由度3（ ）保留了2个自由度，带进了一个约束。A、高副 B、移动副 C、转动副 D、低副4机构中只有一个（ ）。A、机架 B、原动件 C、从动件 5平面运动副的最大约束数是（ ）。A、1 B、2 C、36图示机构要有确定运动，需要有（ ）原动件。A、1个 B、2个 C、3个 D、没有7火车轮与铁轨的接触是属于（ ）副。A、移动 B、高 C、转动8原动件的自由度应为( )。A、0 B、1 C、29下列表述错误的是（ ）。A、任何一个机构中，有且只有一个固定件B、任何机构，有且只有一个原动件C、任何机构

7、，至少有一个原动件D、任何机构，除固定件和原动件外，其余都是从动件10若复合铰链处有4个构件汇集在一起，应有（ ）个转动副。A、4 B、3 C、2 D、511图示机构要有确定运动，需要有（ ）原动件。A、1个 B、2个 C、3个 D、没有12图示机构中有（ ）虚约束。A、1个 B、2个 C、3个 D、没有13机构具有确定运动的条件是（ ）。A、机构自由度数小于原动件数B、机构自由度数大于原动件数C、机构自由度数等于原动件数14两个以上的构件共用同一转动轴线，所构成的转动副称为（ ）。A、复合铰链 B、局部自由度C、虚约束 D、单一铰链15当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将（ ）

8、确定的运动。A、有 B、没有 C、不一定四、简答题1在计算机构的自由度时要注意哪些事项？2机构具有确定运动的条件是什么？3虚约束对运动不起真正的约束作用，那么机构中为什么要引入虚约束？4何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？5局部自由度不影响整个机构运动，虚约束不限制构件独立运动，为什么实际机构中还采用局部自由度、虚约束的结构？6当机构的原动件数不等于机构的自由度时会出现什么现象？应该如何处理？五、分析解答计算题1计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。2计算图示机构其自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。3计算图示机构其自由度。如有复合铰链、局部自由

9、度和虚约束应指出。4计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。5计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。6计算图示机构自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需明确指出。7试计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需明确指出。8试计算图示机构的自由度。如有复合铰链，局部自由度和虚约束，需明确指出。9计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。若取图中绘有箭头的构件为原动件，问运动是否确定？10计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。11计算图示构件系统的自由度，并判断是否具有确定运动？如有复合铰

10、链，局部自由度和虚约束需说明。12求图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。图中CDFE和EFGH均成平行四边形。13试计算图示机构的自由度(若有复合铰链、局部自由度和虚约束，指明所在之处)。14计算图示机构的自由度。若有复合铰链，局部自由度，虚约束，须明确注明。15计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。16在图示机构中，若以构件1为主动件，计算自由度，说明是否有确定运动。（如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明）17初拟机构运动方案如图所示。欲将构件1的连续转动转变为构件4的往复移动，试：计算其自由度，分析该设计方案是否合理？ 18试计算图示机

11、构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束，必须注明。19计算自由度，并指出有无复合铰链、局部自由度、虚约束。20计算图示机构的自由度，判断是否有确定运动。如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。21计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。22计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。23计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。24计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。25计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。26计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。（如有复合铰链、局

12、部自由度、虚约束应指出） 27计算图示机构的自由度。 如有复合铰链、 局部自由度、 虚约束应注明。 若取图中绘有箭头的构件为原动件， 问运动是否确定？28计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束存在，需明确指出。29试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。30试计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需明确指出。31试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。32试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。33试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。34试计算图

13、示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。35试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。36试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。37试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。38试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。39试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。40试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。41计算图示机构的自由度，并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。图中各圆均表示齿轮。42计算图示机

14、构的自由度，并指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。43计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。图中和处导路相互平行。44计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。45试计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。图中。46试计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。47试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。48计算图示机构自由度。49计算下图所示机构的自由度，要有计算过程。如有复合铰链，局部自由度或虚约束，须明确指出。50计算下列机构的自由度，若有虚约束、局部自由度、复

15、合铰链，请指出。51试计算下列平面机构的自由度，若图中有虚约束、局部自由度和复合铰链，请说明。52计算下图机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度，虚约束等情况时必须一一指出，图中BC、ED、FG分别平行且相等。53计算图示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。54计算下面各机构的自由度（必须有计算过程），如有复合铰链，局部自由度或虚约束，必须明确指出 1) 2) 55计算下图所示两机构的自由度，要有计算过程。如有复合铰链，局部自由度或虚约束,须明确指出。 A）锯木机机构 B)圆盘锯机构 56计算图示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）57计算图示机构的自

16、由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出） 58计算图示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）59计算下图所示机构的自由度，要有计算过程。如有复合铰链，局部自由度或虚约束，须明确指出。60计算图示机构其自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。 61计算题图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。62计算图示机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度、虚约束。最后判断该机构是否有确定运动（图中箭头所示构件为原动件）。63计算图示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出） 64计算图示机构的自由度（若有复合铰链，

17、局部自由度或虚约束应明确指出）65计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。66计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指明。67计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应指出。68计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。(已知，且相互平行。)69计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。(已知，且相互平行。)70计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。(已知ABCD和CDEF是平行四边形。)71试计算图示构件系统的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出

18、。72计算图示机构自由度，并判断该机构的运动是否确定。若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，应在图上注明(图中标有箭头的构件为原动件)。73计算图示机构的自由度。当构件为原动件时，该机构的运动是否确定？若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，应在图上注明。74求图示机构的自由度。如有复合绞链、局部自由度或虚约束，应明确指出。75试计算图示构件系统的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。76计算图示机构的自由度，并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。图中绕I，J转动的构件为齿轮。77试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)。78计算图示机构的自由度（

19、若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。79计算图示机构的自由度（如有复合铰链、虚约束、局部自由度，请指出）。80计算图示机构的自由度（如有复合铰链、虚约束、局部自由度，请指出）。81计算图示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）82计算图a与b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。=答案=一、填空题1自由度21314转动副5转动（回转）6低7接触8面94102，1111，212机构的自由度大于零，且自由度数等于原动件数。（或F0，且F=原动件数）13原动件14等于15直接 ，联接16移动

20、17点、线18构件，运动副19两个以上构件同时在一处形成的转动副。20高21低副22机架，主动件（或原动件），从动件23124无关25对机构运动不起任何限制作用的重复约束。26227转动28高副29高30大， 低31复合铰链 ， 局部自由度 ， 虚约束 323， 3n-2PL-PH33移动34运动35从动件36大（或高）37点、线、面二、判断题1234567891011121314151617181920212223三、选择题1D 2A 3A 4A 5B 6A 7B 8B 9B 10B11A12A13C14A15B四、简答题1答案复合铰链，虚约束，局部自由度。2答案F0， 并且F =原动件数3

21、答案虚约束对运动虽不起真正的约束作用，但是考虑机构的受力均衡，避免运动不确定，增加传递的功率等设计时要加入虚约束。4答案复合铰链：在同一点形成两个以上的转动副，这一点为复合铰链。局部自由度：某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响，这个局部运动的自由度叫局部自由度。虚约束：起不到真正的约束作用，所引起的约束是虚的、假的5答案为了改善机构的运动性能，提高机构的传动能力以及改善机构的受力情况，提高机构的刚性，在实际机构中经常采用局部自由度和虚约束的结构。6答案当机构的原动件数少于自由度数时，机构的运动不确定。应增加原动件数，使二者相等；当机构的原动件数多于自由度数时，机构不能运动，有的构件或运动

22、副因受力而被破坏掉。应减少原动件数，使二者相等。五、分析解答计算题1答案有1个复合绞（图右侧3杆连接处），1个局部自由度（滚子处），1个虚约束 （图右侧两移动副之一） F=3n-2 PL - PH =39-212-2=1 自由度数等于原动件数，机构具有确定运动 2答案E为复合铰链 F3nPLPH 352612 3答案F3nPLPH 3721001 4答案C处为复合铰链。 F=3n2PLPH =35270=1 5答案F、D处为复合铰链。 F=3n2PLPH=372100=1 6答案A、C处为复合铰链。 F=3n2PLPH =372100=1 7答案F=3n2PLPH =37290=3 8答案F=

23、3n2PLPH =372100=1 9答案D处为复合铰链，B处滚子为局部自由度。 F=3n2PLPH=36281=1 F=原动件数，运动确定。 10答案AA处为复合铰链。F=3n2PLPH=372100=1 11答案A、C处为复合铰链。 F=3n2PLPH =35270=1 F=原动件数，运动确定。 12答案C处为复合铰链，B处滚子为局部自由度，EF为虚约束。 F=3n2PLPH =35261=2 13答案C处、E处滚子为局部自由度。 14答案E处滚子为局部自由度，G处（或F处）为虚约束。 F=3n2PLPH =34251=1 15答案G处为复合铰链，B处滚子为局部自由度，D处（或C处）为虚约

24、束。 F=3n2PLPH=37292=1 16答案C处为局部自由度 F=3n-2PL-PH=35-26-1=2 F主动件数，机构没有确定运动。 17答案E处（或F处）为虚约束。 F=3n2PLPH=34260=0 因为此机构自由度为零，不能运动，故该方案设计不合理。 18答案F=3n2PLPH =36281=1 19答案有1复合铰链 F=3 n -2 PL - PH =35-27-0=1 20答案C为复合铰链，E为虚约束。 F=3n2PLPH=36280=2 自由度不等于原动件数，没有确定的运动。 21答案F=3n2PLPH=34251=1 22答案J处为复合铰链，D处（或F处）为虚约束。 F

25、=3n2PLPH=392130=1 23答案N为局部自由度。 F=3n2PLPH=37291=2 24答案BAA为复合铰链， B为虚约束。 F=3n2PLPH=36281=1 25答案AA为局部自由度。 （ 1分）F=3n2PLPH=35262=1 26答案有1复合铰（凸轮下方3杆连接处）、1局部自由度（滚子处）、1虚约束（凸轮的2个移动副之一） F=3n-2PL - PH =38-211-1=1 F=原动件数，机构具有确定运动 27答案 滚子B 为局部自由度， 铰链 D 为复合铰链 F=3n2PLPH=362811=1 原动件数与自由度数相同， 运动确定。 28答案E处为复合铰链。 29答案

26、 30答案BAA处滚子为局部自由度，B处为复合铰链。 F=3n-2PL-PH=36-27-2=2 31答案C处为复合铰链，J处（或F处）为虚约束。 F=3n-PL-PH=39-213-0=1 32答案滚子处为局部自由度，凸轮与机架的转动副为复合铰链。 F=3n-2PL-PH=35-27-1=0 33答案B处为复合铰链 34答案B处滚子为局部自由度。 35答案B处滚子为局部自由度；F处为复合铰链。 36答案A处复合铰链。 A37答案A处为复合铰链。 A38答案有1处虚约束。 39答案A、E处为复合铰链。 40答案C处为局部自由度。 41答案A、B处为复合铰链。 42答案C处为复合铰链；J处滚子为

27、局部自由度；H处（或I处）为虚约束；EF杆为虚约束。 43答案F处为复合铰链；B、C处为局部自由度；H处（或I处）为虚约束。 44答案C处滚子为局部自由度；H处（或E处）为虚约束。 45答案B处滚子为局部自由度；K处（或K处）为虚约束，DF杆（或CG杆）为虚约束。 46答案G处为复合铰链；C处滚子为局部自由度；K处（或Q处）、P处为虚约束。 47答案有1处复合铰链（中间四杆连接处）。 48答案n=7, PL=10, PH=0, F=3n-2PL-PH=0 49答案D处为复合铰链，C处和D处滚子为局部自由度。 F = 3n-2PL-PH=36-27-3= 1 50答案B为局部自由度 F= 3n-

28、2PL-PH =34-25-11 51答案F=3n2PLPH=372912； E或F处为虚约束，K处为局部自由度，C处为复合铰链。 52答案B处滚子为局部自由度，ED为虚约束，I或J处为虚约束 F=3n-2PLPH=36-28-1=1 53答案C处为局部自由度，F处为虚约束。 F=3n-2PL-PH=33-24-1=0 54答案1） F=3n-2PL-PH=38-211-1=1 复合铰链、局部自由度和虚约束各1处； 2） F=3n-2PL-PH=37-210-0=1 55答案1）F=3n-2PL-PH=38-211-1=1 1处局部自由度； 2）F=3n-2PL-PH=37-210-0=1 4

29、处复合铰链。 56答案F=3n2PLPH=35270=1。 57答案A处为复合铰链。 F=3n2PLPH=3102140=2。 58答案滚子为局部自由度 F=3n2PLPH=33232=1。 59答案F = 3n2PLPH =37-210-0=1 有4个复合铰链 60答案F3nPLPH352701 61答案C处为复合铰链 F=3n2 PLPH =36-28-1=1 62答案F=3n-2PL-PH=34-24-12=2。 原动件数=自由度数，机构有确定运动。 63答案齿轮I、J之一为虚约束，A处为复合铰链 F=3n2PLPH=382102=2。 64答案 F=3n2PLPH=34251=1 65

30、答案C处为复合铰链；F处为局部自由度；J处（或K处）为虚约束。 66答案F=3n-2PL-PH =37-210-0=1 67答案B处滚子为局部自由度。 F=3n-2PL-PH=36-28-1=1 68答案D处为复合铰链；I处滚子为局部自由度； AB杆为虚约束；G处或H处为虚约束；E处或F处为虚约束。 69答案B处、F处为复合铰链；H处、G处滚子为局部自由度； CD杆为虚约束。 70答案E处为复合铰链；滚子为局部自由度；I处（或J处）为虚约束，CD杆为虚约束。 71答案B处滚子为局部自由度。 72答案滚子为局部自由度，有1个复合铰链。 F=原动件数，机构的运动确定。 73答案有1个复合铰链（大齿

31、轮、机架与H杆连接处）。 F原动件数，机构的运动不确定。 74答案K处滚子为局部自由度。 75答案O处为复合铰链。 76答案B、D处为局部自由度。 77答案B处为局部自由度。 78答案A、B、C处为复合铰链 F=3n2PLPH=37-28-3=2。 F=原动件数，有确定的运动。 79答案B处局部自由度。 F=3n2PLPH=342511 80答案E或F处虚约束，G处局部自由度，B处复合铰链。 F=3n2PLPH=362811 81答案滚子C为局部自由度，E处为复合铰链。 F=3n2PLPH=382111=1。 82答案a）滚子D为局部自由度，E（或F）为虚约束。 F=3n2PLPH=34251=1 b）A处为复合铰链 F=3n2PLPH=35261=2