机械设计基础习题答案

绪论

一、判断题（正确 T，错误 F）

1. 构件是机械中独立制造的单元。 （ F ） 2. 能实现确定的相对运动，又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。 （ T ） 3. 机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。 （ T ） 4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。 （ F ） 二、单项选择题

1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（ B ）。

A 机构 B 零件 C 部件 D 构件

2. 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成， 本课程主要研究（ B ）。

A 原动机 B 传动部分 C 工作机 D 控制部分 三、填空题

1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。 2. 机械是______和______的总称。

参考答案

一、判断题（正确 T，错误 F） 1. F 2. T 3. T 4. F 二、单项选择题 1. B 2. B 三、填空题

1. 制造 2. 机构 机器

第一章 平面机构的自由度

一、判断题（正确 T，错误 F）

1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。 （ F ） 2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。 （ F ） 3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。 （ T ） 4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。 （ F ） 5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。 （ F） 6. 对独立运动所加的限制称为约束。 （ T ） 7. 由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束 （ F ） 8. 在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。 （ F ） 二、单项选择题

1. 两构件通过（ B ）接触组成的运动副称为高副。

A 面 B 点或线 C 点或面 D 面或线 2. 一般情况下，门与门框之间存在两个铰链，这属于（ C ）。

A 复合铰链 B 局部自由度 C 虚约束 D 机构自由度 3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（ C ）数。

A 1 B 从动件 C 主动件 D 0 4. 所谓机架是指（ D ）的构件。

A 相对地面固定 B 运动规律确定

C 绝对运动为零 D 作为描述其他构件运动的参考坐标点 5. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（ D ）。

A 相对转动或相对移动 B 都是运动副

C 相对运动恒定不变 D 直接接触且保持一定的相对运动 三、填空题

1. 机构是由若干构件以_______________相联接，并具有__________________________的组合体。 2. 两构件通过______或______接触组成的运动副为高副。 3. m个构件组成同轴复合铰链时具有______个回转副。 四、简答题

1. 何为平面机构？

2. 试述复合铰链、局部自由度和虚约束的含义？为什么在实际机构中局部自由度和虚约束常会出现？

3. 计算平面机构自由度，并判断机构具有确定的运动。

（1） （2）

（3） （4）

（5） （6）

五、计算题

1. 计算机构自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请加以说明。

2. 计算图示连杆机构的自由度，为保证该机构具有确定的运动，需要几个原动件？为什么？

参考答案

一、判断题（正确 T，错误 F）

1. F 2. F 3. T 4. F 5. F 6. T 7. F 8. F 二、单项选择题

1. B 2. C 3. C 4. D 5. D 三、填空题

1. 运动副 确定相对运动 2. 点 线 3. m-1

四、简答题

1. 平面机构：组成机构的所有构件都在同一平面内或几个互相平行的平面内运动，这种机构称为平面机构。

2. 复合铰链：两个以上的构件同时在一处用回转副相联接时就构成了复合铰链。

局部自由度：在机构中，有些构件所产生的运动并不影响其他构件的运动，这种构件运动的自由度称为局部自由度。

虚约束：在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，对机构的运动不起限制作用，这种重复的约束称为虚约束。

局部自由度的使用是为了减小高副磨损而将滑动摩擦变成滚动摩擦。

虚约束的引入可以增加构件的刚性，改善构件的受力情况，提高工作性能，提高稳定性等。 3. 计算平面机构自由度

（1）n?5,Pl?7,Ph?0，则F?3n?2Pl?Ph?3?5?2?7?0?1，机构具有确定的运动。 （2）n?6,Pl?8,Ph?1，则F?3n?2Pl?Ph?3?6?2?8?1?1，机构具有确定的运动。 （3）n?4,Pl?4,Ph?2，则F?3n?2Pl?Ph?3?4?2?4?2?2，机构具有确定的运动。 （4）n?5,Pl?7,Ph?0，则F?3n?2Pl?Ph?3?5?2?7?0?1，机构具有确定的运动。 （5）n?4,Pl?4,Ph?2，则F?3n?2Pl?Ph?3?4?2?4?2?2，机构具有确定的运动。 （6）n?3,Pl?3,Ph?2，则F?3n?2Pl?Ph?3?3?2?3?2?1，机构具有确定的运动。 五、计算题

1. 解：B处为局部自由度，C和C/处为虚约束，G处为复合铰链。

n?7,Pl?9,Ph?1，则F?3n?2Pl?Ph?3?7?2?9?1?2

4 F5 EC/ 3 C2 1 BA 7 H8 6 GD

2. 解：机构在k点处有局部自由度。

n?9,Pl?12,Ph?1，则F?3n?2Pl?Ph?3?9?2?12?1?2。若该机构要具有确定的运

动，则需要两个原动件，因为机构具有确定运动的条件为：机构的自由度数等于机构原动件的数目，该机构的自由度为2，所以应具有两个原动件。

E 4 6 F 7 H8 9 KAG2 J I 1 C 3 B5 D

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