机械设计基础第二章习题
西南石油大学《机械设计基础》(II)48学时作业参考
第二章 平面机构的自由度和速度分析习 题2-2抄画图2-26所示机构简图，补注构件号、运动副符号、计算自由度F 。
若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出。
解：活动构件n=4A 处为复合铰链，3’处为虚约束，无局部自由度。
2214243 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(a) 周转轮系解：活动构件n=82为无局部自由度，无复合铰链，无虚约束11111283 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(b) 锯木机机构解：活动构件n=6D 处为复合铰链，有3个转动副，无虚约束，无局部自由度。
1317263 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(c) 连杆齿轮组合机构解：活动构件n=9无复合铰链，无虚约束，无局部自由度。
10113293 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(d) 多杆机构解：活动构件n=7A 、B 、C 、D 处为复合铰链，四处的转动副数均为2，无虚约束，无局部自由度。
2318273 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(e) 连杆齿轮组合机构解：活动构件n=7滚子5和9处存在局部自由度，同时D’处为虚约束，无复合铰链。
1219273 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(f) 凸轮连杆机构图2-26 几种机构运动简图2-3画出图2-27所示机构的运动简图并计算自由度F 。
试找出原动件，并标以箭头。
解：活动构件n=3无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。
1014233 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F图2－27（a ）解：活动构件n=4无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。
1115243 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F图2－27（b ）解：活动构件n=3无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。
1014233 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F图2－27（c ）图2-27 几种机构运动简图2-4试绘制图2-28所示机构的运动简图，并计算其机构的自由度F 。
《机械设计基础》各章习题
第一章机械设计基础概论[复习题]一、单项选择题1．机器中各制造单元称为（）A．零件 B．构件C．机构 D．部件2．机器中各运动单元称为（）A．零件 B．部件C．机构 D．构件3．在卷扬机传动示意图中，序号5、6所示部分属于（）A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分4．如图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示部分属于( )A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分5．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（）6．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7．在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( )A.零件B.机构C.构件D.部件[参考答案]一、单项选择题1A，2D,3D,4B,5B,6B,7A第二章平面机构运动简图及自由度[复习题]一、单项选择题1．在平面机构中，每增加一个高副将引入（）A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束2．在平面机构中，每增加一个低副将引入（）A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束3．平面运动副所提供的约束为（）A.1B.2C.1或2D.3 4．平面运动副的最大约束数为（）A．1 B．2 C．3 D．55．若两构件组成低副，则其接触形式为（）A．面接触 B．点或线接触 C．点或面接触 D．线或面接触6．若两构件组成高副，则其接触形式为（）A.线或面接触B.面接触C.点或面接触D.点或线接触7．若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( ) A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副8．由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为( )A.1B.m-1C.mD.m+l9．机构具有确定相对运动的条件是( )A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目10．图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（）A．图a B．图b C．图c D．图d二、填空题1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为 _____________。
机械设计基础分章节练习题
《机械设计基础》课程分章节练习题第一章机械设计基础概论第二章平面机构运动简图及自由度第三章平面连杆机构一、单项选择题1. 机器中各制造单元称为（）A．零件B．构件C．机件D．部件2. 机器中各运动单元称为（）A．零件B．构件C．部件D．机件3. 在平面机构中，每增加一个低副将引入（）A．0个约束B．1个约束C．2个约束D．3个约束4. 机构具有确定相对运动的条件是（）A．机构的自由度数目等于主动件数目 B. 机构的自由度数目大于主动件数目C．机构的自由度数目小于主动件数目 D. 机构的自由度数目大于等于主动件数目5. 平面运动副所提供的约束为（）A.1B.2C.1或2D.36. 由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为( )A.1B.m-1C.mD.m+l7. 平面铰链四杆机构ABCD中，AD为机架，L AB=40mm，L BC=60mm，L CD=120mm，L AD=120mm，那么（）A．AB杆为曲柄，CD杆为摇杆 B. AB杆与CD杆均为曲柄C．AB杆与CD杆均为摇杆 D. AB杆为摇杆，CD杆为曲柄8. 无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为( )A.θ<︒0B.θ=︒0C.θ≥︒0D.θ>︒09. 一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.导杆机构10. 铰链四杆机构的死点位置发生在（）A．从动作与连杆共线位置B．从动件与机架共线位置C．主动件与连杆共线位置D．主动件与机架共线位置11. 铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。
若杆长l AB=30mm,l BC=70mm，l CD=80mm，则机架最大杆长为（）A.80mmB.100mmC.120mmD.150mm12. 曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（）A．压力角B．传动角C．极位夹角D．摆角13. 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和，则要获得双摇杆机构，机架应取（）A．最短杆B．最短杆的相邻杆C．最短杆的对面杆D．无论哪个杆14. 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则机构为（）A．曲柄摇杆机构B．曲柄滑块机构C．双曲柄机构D．双摇杆机构15. 在铰链四杆机构中，传动角γ和压力角α的关系是（）A．γ=180°-αB．γ=90°+αC．γ=90°-αD．γ=α16. 在下列平面四杆机构中，一定无急回特性的机构是（）A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构C.对心曲柄滑块机构D.偏置曲柄滑块机构17. 偏心轮机构是由铰链四杆机构（）演化而来的。
机械设计基础各章选择、填空习题
机械设计基础各章选择、填空习题机械设计基础各章选择、填空习题第一章平面机构的结构分析一、填空题1.两构件通过_面__接触组成的运动副称为低副。
2.两构件__直接接触__并产生一定__相对运动__的联接称为运动副。
3.平面机构的运动副共有两种,它们是__低__副和__高__副。
第二章平面连杆机构一、填空题1.平面连杆机构由一些刚性构件用____副和____副相互联接而组成。
2.在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为____，只能来回摇摆某一角度的构件称为____，直接与连架杆相联接，借以传动和动力的构件称为____，不与机架直接联接的构件称为____。
3.图示为一铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。
试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）____________________________。
（2）以____为架，则____为曲柄。
4.设右图已构成曲柄摇杆机构。
当摇杆CD为主动件，机构处于BC与从动曲柄AB共线的两个极限位置，称为机构的两个____位置。
5.铰链四杆机构的三种基本形式是____机构，____机构，____机构。
6.平面连杆机构急回运动特性可用以缩短____,从而提高工作效率。
7.平面连杆机构的急回特性系数K____。
8.位置四杆机构中若对杆两两平行且相等，则构成____机构。
9.在曲柄摇杆机构中,以曲柄为原动件时, ____出现曲柄与机架共线位置。
10.在曲柄摇杆机构中, ____出现在曲柄与连杆共线位置。
11.在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为原动件,则曲柄与连杆共线位置是____位置。
12.在曲柄摇杆机构中,若减小曲柄长度,则摇杆摆角____。
13.在曲柄摇杆机构中,行程速比系数与极位夹角的关系为____。
二、选择题1.平面连杆机构当急回特性系数K____时，机构就具有急回特性。
a >1b =1c <12.铰链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和，则机构有____。
朱明zhubob机械设计基础第二章工程力学习题答案
答：合力为零，但有力矩存在。
3．约束的概念是什么？
答：力学中把预先给定的、限制物体运动（位移、速度或运动趋势）的条件称为约束。
4．力的三要素是什么？
答：力的大小，方向和作用点。
二、作图题
1.试计算图2-52中力F对于点O的力矩。
计算力矩
答：(a) MO=Fl ; (b) MO=0(c)MO=Flsinβ
2.画出图2-53中工件及压块的受力图。
3.内燃机的曲柄滑块受载荷F作用，画出图2-54中滑块的受力图。
压块受力分析
曲柄滑块受力分析
三、计算题
1.试求图2-55中各梁的支座反力。已知F=6kN，q=2kN/m，M=2kN·m，l=2m，a=1m。α=45°。
梁的受力分析
解：(a) FB=2.12KN (向上) FAx=4.24KN（向右）FAy=2.12KN (向上)
（b）FB=4.24KN(与支持面垂直向上) FAx=3KN（向右）FAy=3KN (向上)
（c）FB=1KN(向上) FA=2KN（向上）
2.如图2-56所示平面结构，自重不计，B处为铰链联接。已知：P=100kN，M=200kN·m，L1=2m，L2=3m。试求支座A的约束力。
梁的受力分析
答案：FAx=9.52KN（向右）FAy=19.04KN (向上)
第二章
一、简答题
1.如何正确理解力的概念，哪些因素决定力的作用效果？
答:力是物体间的相互作用。它反映了任何一个力必定和两个物体同时发生联系，力不能脱离物体而单独存在；力一出现必牵涉到两个物体，一个是施力物体，一个是受力物体。
力的大小、方向和作用点。
2.正立方体的顶角上作用着6个大小相等的力，此力系向任一点A端固定，如图2-57所示，B端与直角弯杆BEDC用铰链相连，定滑轮半径R=20cm，CD=DE=100cm，AC=BE=75cm，不计各构件自重，重物重P=10kN，求C，A处的约束力。
机械设计基础习题2
《机械设计基础》习题2原理部分目录0. 绪论1. 平面机构及其自由度2. 平面连杆机构3. 凸轮机构4. 齿轮机构5. 轮系6. 其它常用机构7. 机械的动力性能0绪论思考题0-1机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。
0-2机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？0-3零件与构件有什么区别？并用实例说明。
举出多个常用的通用机械零件。
0-4机械设计的基本要求是什么？为什么要确定机器的预定使用期限？0-5机械设计的一般过程是什么？1 平面机构及其自由度思考题1-1 什么是高副？什么是低副？在平面机构中高副和低副各引入几个约束？1-2 什么是机构运动简图？绘制机构运动简图的目的和意义？制机构运动简图的步骤？1-3 什么是机构的自由度？计算自由度应注意那些问题？1-4 机构具有确定运动的条件是什么？若不满足这一条件，机构会出现什么情况？习题1-1绘制图示平面机构的机构运动简图。
a) b)c) d)题图1-11-2 计算图示平面机构的自由度。
（机构中如有复合铰链，局部自由度,虚约束,予以指出。
）a) b)c) d题图1-21-3 求出图示平面机构的全部瞬心。
a) b) c)题图1-31-4 图示正切机构中, ,rad/s 61 =ω求构件3的速度3。
2平面连杆机构思考题2-1平面四杆机构的基本形式是什么？它有哪些演化形式？演化的方式有哪些？ 2-2什么是曲柄？平面四杆机构曲柄存在的条件是什么？曲柄是否就是最短杆？ 2-3什么是行程速比系数？极位夹角？急回特性？三者之间关系如何？ 2-4什么是平面连杆机构的死点？举出避免死点和利用死点进行工作的例子。
2-5平面铰链四杆机构的主要演化形式有哪几种？它们是如何演化来的？ 2-6平面四杆机构的设计方法有哪几种？它们的特点是什么？习题2-1根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
题图1-4题图2-12-2画出各机构的压力角传动角。
箭头标注的构件为原动件。
a) b) c)题图2-22-3设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆CD 的长度L CD =75mm ，行程速比系数K =1.5，机架AD的长度L AD = 100mm ，摇杆的一个极限位置与机架的夹角ψ=45°，求曲柄连杆的长度L AB ,L BC 。
机械设计基础 第二章作业
《机械设计基础》第二章平面机构基础班级：姓名：学号：成绩：一、填空题1. 机构具有确定运动的条件：。
2. 计算平面机构自由度的公式为，应用此公式时应注意判断是否有、及。
3. 用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副所绘制的机构简图称为。
4. 在平面机构中，具有2个约束的运动副是副，具有1个约束的运动副是副。
二、单选题1.以下不属于机器的执行部分的是（）A 数控机床的刀架B 工业机器人手臂C 汽车的车轮D 空气压缩机2．（）保留了2个自由度，带进了一个约束。
A 高副B 移动副C 转动副D 低副3. 若复合铰链处有5个构件汇集在一起，应有（）个转动副。
A 4B 3C 2D 54．在比例尺μl=20 mm/mm 的机构运动简图中，量得一构件的长度是10mm，则该构件的实际长度为（）mm。
A 20B 50C 200D 5005．两个以上的构件共用同一转动轴线，所构成的转动副称为（）。
A 复合铰链B 局部自由度C 虚约束D 单一铰链6．计算机构自由度时，对于局部自由度应（）。
A 除去不计B 考虑C 部分考虑D 转化成虑约束7．火车车轮在轨道上转动，车轮与轨道构成（）副。
A 移动B 高C 低D 转动8．在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和（）。
A 美观B 对称C 受力情况D 增加重量9. 为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,则运动简图相对于与实际机构的（）应相同。
A 构件数、运动副的类型及数目B 构件的运动尺寸C 机架和原动件D 以上都是10.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构的自由度就会（）A 增多B 减少C 不变三、判断题1．一个作平面运动的构件有2个独立运动的自由度。
（）2．平面低副机构中，每个转动副和移动副所引入的约束条件是相同的。
（）3．局部自由度只存在于滚子从动件的凸轮机构中。
（）4．机构具有确定运动的条件为自由度大于0。
（）5．虚约束没有独立约束作用，在实际机器可有可无。
机械设计基础复习题1
机械设计基础复习题第二章复习题⒈填空题（1）两构件通过面接触组成的运动副称为低副，低副又分为转动副副和移动副两种。
（2）两构件通过点或线接触的运动副叫作高副。
（3）机构中存在与整个机构运动无关的自由度称为局部自由度，在计算机构自由度时应去掉。
（4）在任何一个机构中，只能有１个构件作为机架。
⒉选择题（1）一个作平面运动的自由构件具有 c 自由度。
a．一个 b．二个 c．三个 d．四个（2）平面机构中的高副所引入的约束数目为 a 。
a．一个 b．二个 c．三个 d．四个（3）平面机构中的低副所保留的自由度数目为 a 。
a．一个 b．二个 c．三个 d．四个（4）当机构的原动件数 b 机构的自由度数时，该机构具有确定的相对运动。
a．大于 b．等于 c．小于⒊问答题（1）何谓运动副何谓高副和低副每种运动副各引入几个约束（2）何谓机构运动简图它有何实际意义由实际机械绘制机构运动简图的步骤如何（3）平面机构自由度的计算公式是什么应用公式计算机构自由度时应注意哪些问题（4）平面机构具有确定运动的条件是什么第二章复习题1.填空题1. 填空题(1) 按凸轮形状来分，凸轮机构可分为盘形凸轮、移动凸轮及圆柱凸轮三类。
(2) 在凸轮的休止角范围内，随凸轮的转动，从动件的运动位置停留不动。
(3) 凸轮机构的压力角指的是凸轮机构中从动件的运动方向线与其受力方向线之间所夹的锐角。
(4) 变转动为移动的机构有凸轮机构及曲柄滑块机构。
(5) 依靠外力维持接触的凸轮机构，在回程时发生自锁的可能性很小，故对这类凸轮只需对其推程压力角进行校核。
(6) 凸轮轮廓曲线是由从动件运动规律所决定的。
(7) 滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从（凸轮回转中心）到（凸轮理论廓线）的最短距离。
2.选择题1. 与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是B。
A.惯性力难以平衡B.点、线接触，易磨损C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动2. 与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是A。
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一、判断题（认为正确的，在括号内画√,反之画Ｘ）
1、机构是由两个以上构件组成的。
（）
2、运动副的主要特征是两个构件以点、线、面的形式相接触。
（）
3、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零。
（）
4、转动副限制了构件的转动自由度。
（）
5、固定构件（机架）是机构不可缺少的组成部分。
（）
6、4个构件在一处铰接，则构成4个转动副。
（）
7、机构的运动不确定，就是指机构不能具有相对运动。
（）
8、虚约束对机构的运动不起作用。
（）
二、选择题（将正确的答案的序号字母填入括号内）
1、如图2-21所示，三种机构运动简图中，运动不确定是哪几个图？（）
A. a)和b)
B. b)和c)
C. a)和c)
2、如图2-22所示，该机构中共有多少个转动副？（）
A.8个
B. 9个
C.10个
3、如图2-23所示，要使机构具有确定的相对运动，需要多少个原动件？（）
A. 1个
B. 2个
C.3个
4、如图2-24所示，机构的自由度F等于多少？( )
A.1 B2. C.3
三. 综合题
1.图2-25所示为一缝纫机下针机构,试绘制其机构运动简图.
2.绘制图2-26所示平面机构的运动简图.
3.图2-27所示为一简易冲床机构,试绘制其机构运动简图,计算自由度并提出改进方案
4.计算图2-28所示各机构的自由度,判断机构是否具有确定的相对运动(图中绘有箭头的构
件为主动件)，并指出复合铰链、局部自由度。