武汉科技大学《机械原理》

武汉科技大学《机械原理》

题目部分，（卷面共有97题，分，各大题标有题量和总分）

一、填空题（23小题,共分）

1.（2分）速度比例尺的定义是，在比例

尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。

2.（2分）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。

3.（4分）在移动副摩擦中，总反力是和的合力。

4.（5分）机构中的复合较链是指；局

部自由度是指;虚约束是

指。

5.（3分）具有、、

等三个特征的构件组合体称为机器。

6.（2分）机器是由、、所组成的。

7.（2分）机器和机构的主要区别在于>

8.（2分）从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。

9.（2分）运动副元素是指o

10.（2分）构件的自由度是指；机构的自由度是

指3

11.（2分）两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为—副，它产生一个约束，而

保留了一个自由度。

12.（2分）机构中的运动副是指o

13.（2分）机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。

14.（2分）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o

15.（2分）平面运动副的最大约束数为,最小约束数为—o

16.（2分）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一,至少为—o

17.（5分）计算机机构自由度的目的是

18.（2分）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§0是_______________

19.（5分）计算平面机构自由度的公式为/=,应用此公式

时应注意判断：A、钱链，B、自由度，C、约束。

20.（5分）在图示平面运动链中，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；若以构件4为机

架，5为原动件，则成为级机构。

21.（5分）机构运动简图是的简

单图形。

22.（2分）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。

23.（2分）组成机构的要素是和;构件是机构中的

单元体。

二、是非题（10小题,共分）

1.（2分）机构中的虚约束，如果制造、安装精度不够时，会成为真约束。

2.（2分）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，

3.（2分）平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度

必需完全相同。

4.（2分）在平面机构中一个高副引入二个约束。

5.（2分）运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。

6.（2分）当机构的自由度b0,且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。

7.（2分）任何具有确定运动的机构中，除机架、原动件及其相连的运动副以外的从动件系

统的自由度都等于零。

8.（2分）具有局部自由度和虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自

由度和虚约束。

9.（2分）机器中独立运动的单元体，称为零件。

10.（2分）六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。

三、选择题（22小题,共分）

1.（2分）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。

2.（2分）将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺〃/应是o

（A）mm/mm；（B）2mm/mm；（C）mm/mm；（D）5mm/mm。

3.（2分）一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是它们的相等。

A、分度圆周节：B、基圆周节；C、齿顶圆齿厚

4.（2分）机械原理的研究对象是________。

A、机架与原动件；B、机构与机器；C、零件和构件

5.（2分）计算机构自由度时若计入虚约束，则机构会0

A、增多；B、减少；C、不变

6.（2分）轴2搁置在V形铁1上，根据它们在图示平面内能实现的相对运动，可判别它们

之间组成的运动副是。

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。

7.（2分）机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于。

A、从动件数目；B、运动副数目；C、机构的自由度数目

8.（2分）当机构的自由度大于机构的原动件数目时，机构将o

A、运动不完全确定；B、乱动

9.（2分）构件是机构中的（A.、运动单元；B、制造单元

10.（2分）原动件的自由度应为o

A、1；B、+1；C、0

11.（2分）基本杆组的自由度应为o

A、-1；B、+1；C、0

12.（2分）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；0>大于。

13.（2分）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。

14.（2分）构件运动确定的条件是—o

A、自由度大于1;B、自由度大于零；C、自由度等于原动件数。

15.（2分）轴2搁置在V形铁1上，根据它们在图示平面内能实现的相对运动，可判别它

们之间组成的运动副是—o

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。

16.（5分）图示4个分图中，图所示构件系统是不能运动的。

17.（2分）II级组由两个构件和三个低副组成，但图不是二级杆组。

18.（2分）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

19.（2分）在图示4个分图中，图不是杆组，而是二个杆组的组合。

20.（2分）在图示4个分图中，图—是III级杆组，其余都是个H级杆组的组合。

21.（2分）一种相同的机构—组成不同的机器。

A、可以；B、不能

22.（2分）有两个平面机构的自由度都等于1,现用一个带有两较链的运动构件将它们串成

一个平面机构，则其自由度等于o

A、0；B、1；C、2

四、问答题（10小题,共分）

1.（12分）图示为一凸轮连杆机构，已知凸轮为原动件，LCD=1/LGE=HLHF^试计算该

机构的自由度。若有复合校链、局部自由度、虚约束，请指出它们的位置。（12分）

D

2.（12分）计算图示机构的自由度，已知LAB=LBC=LBD,ZCAD=90°,并标出各处运

动副的类型和数目，指出可能有的复合校链，虚约束和局部自由度的位置。

1

«

3.（15分）图示的是一个抛光机不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的

一切内容，使此图完整，比例尺为。试在图上标出全部运动尺寸

并计算机构的自由度，

4.（5分）试计算图示机构的自由度。如有复合较链、局部自由度或虚约束，必须标明,

5.（6分）试计算图示机构的自由度。并写出各处运动副的类型和数目，指出可能

有的复合钱链、虚约束和局部自由度的位置。不按要求做不给分。

6.（14分）试计算图示机构的自由度。并写出各处运动副的类型和数目，指出可

能有的复合钱链、虚约束和局部自由度的位置。不按要求做不给分。

7.（5分）构件与零件的含义是否相同试简述之。

8.（5分）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：

⑴计算其自由度，分析该设计方案是否合理

⑵如不合理，可如何改进提出修改措施并用简图表示。

9.（10分）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较链，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。

10.（10分）机构运动简图与机构示意图有何不同试简述之。

五、图解题（13小题,共分）

I.（12分）图示的是一个机构的不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的一切内

容，使此图完整，比例尺为试计算机构的自由度，如有复合钱链、局部自

由度、虚约束或其他情况，必须说明。

3.（12分）图示的是一个简易冲床不完整的机构运动简图，比例尺为

请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整。并计算机构的自由度。

4.（12分）如图所示为一挪钉机构的机构运动简图，比例尺为试在图

上标出全部运动尺寸。

C

6.（10分）试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。

7.（10分）什么是杆组什么是川级组画出两种III级组型式。

8.（10分）什么是杆组什么是II级组画出5种II级组简图。

9.（10分）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«为偏心盘的几何中心，Q为圆弧导轨的圆心。

10.（10分）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。

11.（10分）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力。杆（图中有箭头的构件

12.（10分）设以图示机构实现凸轮对滑块E的控制。

⑴该机构能否运动试作分析说明；

⑵若需改进，试画出改进后的机构简图。

13.（15分）图示机构中，5为滚子，：K转轴F固定，试：

⑴计算此机构的自由度；

⑵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〕。

六、计算题（19小题,共分）

1.（10分）计算图示机构的自由度。如有复合较链、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

2.（5分）试计算图示机楂的自由度。

3.（5分）试计算图示机构的自由度。

5.（5分）试述机构有确定运动的条件，井判断下图所示两机构是否有确定运动。

6.（5分）试计算图示机构的自由度。

7.（5分）试计算图示机构的自由度。

10.（5分）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。

11.（5分）计算图示构件系统的自由度，并判断是否具有确定运动

12.（5分）求图示机构的自由度，如有复合钱链、局部自由度和虚约束，需明确指出。图中

CDFE和EFHG均成平行四边形。

13.（5分）试计算图示机构的自由度，若有复合钱链、局部自由度、虚约束，必需注明。

14.（5分）试计算图示机构自由度、如有复合较链、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

15.（5分）计算图示机构的自由度。如有复合较链、局部自由度和虚约束，应指出。

16.（5分）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。

17.（5分）试计算图示机构的自由度（若含有复合钱链、局部自由度和虚约束应指出）,

===========答案===========

答案部分，（卷面共有97送分，各大题标有题量和总分）

一、填空题（23小题,共分）

1.（2分）［答案］

图上单位长度（010所代表的实际速度值（m/s）

2.（2分）［答案］

低；高

3.（4分）［答案］

正压力；摩擦力

4.（5分）［答案］

由三个或三个以上构件组成同一回转轴线的转动副；不影响输入与输出件运动关系的自由

度；在特定的几何条件下，机构中不能起独立限制运动作用的约束。

5.（3分）［答案］

若干个构件的人为组合体、各构件间具有确定的相对运动、完成用功或实现能量转换

6.（2分）［答案］

原动机、传动部分、工作机

7.（2分）［答案］

是否完成有用机械功或实现能量转换

8.（2分）［答案］

机架，杆组，原动件

9.（2分）［答案］

构成运动副的点、面、线

10.（2分）［答案］

构件具有独立运动的数目，机构具有确定运动时必须给定的独立运动数目

11.（2分）［答案］

高；一；两

12.（2分）［答案］

两构件直接接触而又能产生相对运动的联接

13.（2分）［答案］

等于

14.（2分）［答案］

1；2；F=3n2PPh

15.（2分）［答案］

2;1

16.（2分）［答案］

2;1

17.（5分）［答案］

判断该机构运动的可能性（能否运动〕及在什么条件下才具有确定的运动，即确定应具有的

原动件数。

18.（2分）［答案］

低；高

19.（5分）［答案］

3〃一2〃一卬；A、复合；B、局部；c、虚

20.（5分）［答案］

（1）2；（2）1；（3）2»III；II；IV

21.（5分）［答案］

用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例绘制各运动副的相对位置，因

而能说明机构各构件间相对运动关系

22.（2分）［答案］

低；最高

23.（2分）［答案］

构件，运动副；运动

二、是非题（1。小题,共分）

1.（2分）［答案］

对

2.（2分）［答案］

对

3.（2分）［答案］

对

4.（2分）［答案］

错

5.（2分）［答案］

错

6.（2分）［答案］

对

7.（2分）［答案］

对

8.（2分）［答案］

对

9.（2分）［答案］

错

10.（2分）［答案］

错

三、选择题（22小题,共分）

1.（2分）［答案］

B

2.（2分）［答案］

A

3.（2分）［答案］

B

4.（2分）［答案］

.B

5.（2分）［答案］

B

6.（2分）［答案］

A

7.（2分）［答案］

C

8.（2分）［答案］

A

9.（2分）［答案］

A

10.2（分）［答案］

B

11.（2分）［答案］

C

12.（2分）［答案］

B

13.（2分）［答案］

B

14.（2分）［答案］

C

15.2（分）［答案］

A

16.（5分）［答案］

C

17.（2分）［答案］

C

18.（2分）［答案］

B

19.（2分）［答案］

A

20.（2分）［答案］

A

21.（2分）［答案］

A

22.（2分）［答案］

B

四、问答题（10小题,共分）

1.（12分）［答案］

计算自由度

B处为局部自由度，GE呈现虚约束。

F=3n--fl］=3x4-2x5-1=1

2.（12分）［答案］

计算自由度

C处滑块为虚约束。

尸二3〃-2PL-〃H=3X3-2X4=1

3.（15分）［答案］

F=3〃-2pi_PH=3X5-2X7-0=1

4.（5分）［答案］

该机构"4,pl=5,ph=1,该机构自由度为尸=3〃-=3x4-2x5-l=1

5.（6分）［答案］

F=3/?-2/?L-pu=3x5-2x7=15-14=1

A,B,C,D为转动副，C,D各有一个移动副，C,为复合较链

6.（14分）［答案］

、D、、B、、A、、0、F点处有一个转动副；

件3与9、6与9各有一个移动副-------------------------------------3分

点有复合较链；小滚子2是个局部自由度------------------------4分

3.n=8,pl=10,ph=1,F'=--------------------------------4分

4.F=3Xn-（2pl+ph）-F'=3X8-（2X10+1）-1=2------------------------3分

7.（5分）［答案］

不相同。构件是机构中的独立运动的单元体，而零件则是制造的单元体。

8.（5分）［答案］

（1）E或F为虚约束，去掉后〃=4,4=6,4=0,故

F=3/2-2=3x4-2x6-0=0

不能动，表明设计不合理。

⑵增加一个构件和一个转动副，如下图所示。

9.（10分）［答案］

（1）。处滚子有局部自由度，F或G处为虚约束，去掉局部自由度和虚约束后，n二3,PL二4,

PH二1

F=3/2-2/q-pxx=3x3-2x4-1=0

表示不能动，设计不合理。

（2）修改措施：

加构件HE和转动副H,如图所示，这时〃=4,4=53=L

F=3x4-2x5-l=l

10.（10分）［答案］

机构运动简图是用简单的线条和符号代表构件和运动副，并按一定的比例来绘制各运动副之

间的相对位置，因而能准锦地说明机构中各构件间的相对运动关系的简单图形。机构示意图

虽然也是用简单的线条和符号来代表构件和运动副，但不要求严格地按比例来绘制各运动副

间的相对位置，而只是为了表明机构的结构状况的简单图形。

五、图解题（13小题,共分）

1.（12分）［答案］

每部3分

1.补全所有运动副的标示字母（共6个）。

2.补全所有构件的代表数字（共6个）。

3.局部自由度1个：小滚子，F重复的移动副1个。

4.自由度计算公式：F=3n-2pL-pH=3x5-（2x6+l）-l=l

2.（12分）［答案］

（1）

<2)

3.（12分）［答案］

6个构件，A到E的低副，上面构件是主动件，F=3/?-2pL-pH=3x5-2x7-0=lo

4.（12分）［答案］

LAB,IBC,ICD,ICE,以及A、E点间的相对距离共六个，每个两分。

5.（10分）［答案］

6.（10分）［答案］

（1）简图如下：

(2)尸=3/7-2.-q=3x3-2x4-0=1

7.(10分)［答案］

(1)杆组是不可再分的、自由度为零的运动链。III级组是在杆组中至少有一个构件为由3

个低副形成的封闭形，最简单的III级组是具有4杆和6个低副且具有3个外副的杆组。

⑵两种型式见图(或别的正确类型)O

8.(10分)［答案］

(1)杆组是不可再分的、自由度为零的运动链。II级组是具有2杆和3个低副的组。

(2)5种II级组型式如图示。

zx一\XF-

9.(10分)［答案］

(1)偏心盘2和杆3组成转动副，转动中心弧形滑块4和机架1组成转动副，转动中

心(未指出转动中心者，扣分，弧形滑块4和杆1形成移动副者不给分。)

⑵机构运动简图如下：

Oy

10.(10分)［答案］

⑵机构自由度：

F=3xn-2jC|一T=3x3-2x4=1

11.(10分)［答案］

(1)原机构自由度

F=3n-2月-jCj,=3X6-2X8=18-16=2

原动件数为1,故运动不确定，设计不合理。

⑵改进措施：取消D点处钱链，使它刚化，如图所示。

12.(10分)［答案］

(1)产=3x3—2x4—1=0,不能运动。

(2)将笈处改成图示结构，即可运动。

F=3x4-2x5-1=1,且有确定的运动。

13.(15分)［答案］

(1)滚子F处有局部自由度，去掉后

〃=4,功=5T=LF=3x4-2x5-1=1

⑵高副低代后的机构简图如下：

/2

c<fa\\\\

”,

（3）1〕以构件1为原动件时，此机构为III级机构。

2〕以构件4为原动件时，此机构为II级机构。

（HI级组）

六、计算题（19小题,共分）

1.（10分）［答案］

滚子B为局部自由度，钱链D为复合较链，活动构件数

〃=6,低副数月.=8,高副数0=1,