【考研类试卷】平面机构的结构分析及答案解析.doc

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1、平面机构的结构分析及答案解析(总分：99.00，做题时间：90 分钟)一、B填空题/B(总题数：10，分数：20.00)1.平面运动副的最大约束数为_，最小约束数为_；引入一个约束的运动副为_，引入两个约束的运动副为_。（分数：2.00）填空项 1:_2.机构具有确定相对运动的条件是_；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由_、_和_组成的。（分数：2.00）填空项 1:_3.两构件通过面接触而构成的运动副称为_，它引入_个约束；通过点、线接触而构成的运动副称为_，它引入_个约束。（分数：2.00）填空项 1:_4.在平面机构中若引入一个高副将引入_个约束，而引入一个低副将引入_个约束，约

2、束数与自由度的关系是_。（分数：2.00）填空项 1:_5.由 m个构件组成的复合铰链应包括 1 个转动副。（分数：2.00）填空项 1:_6.机构要能够运动，自由度必须_，机构具有确定相对运动的条件是_。（分数：2.00）填空项 1:_7.机构中的运动副是指_，平面连杆机构是由许多刚性构件用_连接而成的。（分数：2.00）填空项 1:_8.机构中的相对静止件称为_，机构中按给定运动规律运动的构件称为_。（分数：2.00）填空项 1:_9.在下图所示平面运动链中，若构件 1为机架、构件 5为原动件，则成为_级机构；若以构件 2为机架，3 为原动件，则成为_级机构。（分数：2.00）填空项 1:

3、_10.机构倒置是指_。倒置以后_运动不变，其原因是_。（分数：2.00）填空项 1:_二、B选择题/B(总题数：9，分数：9.00)11.当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将_确定的运动。 A.有 B.没有 C.不一定（分数：1.00）A.B.C.12.机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.局部自由度 C.复合铰链（分数：1.00）A.B.C.13.机构具有确定运动的条件是_。 A.机构自由度数大于原动件数 B.机构自由度数小于原动件数 C.机构自由度数等于原动件数（分数：1.00）A.B.C.14.用一个平面低副连接两个作平面运动的构件所形

4、成的运动链共有_个自由度。 A.3 B.4 C.5 D.6（分数：1.00）A.B.C.D.15.杆组是自由度等于_的运动链。 A.0 B.1 C.原动件数（分数：1.00）A.B.C.16.平面运动副所提供的约束数为_。 A.1 B.2 C.3 D.1或 2（分数：1.00）A.B.C.D.17.某机构为级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是_。 A.含有一个原动件组 B.至少含有一个基本杆组 C.至少含有一个级杆组 D.至少含有一个级杆组。（分数：1.00）A.B.C.D.18.机构中只有一个_。 A.闭式运动链 B.原动件 C.从动件 D.机架（分数：1.00）A.B.C.D.19.具

5、有确定运动的行星轮系中其原动件数目_。 A.最多有 2个 B.至少应有 2个 C.只有 1个 D.不受限制（分数：1.00）A.B.C.D.三、B判断题/B(总题数：7，分数：7.00)20.机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。（分数：1.00）A.正确B.错误21.任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。（分数：1.00）A.正确B.错误22.高副低代是为了对含有高副的平面机构进行分析和研究。（分数：1.00）A.正确B.错误23.任何机构从动件系统的自由度都等于零。（分数：1.00）A.正确B.错误24.在平面机构中一个高副引入两个约束。（分数：1.00）

6、A.正确B.错误25.当机构的自由度 F0，且等于原动件数时，则该机构即具有确定的相对运动。（分数：1.00）A.正确B.错误26.运动链要成为机构，必须使运动链中的原动件数目大于或等于自由度数。（分数：1.00）A.正确B.错误四、B计算题/B(总题数：14，分数：63.00)27.计算如下图所示齿轮-连杆组合机构的自由度。（分数：4.50）_28.分析如下图所示机构，要求写出机构自由度计算公式，求出机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束等则应明确指出。（分数：4.50）_29.试计算如下图所示机构的自由度。（分数：4.50）_30.计算如下图所示机构的自由度。如有复合铰链、虚约束

7、、局部自由度，请在图中标出。（分数：4.50）_31.试计算如下图所示机构的自由度，并指出计算该机构自由度时应注意的问题(虚约束、局部自由度、复合铰链)；说明该机构具有确定相对运动的条件，图中箭头表示原动件。（分数：4.50）_32.设以下图所示机构实现凸轮对滑块 E的控制。（分数：4.50）_33.计算下图所示机构自由度。如有复合铰链、虚约束、局部自由度，请在图中指出来。若将杆 AB的长度加大，是否会影响滑块的速度?(注：假设滑块不是原动件)（分数：4.50）_34.如下图所示为牛头刨床的一个机构设计方案简图。动力由曲柄 1输入，通过滑块 2使摆动导杆 3作往复摆动，并带动滑枕 4往复移动以

8、达到刨削的目的。试分析此方案有无结构组成原理上的错误(须说明理由)。若有，应如何修改?试提出四个修改方案。（分数：4.50）_35.计算下图所示运动链的自由度，并说明该运动链具有确定运动的条件(注意：若运动链中存在复合铰链、局部自由度及虚约束的情况，应明确指出，图中所示运动链中 ABCD为菱形)。（分数：4.50）_36.机构如图所示，试：（分数：4.50）_37.对于下图所示机构，试：（分数：4.50）_38.如图所示机构中，构件 1为原动件，构件 4为运动输出构件，A、B 为固定铰链，试：（分数：4.50）_39.计算如图所示机构的自由度，若有局部自由度、虚约束或复合铰链必须指出；根据图中

9、所示原动件，划分基本杆组，判断该机构的级别。（分数：4.50）_40.如图所示机构中滑块 1为主动件，试：（分数：4.50）_平面机构的结构分析答案解析(总分：99.00，做题时间：90 分钟)一、B填空题/B(总题数：10，分数：20.00)1.平面运动副的最大约束数为_，最小约束数为_；引入一个约束的运动副为_，引入两个约束的运动副为_。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：2 1 平面高副 平面低副）解析：2.机构具有确定相对运动的条件是_；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由_、_和_组成的。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：机构自由度数与原动件数目相等 机架

10、 原动件 从动件）解析：3.两构件通过面接触而构成的运动副称为_，它引入_个约束；通过点、线接触而构成的运动副称为_，它引入_个约束。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：低副 2 高副 1）解析：4.在平面机构中若引入一个高副将引入_个约束，而引入一个低副将引入_个约束，约束数与自由度的关系是_。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：1 2 二者之和为 3）解析：5.由 m个构件组成的复合铰链应包括 1 个转动副。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：m-1）解析：6.机构要能够运动，自由度必须_，机构具有确定相对运动的条件是_。（分数：2.00）填空项 1:_ （正

11、确答案：大于零 F0 且机构的原动件数与机构自由度数相等。）解析：7.机构中的运动副是指_，平面连杆机构是由许多刚性构件用_连接而成的。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：两个构件组成的可动连接 运动副）解析：8.机构中的相对静止件称为_，机构中按给定运动规律运动的构件称为_。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：机架 原动件）解析：9.在下图所示平面运动链中，若构件 1为机架、构件 5为原动件，则成为_级机构；若以构件 2为机架，3 为原动件，则成为_级机构。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案： ）解析：10.机构倒置是指_。倒置以后_运动不变，其原因是_。（分数

12、：2.00）填空项 1:_ （正确答案：变换机架 相对 相对尺寸未变）解析：二、B选择题/B(总题数：9，分数：9.00)11.当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将_确定的运动。 A.有 B.没有 C.不一定（分数：1.00）A.B. C.解析：12.机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.局部自由度 C.复合铰链（分数：1.00）A. B.C.解析：13.机构具有确定运动的条件是_。 A.机构自由度数大于原动件数 B.机构自由度数小于原动件数 C.机构自由度数等于原动件数（分数：1.00）A.B.C. 解析：14.用一个平面低副连接两个作平面运

13、动的构件所形成的运动链共有_个自由度。 A.3 B.4 C.5 D.6（分数：1.00）A.B. C.D.解析：15.杆组是自由度等于_的运动链。 A.0 B.1 C.原动件数（分数：1.00）A. B.C.解析：16.平面运动副所提供的约束数为_。 A.1 B.2 C.3 D.1或 2（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：17.某机构为级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是_。 A.含有一个原动件组 B.至少含有一个基本杆组 C.至少含有一个级杆组 D.至少含有一个级杆组。（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：18.机构中只有一个_。 A.闭式运动链 B.原动件 C.从动件 D.机

14、架（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：19.具有确定运动的行星轮系中其原动件数目_。 A.最多有 2个 B.至少应有 2个 C.只有 1个 D.不受限制（分数：1.00）A.B.C. D.解析：三、B判断题/B(总题数：7，分数：7.00)20.机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。（分数：1.00）A.正确B.错误 解析：21.任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。（分数：1.00）A.正确 B.错误解析：22.高副低代是为了对含有高副的平面机构进行分析和研究。（分数：1.00）A.正确 B.错误解析：23.任何机构从动件系统的自由度都等于零。（分数：

15、1.00）A.正确 B.错误解析：24.在平面机构中一个高副引入两个约束。（分数：1.00）A.正确B.错误 解析：25.当机构的自由度 F0，且等于原动件数时，则该机构即具有确定的相对运动。（分数：1.00）A.正确 B.错误解析：26.运动链要成为机构，必须使运动链中的原动件数目大于或等于自由度数。（分数：1.00）A.正确B.错误 解析：四、B计算题/B(总题数：14，分数：63.00)27.计算如下图所示齿轮-连杆组合机构的自由度。（分数：4.50）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=36-27-3=1)解析：28.分析如下图所示机构，要求写出机构自由度计算公式，求出机构的自由度，

16、若含有复合铰链、局部自由度、虚约束等则应明确指出。（分数：4.50）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=37-29-2=1F处为复合铰链；B 处为局部自由度；D 与 D处为两构件组成的两个移动副，且方向重合，属虚约束。)解析：29.试计算如下图所示机构的自由度。（分数：4.50）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=37-29-2=1)解析：30.计算如下图所示机构的自由度。如有复合铰链、虚约束、局部自由度，请在图中标出。（分数：4.50）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=36-28-1=1B处为局部自由度；D 处为复合铰链；G 与 H处为两构件组成的两个移动副，且方向重合，属虚约

17、束。)解析：31.试计算如下图所示机构的自由度，并指出计算该机构自由度时应注意的问题(虚约束、局部自由度、复合铰链)；说明该机构具有确定相对运动的条件，图中箭头表示原动件。（分数：4.50）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=36-28-1=1应注意的问题：G 处为局部自由度；C 处为复合铰链。该机构具有确定相对运动的条件是要有一个单自由度原动件，如将 AB杆作为原动件。在 AB杆上画回转箭头。)解析：32.设以下图所示机构实现凸轮对滑块 E的控制。（分数：4.50）_正确答案：(1)不能运动。因为 F=3n-2PL-PH=33-24-1=0。(2)如下图所示。*)解析：33.计算下图所示

18、机构自由度。如有复合铰链、虚约束、局部自由度，请在图中指出来。若将杆 AB的长度加大，是否会影响滑块的速度?(注：假设滑块不是原动件)（分数：4.50）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=36-28-1=1凸轮 1、杆 2与机架形成复合铰链；滚子 7为局部自由度。加长 AB杆，不会影响滑块的速度。)解析：34.如下图所示为牛头刨床的一个机构设计方案简图。动力由曲柄 1输入，通过滑块 2使摆动导杆 3作往复摆动，并带动滑枕 4往复移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构组成原理上的错误(须说明理由)。若有，应如何修改?试提出四个修改方案。（分数：4.50）_正确答案：(此方案有结构组成原理

19、上的错误。因为它的自由度为零，不能运动。F=3n-2PL-PH=34-26-0=0修改方案如下图所示。*)解析：35.计算下图所示运动链的自由度，并说明该运动链具有确定运动的条件(注意：若运动链中存在复合铰链、局部自由度及虚约束的情况，应明确指出，图中所示运动链中 ABCD为菱形)。（分数：4.50）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=37-210-0=1A、D 处为复合铰链，杆 2连同两个铰链为虚约束，去掉。该运动链具有确定运动的条件是应有一个单自由度连架杆为原动件(如杆 6)。)解析：36.机构如图所示，试：（分数：4.50）_正确答案：(1)F=3n-2P L-PH=37-29-2=

20、1图中：H 处为局部自由度；B、C 处均为复合铰链；齿条 5及其运动副形成虚约束。(2)高副低代后的机构示意图如下图 a所示。(3)拆分杆组结果如下图 b所示。取连架杆 1为原动件，拆分为 2-3杆组、7-8 杆组、12-6 杆组、4-1l 杆组及 10-5杆组，五个基本杆组全为级杆组。机构的级别为级机构。*)解析：37.对于下图所示机构，试：（分数：4.50）_正确答案：(1)F=3n-2P L-PH=36-27-3=1下图 a中 D、G、J 处均有局部自由度；J 处滚子与杆 6两处接触相重复，形成虚约束。(2)高副低代后的机构示意图如下图 a所示。(3)拆分杆组过程如下图 b所示，取连架杆

21、凸轮 5为原动件，拆分为 8-4杆组、3-1 杆组、2-7 杆组及 6-9杆组，四个基本杆组全为级杆组，所以为级机构。*)解析：38.如图所示机构中，构件 1为原动件，构件 4为运动输出构件，A、B 为固定铰链，试：（分数：4.50）_正确答案：(1)如下图所示。*(2)F=3n-2PL-PH=34-25-1=1)解析：39.计算如图所示机构的自由度，若有局部自由度、虚约束或复合铰链必须指出；根据图中所示原动件，划分基本杆组，判断该机构的级别。（分数：4.50）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=311-216-0=1A、C 处为复合铰链，无局部自由度及虚约束。该机构为级机构。*)解析：40.如图所示机构中滑块 1为主动件，试：（分数：4.50）_正确答案：(1)F=3n-2P L-PH=35-26-2=1(2)高副低代后的结果如下图 a所示。(3)如下图 b所示，高副低代机构中，杆 5、6 与杆 4、滑导体 7与杆 2、3 均为级杆组；该机构为级机构。*)解析：