机械设计基础复习题(附答案)

学习指导单元一机械认识

习题（一）1．传递，转换2．运动，制造3．确定，有用，构件4．动力传动执行

5．构件2、3、4、机架1组成的连杆机构构件5、6、机架1组成的齿轮机构构件7、8、机架1组成的凸轮机构（二）1B 2A 3B 4C 5B

（一）填空题

1．从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。

2．构件是机器的单元。零件是机器的单元。

3．构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。

4．机器由部分、部分、部分和控制部分组成。

5．图1-1所示单缸内燃机，组成机器的基本机构有、、。

图1-1

（二）选择题

1．组成机械的各个相对运动的实物称为。

A．零件B．构件C．部件

2．机械中不可拆卸的制造单元体称为。

A．零件B．构件C．部件

3．括号内所列实物[①汽车、②游标卡尺、③车床、④齿轮减速器、⑤电动机]中，是机器。

A．①②③B．①③⑤C．①③④⑤D．③④⑤

4．括号内所列实物[①螺钉、②起重吊钩、③螺母、④键、⑤缝纫机脚踏板]中，属于通用零件。

A．①②③B．①③⑤C．①③④D．③④⑤

5．括号内所列实物[①台虎钳、②百分表、③水泵、④台钻、⑤内燃机活塞与曲轴运动转换装置]中，属于机构。

A．①②③B．①②⑤C．①③④D．③④⑤

单元二平面机构的运动简图及自由度

例1 例2 例3 .

··2··

机构图

分析

1机架，2主动；1、2——转动副，2、3——转动副；3、4——移动副；4、1——转动副 1主动，4机架；1、4——转动副；1、2——转动副；2、3——移动副；3、4——移动副

1主动，4机架；1、4——转动副；1、2——转动副；2、3——移动副；3、4——转动副

机构运动

简图

图例

①

②

③

复合铰链 无 无

无

局部自由度 滚子B

B 处滚子

虚约束 DF 杆、CG 杆之一；K 、K´之一 1、2间高副之一；2、3（消除滚子后）间高副之一

3、4构件之一（轨迹重合） 运动副分析 凸轮、滚子间为高副，其他运动副为低副

1杆和2构件之间、2杆和3构件之间均为一个高副

低副机构

运动副计算

F=3n-2P L -P H =3×6-2×8-1=1

F=3n-2P L -P H =3×4-2×4-2=2

F=3n-2P L -P H =3×3-2×4=1

【例2-1】计算图2-1示平面机构的自由度，若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请指出。

图2-1

解：局部自由度——E 处滚子：复合铰链——B 处：虚约束——H 、H´之一 机构的自由度 F=3n-2P L -P H =3×9-2×12-2=1

【例2-2】如图2-2a 所示机构是否具有确定运动？并提出改进方案。

图2-2 a 题图 b 改进方案图1 c 改进方案图2

解：原题机构自由度为F=3n-2P L -P H =3×4-2×5-0=2 F=2且F ＞W=1（W 为主动构件数），无确定运动 若使机构有确定运动，必须F=W 。改进方法有两种：一是增加一个原动件使W=2（见改进方案1图所示）；二是增加带一个平面低副的构件使F=1（见改进方案2图所示）

本题类型常用对策：

①增加主动构件的数目； ②增加约束的数目

【例2-3】山东省2009年专升本题题意：如图2-3a)所示的平面机构设计是否合理，如不合理应如何改正？答：计算自由度F=3n-2P L-P H=3×5-2×7-1=0；

分析：转动副D处为转动副和移动副的交汇点而无法运动

措施：增一带一个低副的活动构件或D处低副改高副

措施1——D处增加一个带一个低副的低副构件，图示b

措施2——E处增加一个带一个低副的低副构件，图示c

措施3——G处增加一个带一个低副的低副构件，图示d

措施4——D处增加一个带一个低副的低副构件，图示e

措施5——D处设置为一个高副（减少一个约束），图示f

图2-3a)题图b)措施1图c)措施2图

d)措施3图e)措施4图f)措施5图

【例2-4】试绘制图2-4a)所示机构的机构示意图，并计算自由度。如结构上有错误，请指出，并提出改进方法，画出正确的示意图。

解：分析方法与【例2-3】类似，不再赘述。机构示意图见图b)所示，计算自由度F=3n-2P L-P H=3×4-2×6=0，结构错误。改进后正确的示意图见图c)、图d)、图e)所示。

图2-4a)题图b)机构示意图c)改进办法图1 d)改进办法图2 e)改进办法图3习题（一）1．三2．构件的可动联接，点线面，点、线，面3．F=W 4．约束5．简单小大

（二）1D 2A 3A 4C 5A 6B 7B

（三）1× 2× 3√ 4√ 5√6× 7√ 8× 9√ 10√

（一）填空题

1．一个作平面运动的构件有个独立运动的自由度。

2．运动副是指。按其接触情况分，可分为接触接触和接触三种。其中，接触为运动高副，接触为运动低副

3．机构具有确定运动的充分和必要条件是。

4．运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为。

5．低副的优点：制造和维修，单位面积压力，承载能力。

（二）选择题（单选）

1．保留了2个自由度，带进了1个约束。

A．转动副B．移动副C．转动副与移动副D．高副

2．两个以上的构件共用同一转动轴线所构成的转动副构成。

A．复合铰链B．局部自由度C．虚约束

3．由K个构件形成的复合铰链应具有的转动副数目为。

本题类型常用对策：

①增加一个带一低副的构件；

②减少约束的数目

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