东北大学机械设计基础各章习题(附解答)

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。（）

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。（）

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。（）

4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（）

二、单项选择题

1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）。

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（）。

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。（）

2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。（）

3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。（）

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。（）

5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。（）

6. 对独立运动所加的限制称为约束。（）

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（）

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。（）

二、单项选择题

1. 两构件通过（）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（）。

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（）数。

A 1

B 从动件

C 主动件

D 0

4. 所谓机架是指（）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（）。

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）075===h l P ,P ,n ，则10725323=-⨯-⨯=--=h l P P n F ，机构具有确定的运动。 （2）186===h l P ,P ,n ，则11826323=-⨯-⨯=--=h l P P n F ，机构具有确定的运动。 （3）244===h l P ,P ,n ，则22424323=-⨯-⨯=--=h l P P n F ，机构具有确定的运动。 （4）075===h l P ,P ,n ，则10725323=-⨯-⨯=--=h l P P n F ，机构具有确定的运动。 （5）244===h l P ,P ,n ，则22424323=-⨯-⨯=--=h l P P n F ，机构具有确定的运动。 （6）233===h l P ,P ,n ，则12323323=-⨯-⨯=--=h l P P n F ，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。

197===h l P ,P ,n ，则21927323=-⨯-⨯=--=h l P P n F

2. 解：机构在k 点处有局部自由度。

1129===h l P ,P ,n ，则211229323=-⨯-⨯=--=h l P P n F 。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。