东北大学机械设计基础各章习题附解答.docx

1、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

2、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

3、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 04.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

4、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） 五、计算题（5） （6）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

5、 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

6、。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） n = 5,Pl（2） n = 6,Pl（3） n = 4,Pl= 7,Ph= 8,Ph= 4,Ph= 0 ，则 F = 3n - 2P - Pl h= 1，则 F = 3n - 2P - Pl h= 2 ，则 F = 3n - 2P - Pl h= 3 5 - 2 7 - 0 = 1，机构具有确定的运动。= 3 6 - 2 8 -1 = 1，机构具有确定的运动。= 3 4 - 2 4 - 2 = 2 ，机构具有确定的运动。

7、（4） n = 5,Pl= 7,Ph= 0 ，则 F = 3n - 2P - Pl h= 3 5 - 2 7 - 0 = 1，机构具有确定的运动。（5） n = 4,Pl（6） n = 3,Pl= 4,Ph= 3,Ph= 2 ，则 F = 3n - 2P - Pl h= 2 ，则 F = 3n - 2P - Pl h= 3 4 - 2 4 - 2 = 2 ，机构具有确定的运动。= 3 3 - 2 3 - 2 = 1 ，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。n = 7,Pl= 9,Ph= 1，则 F = 3n - 2P - Pl h=

8、3 7 - 2 9 -1 = 2G46F53EC/1DC2BHA872.解：机构在k 点处有局部自由度。n = 9,Pl= 12,Ph= 1，则 F = 3n - 2P - Pl h= 3 9 - 2 12 - 1 = 2 。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。5DE4C36F7G82JI91KABH第二章 平面连杆机构一、判断题（正确 T，错误 F）1.任何平面四杆机构出现死点时对工作都是不利的，因此应设法避免。 （ ）2.铰链四杆机构存在曲柄的条件是最短杆与最长杆之和大于

9、或等于其余两杆长度之和。（ ）3. 低副联接的三个构件不能组成机构，只能构成一个构件。（）4. 机构处于死点位置时，机构中的从动件将出现自锁或运动不确定现象。（）5. 极位夹角是从动件在两个极限位置时的夹角。（）6. 在铰链四杆机构中，通过取不同构件作为机架，则可以分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。（）7. 平面四杆机构中，压力角越小，传动角越大，机构的传动性能越好，效率越高。（）二、单项选择题1.在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置（ ）。A 曲柄摇杆机构 B 双摇杆机构 C 双曲柄机构 D 曲柄滑块机构2.为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装（ ）

10、增大惯性。A 齿轮 B 飞轮 C 凸轮 D 蜗轮3.当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角 min总是出现在（ ）。A 连杆与曲柄成一条线时 B 连杆与机架成一条线时；C 曲柄与机架成一条线时 D 曲柄、连杆与机架成一条线时。4.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为（ ）。A 05.一曲柄摇杆机构，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6.铰链四杆机构ABCD 中，AB 为曲柄，CD 为摇杆，BC 为连杆。若杆长 l =30mm，l =70mm，AB BCCDl =80mm，则机架最大杆长为（ ）A 80mm B 100mm C

11、 120mm D 150mm7.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 偏置曲柄滑块机构三、填空题1.在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为 。2.当压力角大到某一数值时，不论推力为多大，都不能使从动件运动，凸轮机构将发生 。3.平面四杆机构中，已知行程速比系数为K，则极位夹角的计算公式为 。四、简答题1.何为平面连杆机构？平面四杆机构具有哪些基本特征？2.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是什么？铰链四杆机构有哪几种形式，如何判断？3.根据图中所注尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、

12、双曲柄机构、还是双摇杆机构，并说明为什么。五、设计题（1） （2） （3）1.试设计一造型机工作台的翻转机构。已知连杆长度 lCB= 110mm ，工作台在两极限位置时11B B = 400mm ，且B1 2和B2在同一水平线上，要求A、D 在另一水平线上，且C点至A、D 所在水平线的距离为 150mm。按比例作图设计该机构，并求取曲柄 l 图痕迹。和连杆lAB CD的长度（图解法），写出作图过程，并保留作2.试设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆的长度lCD= 290mm，机架的长度lAD= 230mm ，摇杆在两个极限位置间的夹角 = 45 ，行程数比系数 K = 1.4 。（1）按比例作图设计该

13、机构，并求取曲柄l 和连杆l 的长度（图解法）AB BC（2）验算设计的机构曲柄是否存在；（3）标注机构的最大传动角及机构处于由极限位置时的压力角。要求写出作图过程，并保留作图痕迹。参考答案一、判断题（正确 T，错误 F）1. F 2. F 3. T 4. T 5. F 6. T 7. T二、单项选择题1. C 2. B 3. C 4. B 5. B 6. C 7. C三、填空题1.急回特性2.自锁3. = K - 1 180K + 1四、简答题1.由若干个构件用低副联接组成的平面机构称为平面连杆机构。平面四杆机构的基本特征包括：急回特性，压力角，死点。2.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是机构

14、中最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。铰链四杆机构的基本形式有 双曲柄机构最短杆为机架；曲柄摇杆机构最短杆为连架杆；双摇杆机构最短杆为连杆。3. 图（1）为曲柄摇杆机构，原因25 + 120 = 145 160 = 60 + 100 ，则说明该机构中存在曲柄，而最短杆又为连架杆。图（ 2）为双曲柄机构，原因 40 + 110 = 150 160 = 70 + 90 ，则说明该机 构 中 存 在 曲 柄 ， 而 最 短 杆 又 为 机 架 。 图 （ 3 ） 为 双 摇 杆 机 构 ， 原 因50 + 60 = 110 170 = 70 + 100 ，但是最短杆为连架杆。五、设计题1.设计过程详见参考教材 22 页，“已知连杆的两个位置设计四杆机构”的内容。2.设计过程详见参考教材