机构的组成及其自由度的分析计算

一、机构的组成及其自由度的分析计算（共170题）
1.组成机构的要素是和；构件是机构中的单元体。

2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。

3.机器是由、、所组成的。

4.机器和机构的主要区别在于。

5.从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。

6.运动副元素是指。

7.构件的自由度是指。

机构的自由度是指。

8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。

9.机构中的运动副是指。

10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。

11.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，构件数、约束数与机构自由度的关系是
12.平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。

13.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运
动副引入的约束至多为，至少为。

15.计算机机构自由度的目的是______________________________。

16.在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。

17.计算平面机构自由度的公式为Ｆ= ，应用此公式时应注意判断：
(A) 铰链，(B) 自由度，(C) 约束。

18.机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。

19.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。

20.机构运动简图是的简单图形。

31.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。

--------------()
32.一种相同的机构组成不同的机器。

(A) 可以；(B) 不能
33.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间产生任何相对运动。

(A) 可以；(B)不能
34.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个
平面机构，则其自由
等于。

(A) 0；(B) 1；(C) 2
35.原动件的自由度应为。

(A) 1；(B) +1；(C) 0
36.基本杆组的自由度应为。

(A) -1；(B) +1；(C) 0 。

37.高副低代中的虚拟构件及其运动副的自由度应为。

(A) -1；(B) +1；(C) 0 ；
(D)6。

38.在机构中原动件数目机构自由度时，该机构具有确定的运动。

(A) 小于；(B) 等于；(C) 大于。

39.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。

(A) 增多；(B) 减少；(C) 不变。

40.构件运动确定的条件是。

(A) 自由度大于1；(B) 自由度大于零；(C) 自由度等于原动件数。

41.轴2搁置在Ｖ形铁1上，根据它们在图示平面能实现的相对运动，可判别它们之间组成的运动副是。

题41 图题42 图
(A) 转动副；(B) 移动副；(C) 纯滚动型平面高副；(D) 滚动兼滑动型平面高副。

43.渐开线齿轮机构的高副低代机构是一铰链四杆机构，在齿轮传动过程中，该四杆机构的。

(A) 两连架杆的长度是变化的(B) 连杆长度是变化的
(C) 所有杆件的长度均变化(D) 所有杆件的长度均不变。

44.某齿轮机构，主动齿轮转动方向已在图A标出。

用代副替低后的机构是图所示的机构。

45.将图示凸轮机构进行高副低代，它的正确答案应为。

题45 图
46.Ⅱ级组由两个构件和三个低副组成，但图不是二级杆组。

题46 图
47.在图示4个分图中，图不是杆组，而是二个杆组的组合。

题47 图题48 图
48.在图示4个分图中，图是Ⅲ级杆组，其余都是个Ⅱ级杆组的组合。

49.构件与零件的含义是否相同？试简述之。

50.机构运动简图与机构示意图有何不同？试简述之。

51.图示为一机构的初拟设计方案。

试：
(1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。

(2)如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。

题51 图题52 图
52.在图示机构中，若以构件1为主动件，试：
(1)计算自由度，说明是否有确定运动。

(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。

53.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：
(1)计算其自由度，分析该设计方案是否合理？
(2)如不合理，可如何改进？提出修改措施并用简图表示。

题53 图题54 图
54.试画出图示高副机构的低副替代机构。

55.图示4个分图中，图所示构件系统是不能运动的。

题55 图
56.计算图示机构的自由度，将高副用低副代替，并选择原动件。

题56 图
57.图示为一平底摆动从动件盘型凸轮机构，试画出机构在高副低代后瞬时替代机构。

并计算代换前和代换后的机构自由度。

题57 图题58 图
58.什么是杆组？什么是Ⅱ级组？画出5种Ⅱ级组简图。

59.什么是杆组？什么是Ⅲ级组？画出两种Ⅲ级组型式。

60.试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。

对图示机构作出仅含低副的替代机构，
进行结构分析并确定机构的级别。

题60 图题61 图
61.画出图示机构的运动简图。

62.图中1是偏心安置的圆柱，半径为R；2是月牙形柱体，其外圆柱半径为Ｒ；3与2，2
与1的表面由零件外形保证其紧密接触，图示比例尺为
mm
m
l
/
002
.0
=
μ
，试绘出其
机构运动简图，并注出构件长度Ｌ(长度尺寸从图上量出)。

题62 图题63 图
63.图示机构中偏心盘2和杆3组成何种运动副？弧形滑块4与机架1组成何种运动副？并
按图示尺寸画出该机构的运动简图。

其中2O为偏心盘的几何中心，1O为圆弧导轨的圆心。

64.试求图示机构的自由度，并且画出高副低代的机构简图。

题64 图题65 图
65.计算图示机构的自由度，并画出高副低代的机构简图。

66. 画出图示机构简图，并计算该机构的自由度。

构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件，构件2在构件3的导轨中滑移，圆盘1的固定轴位于偏心处。

题 66 图 题 67 图 67.对图示机构进行高副低代，并作结构分析，确定机构级别。

点21,P P 为在图示位置时，凸轮廓线在接触点处的曲率中心。

68.计算图示机构的自由度，判断是否有确定运动；若不能，试绘出改进后的机构简图。

修改后的原动构件仍为AC 杆(图中有箭头的构件)。

D C
E B
A
题 68 图 题 69 图 69.设以图示机构实现凸轮对滑块Ｅ的控制。

(1)该机构能否运动？试作分析说明； (2)若需改进，试画出改进后的机构简图。

70.将图示机构高副低代，拆组，并说明各个杆组的级别及该机构的级别。

图中NN 线为齿轮机构节点的公切线。

题70 图题71 图
71.对图示机构作出仅含低副的替代机构，进行结构分析并确定机构的级别。

72.对图示机构进行高副低代和结构分析，并确定该机构的级别。

题72 图题73 图
73.对图示机构进行高副低代，结构分析，并说明是几级杆组，为几级结构。

74.将图示机构作出仅含低副的替代机构，进行结构分析并确定机构的级别。

题74 图题75 图
75.图示机构中，5为滚子，其转轴Ｆ固定，试：
(1)计算此机构的自由度；
(2)当分别以1、4为原动件时，判断该机构的级别(必须画出机构简图并拆组)。

76.试对图示翻台机构：
(1)绘出机构简图；(2)计算自由度；(3)进行结构分析。

图中箭头所在构件为原动件。

4
G
C
题76 图题77 图
77.图示机构中，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：
(1)画出该机构的运动简图；(2)计算机构的自由度；(3)判断该机构的级别。

78.试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，必须明确指出。

〕并指出杆组的数目与级别以及机构级别。

G I
L
题78 图题79 图
79.计算图示转斗机构的自由度，确定机构的级别。

80.在图示家用缝纫机的送布机构中，由缝纫机传动带驱动等宽凸轮1绕轴线A转动，构件5是送布牙，导杆9可绕轴线Ｊ摆动；扳动导杆9，使其处于不同位置，可实现倒、顺方向送布以及调节送布距离(即缝线的针距)。

试将该机构所含高副低代，分析该机构所含基本杆组的级别，并指出机构的级别。

题80 图题81 图
81.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。

82.计算图示机构的自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度应指出)，并确定原动件数。

题82 图题83 图
83.分别计算图A、B所示机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度或虚约束，必须指明。

84.试计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束，必须注明。

题84 图题85 图
85.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，需明确指出。

86.试计算图示机构的自由度。

题86 图题87 图
87.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。

88.试计算图示机构自由度，如有复合铰链、虚约束、局部自由度，需明确指出。

并指出需要几个原动件才有确定运动？
E
题88 图题89 图
89.试计算图示机构的自由度，并说明需几个原动件才有确定运动。

图中，
||
,
||
AB||
||
=
,
=
GF
EF
IJ
LM
HI
BD
KL
BC
90.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。

题90 图题91 图
91.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。

92.试计算图示机构的自由度。

题92 图题93 图
93.试计算图示机构的自由度，并确定原动件的数目。

95.试计算图示机构的自由度，并说明需几个原动件才有确定运动。

题95 图题96 图
96.试计算图示平面机构的自由度，并说明需几个原动件才有确定运动。

97.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？
题97 图题98 图
98.试计算图示机构的自由度。

99.试计算图示机构的自由度，并说明需几个原动件才有确定运动。

题99 图题100 图
100.计算图示机构的自由度。

101.试计算图示机构的自由度，并说明需几个原动件才有确定运动。

题101 图题102 图
102.试确定图示插齿机的自由度。

103.计算图示构件系统的自由度，并判断是否具有确定运动？
题103 图题104 图104.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。

105.试计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束，必需注明。

题105 图题106 图题107 图106.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。

107.试计算图示机构自由度、如有复合铰链、虚约束或局部自由度，需说明在何处，以及需几个原动件才具有确定运动？
108.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。

题108 图题109 图题110 图109.试计算图示机构的自由度，并说明G点的运动是否确定。

110.试求图示机构的自由度(如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需指明所在之处)。

图中凸轮为定径凸轮。

111.求图示机构的自由度。

112.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，必须在图上标明。

题111 图题112 图题113 图113.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，必须在图上标明。

图中导轨H和J平行。

114.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。

题114 图题115 图题116 图115.试求图示机构的自由度。

116.试计算图示机构的自由度，并正确指定原动件。

117.试计算图示机构的自由度，并指出该机构中有无虚约束、局部自由度或复合铰链，若有，指出在何处。

M
I
L J E F G
题117 图题119 图
119.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)。

120.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)。

题120 图题121 图
121.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)。

122.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)。

题122 图题123 图题124 图
123.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)。

124.试计算图示机构的自由度。

125.试计算图示机构的自由度。

126.试计算图示机构的自由度。

题125 图题126 图
127.试计算图示机构的自由度。

题127 图题128 图128.试计算图示机构的自由度。

129.试计算图示机构的自由度。

130.试计算图示机构的自由度。

131.试计算图示机构的自由度。

题129 图题130 图题131 图
132.试分别计算图A ，B 所示机构的自由度。

如有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须注明。

图中βα===⊥,,//,,//FE AB DE BC AF GH AF CD 。

题 132 图
133.试计算图示机构的自由度。

题 133 图
135.试计算图示运动链的自由度。

题135 图题136 图题137 图
136.试计算图示构件系统的自由度，并说明其能否成为机构。

137.试分析图示装置能否运动，为什么？(用机构自由度公式加以说明)。

.试计算图示机构的自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度应指出)，并确定原动件
数目。

机构中，
,
2
,
4
2
4
,z
z
z
z=
=。

题图题图题140 图
.在图示家用缝纫机的送布机构中，由缝纫机传动带驱动等宽凸轮1绕轴A转动，构件5是送布牙，导杆9可绕轴Ｊ摆动，扳动导杆9，使其处于不同位置，可实现倒、顺方向送布以及
调节送布距离即缝线的针距)。

试计算该机构的自由度。

若含复合铰链、局部自由度或虚约束，应明确指出。

140.试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，必须标明。

141.图示为注塑机机构图，试计算其自由度。

142.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。

题141 图题142 图题143 图143.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。

144.计算图示机构的自由度，并指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。

题144 图题145 图题146 图
145.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，并说明机构具有确定运动的条件。

图中Ｉ和Ｈ处导路相互平行。

146.试计算图示机构的自由度。

147.试计算图示水平锻锤机构的自由度。

148.试计算图示构件系统的自由度，图中OK NJ LH | | | | MI | | 。

题 147 图 题 148 图 题 149 图
149.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。

150.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，必须注明。

题 150 图 题 151 图 题 152 图
151.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CG DF //。

152.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。

153.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，必须指明。

154.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。

题 153 图 题 154 图 题 155 图
155.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)。

156.试确定图示机构的原动件数。

题 156 图 题 157 图 157.试计算图示机构的自由度。

已知：1、2为尺寸相等的一对相互啮合的齿轮，AF DM CM EF AB DE CB ,,,,21====αα与构件4导路为垂直关系。

158.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。

题 158 图 题 159 图 159.试判断图示构件系统能否作为机构，为什么？若要使其成为自由度等于1的机构，应作怎样改动？(在图上表示出来)
160.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)。

题160 图题161 图题162 图
161.计算图示机构的自由度。

当构件Ｈ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。

162.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。

164.试计算图示压铸机合模机构的自由度，并指出其中不起独立限制作用的虚约束。

其中构件9、8、7分别与构件2、3、4对称于中心线。

题164 图题165 图165.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。

166.求图示机构的自由度。

如有复合绞链、局部自由度和虚约束，必须指出。

题166 图题167 图题168 图
167.试计算图示机构的自由度，并说明需几个原动件才能有确定运动。

168.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。

)
169.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AB=
=，且相互平行。

)
CD
EF
题169 图题170 图
170.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AB=，且相互平行。

)
CD。