1、 思考题与习题第一章 平面机构的结构分析题1.1 简要回答（1）什么是运动副、运动副元素、低副、高副？什么是运动链、机架、原动件、从动件？（2）什么是机构运动简图？它与机构示意图有什么区别？（3）组成机构的基本单元是什么？“机构是由零件组成的”，“机构是由构件组成的”，“机构是由运动链组成的”，“机构是由原动件、从动件系统和机架组成的”，“机构是由原动件、机架和杆组组成的”，这些说法是否正确？机构究竟是怎么组成的？符合什么条件才能成为机构？（4）“机构有确定的运动，运动链则没有确定的运动”，“机构中肯定有一个构件为机架、运动链中则没有机架”的说法是否正确？机构和运动链究竟有什么区别？（5）何为
2、复合铰链、局部自由度、虚约束？如何判断它们的存在？题1.2 填空（1）构件与零件的区别在于构件是 的单元体，而零件是 的单元体。（2）称 为构件，称 为运动副，称 为运动副元素。（3）机构具有确定相对运动的条件是 ；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由 、 和 组成。（4）两构件通过面接触而构成的运动副为 ，它引入 个约束；通过点、线接触而构成的运动副称为 ，它引入 个约束。（5）在平面机构中 引入一个高副 引入 个约束，而引入一个低副 引入 个约束，约束 与自由度的 系是 。（6）由M个构件组成的复合铰链 个 动副。（7）机构要能 运动，自由度 ，机构具有确定相对运动的条件是 。（8）
3、机构中的运动副是 ，平面 杆机构是由 构件以 接而成的。（12）运动链具有确定运动成为机构的条件是 、 、 。题1.3 填空（1）两构件组成运动副的 条件是 。A 接接触 具有相对运动； B. 接接触 相对运动；C 接触 具有相对运动； D. 接触 相对运动。（2） 机构的原动件 于 于自由度 ，机构 确定的运动。A 有； B. 没有； C. 一定。（3）在机构中，些 机构运动currency1的复部分“入的约束为 。A 虚约束； B. 局部自由度； C. 复合铰链。（4）机构具有确定运动的条件是 。A 机构自由度 于原动件 ； B 机构自由度 于原动件 ； C 机构自由度 于原动件 ； D
4、机构自由度 与原动件 。（5）一个平面低副 fi个fl平面运动的构件“ 成的运动链有 个自由度。1A.3； B. 4； C .5； D.6。（6）杆组是自由度于 的运动链。A.0 ； B. 1； C.原动件 。 （7）平面运动副“的约束为 。A. 1； B. 2； C. 3； D. 1 2。（9）机构中有一个 。A. 运动链； B. 原动件； C. 从动件； D. 机架。（10）具有确定运动的动系中原动件 。A. ” 有2个；B. 有2个； C. 有2个； D. 。（11）要机构具有确定的相对运动，条件是 。A. 机构的自由度于1； B. 机构的自由度 原动件 1； C. 机构的自由度 于原动
5、件 。题1.4 判断题（1）有自由度为1的机构才具有确定的运动。 （ ）（2）机构能 运动的基本条件是自由度 于零。 （ ）（3）任何机构都是自由度为零的基本杆组 接原动件和机架面构成的。 （ ）（5）任何机构的从动件系统的自由度都于零。 （ ）（6）在平面机构中一个高副引入两个约束。 （）（7） 机构的自由度F0， 于原动件 ，则机构具有确定的相对运动。 （ ）（8）运动链要成为机构， 运动链中原动件 于 于自由度 。 （ ）（9）任何机构都是由机架原动件，自由度为零的杆组组成的。 杆组是自由度为零的运动链。 答 （ ）1.1 ( )1.2(1)运动， 。(2)机构中运动单元体，构件的动 接
6、，构成运动副的两构件 接接触的 何要素。(3)机构自由度 与原动件 相；机架、原动件、从动件。(4)低副、2；高副、1。(5)1、2，fi 和为 3。(6)M-1。(7) 于 于 1，机构原动件 与自由度 相。(8)两构件组成的可动 接，运动副。(9) 原动件。相对，相对 。(10)3，3n-(2pl+ph) ，3n-(2pl+ph) 。(11) ； ； 。(12) 有一个构件 定、自由度于 于 1、自由度 与原动件 相。1.3(1) A； (2) B； (3)A； (4)C； (5)B； (6)A； (7)D； (8)D； (9)D； (10)C； (11)C。1.4(1) ； (2) ；
7、(3) ； (4) ； (5) ； (6) ； 2(7) ； (8) ； (9) 。第fi章 平面机构的运动分析(一)题2.1 简要回答(1) 机构运动分析 些 ？对机构 运动分析的 的是什么？(2) 何 ？相对 度 与 对 度 有何区别？(3) 什么 定理？(4) 在对机构 度分析， 度 法一于什么 合？能否 度 法对机构 度分析？(5) 何 度 ？(6) 何 度 度 ？ 法一点的 度 度 具 什么条件？要 意 些 题？(7) 为什么 度 法和 度 法能 分析一构件 点 的 度和 度 系，而 能 分析 构件 点 的 度和 度 系？(8) 机构中“有构件 构件的“有点是否 有 度 度 ？机架的
8、 度 度 在何？(9) 机构在什么才 有 度存在？ 如何 算？方向又如何确定？(10) 如何杆矢量表示构件？解析法分析机构运动的 键是什么？题2.2 填空(1) 度 可以定义为互相fl平面相对运动的两构件 的点。(2)相对 与 对 的相点是 ， 点是 ；在由N个构件组成的机构中，有 个相对 ，有 个 对 。(3)作相对运动的个构件的个 。(4) 的相似原理能 于 的 点，而 能 于机构的 点。(5)在平面铰链五杆机构中，有 个 度 ，中有 个 为 对 度 。(6) 两构件组成 动副，相对 度 在 ；组成移动副， 在 ；组成兼有滑动和滚动的高副， 在 。(7) 两构件 接组成运动副。 位置 确定
9、。(8) 两构件的相对运动为 动，牵 运动为 动，两构建的合点 有 度。 度的 为 ；方向与 的方向一致。题2.3 填空(1)列说法中，正确的是 。A.在机构中， 一 ，两构件的合点的 度 相，则点为两构件的 ；B.在机构中， 一 ，一可动构件的点的 度为零，则点为可动构件与机架的 ；C.在机构中， 一 ，两可动构件的合点的 度相，则点称为它们的 对；D.两构件构成高副，则它们的 一定在接触点。(2)列 构件中 k cca 32 为零的机构是 。A.(a)与(b) ； B.(b)与(c) ； C.(a)与(c) ； D.(b) 。(3) 列 构件中 k cca 32 为零的机构是 。3A.(a
10、) ； B.(b) ； C.(c) ； D.(b) 与(c) 。题2.4 判断题(1)两构件构成高副， 一定在接触点。 （ ）(2)平面机构中任意构件的 运动 可视为绕 对 度 动，故构件任一点的度于绕 度 动的法向和切向 度矢量 和。 （ ）(3) 度 是 两个构件相对运动相对 度相的点。 （ ）(4)在铰链四杆机构中， 为 杆fl一平面运动，“以它 能与他构件构成 对 。（ ）答2.1( )2.2(1) 相对 度为零的合 ( 对 度相的合 ) 。(2)互相平面相对运动的两构件 相对 度为零的合点，后 对 度为零，前是， 2 )1( NN ， )1( N 。(3)在一 线 。(4)一构件，
11、构件 。(5)10，4 。(6) 动副中 ；导轨垂线 穷远；接触点公法线 。(7) 定理 。(8)移， 。 1212 12 cck cca ， 12cc 沿 1 90 。2.3(1) B (2) D (3) C2.4(1) (2) (3) (4) 第fi章 平面 杆机构 设 (fi)题2.1 简答题(1)平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？(2)何机构的压力角？ 值对机构效率有何？(3)压力角的 对 杆机构的动 能有何？(4)曲柄摇杆机构中，有 一构件为原动件，才可能出现死点位置？(5)铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是什么？(6)何 程 系 ？对 曲柄滑块机构的 程 系 K于 ”？ 可否曲柄
12、摇杆机构的极位夹角 0 ？(7)导杆机构和双滑块机构曲柄存在条件是什么？(8)何 杆机构的急回特 ？它什么 表达？何极位夹角？它与机构的急回特 有什么 系？ (9)在曲柄摇杆机构中， 以曲柄为原动件，机构是否一定存在急回运动，为什么？(10)何 杆机构的压力角、动角？四杆机构的 压力角发生在什么位置？研究动角的意义是什么？(11)如何确定铰链四杆机构、偏置曲柄滑块机构 动角 min 的位置？4(12)何“死点”？它在什么发生？与“自锁”有何本质区别？如何 和避免“死点”位置？ (13)在曲柄 动的曲柄摇杆机构中，已知： 曲柄的极位夹角 30 ，摇杆工作为7s，试 ：1)摇杆空回程“需为 干？2
13、)曲柄每分钟 是 ”？(14)在图示导杆机构中，已知 mmlAB 40 ，试 : 1) 机构成为摆动导杆， ACl 的 值为 ”？2)AB为原动件，机构的动角为 ？3) mmlAC 50 ， 机构成为 动导杆， ABl 的 值为 ”？(15)为机构具有急回运动特 ， 程 系 K=1 吗？试说出12个K=1的机构。(16)根据图中“ 判断列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构，还是双摇杆机构，并说明为什么？题2.2 填空(1)如图“示铰链四杆机构， 90mm.d110mm,c150mm,b70mm,a 以a杆为机架可得 ， 以b杆为机架可得 机构。(2)机构中的运动副是 ，平面 杆机构是由 构
14、件 接而成的机构。(3)在曲柄摇杆机构中改 而 成曲柄滑块机构，在曲柄滑块机构中改 而 成偏 机构。(4)曲柄摇杆机构中，有取 为主动件，才有可能出现死点位置。于死点位置，机构的动角 。(5)在摆动导杆机构中， 以曲柄为原动件，机构的压力角为 度，动角为度。(6)试写出两种能 原动件单向 续 动 成输出构件 续 线往复运动， 具有急回特的 杆机构: ， 。(7)图示为摆动导杆机构，已知曲柄 mmlAB 02 ，机架 mmlAC 04 ，试 机构的极位夹角 ，机构的 程 系 K= (写出 算公和结果) 。(8)平 四 机构的极位夹角 度，它的 程 系 K= 。(9)曲柄滑块机构， 曲柄在与滑块的
15、位移方向垂 ，动角为 ；导杆机构，中滑块对导杆的作力方向始终垂 于导杆，动角为 。(10) 杆机构如图“示，试回答：1)一个铰链四杆机构如图(a)“示， 杆的长度l 论如何 化， 可能得双曲柄机构( 对，还是错？) 。 为 。2)一个曲柄摇块机构如图(b)“示，试在图fl出极位夹角。摇块 (是顺，还是逆？)针方向回 ，摇块的平 角 度较 。(11)机构于死点，压力角为 ，动角为 。(12)图示铰链四杆机构为双曲柄机构，构件AB的 ABl 的取值范围为 。5(13)铰链四杆机构演化成它 的四杆机构有 种方法，它们是 ， ， ， 。(14)铰链四杆机构中， 90mm.d120mm,c150mm,b
16、60mm,a (如图示)。1)以a杆为机架得 机构；2)以b杆为机架得 机构；3)以c杆为机架得 机构；4)以d杆为机架得 机构。(15)曲柄滑块机构中， 与 于两互相垂 位置 一，出现 动角。(16)在曲柄摇杆机构中， 与 两线位置 一，出现 动角。(17)在曲柄摇杆机构中， 为主动件， 与 构件两线，则机构出现死点位置。(18)铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是 。(19) 铰链四杆机构 机架(倒置)以后, 杆的相对运动 ，理由是 。(20)一对 曲柄滑块机构中， 改为以曲柄为机架，则 演化为 机构。题2.3 填空(1) 四杆机构于死点位置，机构的压力角 。A. 为0； B. 为 90 ；
17、C. 与构件 有 。(2)四杆机构的急回特 是针对主动件作 而言的。A. 运动； B. 移动 ； C. 动 移动。(3)对于双摇杆机构，短构件与长构件长度 和 于余两构件长度 和。A.一定； B. 一定； C.一定 。(4) 铰链四杆机构的短杆与长杆长度 和 于 于余的两杆长 和， 取与短杆相邻的构件为机架，机构为 ； 取短杆为机架，机构为 ； 取短杆的对 杆为机架，机构为 。A. 双摇杆机构 ； B. 曲柄摇杆机构 ； C. 双曲柄机构 ； D. 导杆机构 。(5) 一曲柄摇杆机构 化为双曲柄机构，可 。A.原机构曲柄为机架； B.原机构 杆为机架 ； C.原机构摇杆为机架。(6)平面 杆机
18、构的 程 系 K值的可能取值范围是 。A.0K1； B.0K2； C. 1K3； D.1K2。(7)曲柄摇杆机构于死点位置 于零度。A.压力角； B.动角； C.极位夹角。(8)摆动导杆机构， 导杆于极位置，导杆 与曲柄垂 。A.一定； B. 一定； C.一定 。(9)偏置曲柄滑块机构中，从动件滑块的 程 度 化系 K 1。A. 于； B. 于； C.于。(10)曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构， 滑块的动角 ，则 。A. 曲柄与导路平 ； B. 曲柄与导路垂 ； 6C. 曲柄与 杆线； D. 曲柄与 杆垂 。(11)曲柄为原动件的曲柄摇杆机构， 知摇杆的 程 系 K=1.5，那么极位夹角于。A
19、. 18 ； B. 18- ； C. 36 ； D. 72 。（12）在曲柄摇杆机构中， 增 曲柄长度，则摇杆摆角 。A. ； B. 减 ； C. ； D. 。（13）曲柄滑块机构的死点能发生在 。A. 曲柄主动； B. 滑块主动； C. 杆与曲柄线。（14）急回机构的 程 系 K 。A. 1； B.=1； C.1； D.=0。（15） 曲柄为主动件，曲柄机构的 动角 min 总是出现在 。A. 杆与曲柄成一条 线； B. 杆与机架成一条 线； C.曲柄与机架成一条 线。（16）铰链四杆机构有曲柄存在的 要条件是 。A.短杆与长杆长度 和 于 于它两杆长度 和；B.短杆与长杆长度 和 于它两杆
20、长度 和； C.以短杆为机架 以短杆相邻的杆为机架。（17）对 曲柄滑块机构，曲柄长为a， 杆长为b，则 动角 min 于 。A. abarccos ； B. baarcsin ； C. baarccos 。（18）铰链四杆机构的压力角是 在 摩擦 杆作于 的力与力作点度“夹锐角。A. 主动件； B. 从动件； C. 机架； D. 架杆。（19）平面四杆机构中，是否存在死点，取决于 是否与 杆线。A. 主动件； B. 从动件； C. 机架； D.摇杆。（20）一个K 于1的铰链四杆机构与K=1的对 曲柄滑块机构串 组合，串 组合而成的 程 化系 K 。（21）在设 铰链四杆机构， 动角 min
21、 。A.尽可能 一些； B. 尽可能 一些； C. 为 0 ； D. 45 。题2.4 判断题(1)在曲柄滑块机构中，要滑块fl主动件，就 然有死点存在。(2)平面四杆机构的动角，在机构运动过程中是 化的，为 机构的动力 能，在设 动角 值 min 于 值 。(3)在曲柄摇杆机构中， 以曲柄为原动件， 动角可能出现在曲柄与机架的两个线位置 一。(4)在铰链四杆机构中， 以短杆为原动件，则机构为曲柄摇杆机构。(5)在铰链四杆机构中，要符合曲柄存在的条件，机构就一定有曲柄存在。(6)对 曲柄滑块机构中， 曲柄为主动件，则滑块的 程 系 一定于1。7(7)从力效果看，动角 ，压力角 。(8)一个铰链
22、四杆机构，通过 取 的构件为机架总能得曲柄摇杆机构。(9)一个铰链四杆机构 为双摇杆机构，则短杆与长杆长度 和一定 于他两杆长度和。答2.1（ ）2.2（1）双摇杆机构，双摇杆机构。（2）两构件组成的可动 接，平面低副。（3）摇杆长度为 ，回 副 。（4）摇杆，0。（5）0，90 。（6）偏置曲柄滑块机构、摆动导杆滑块导轨（ 机构）。（7） 604020arccos2-180 ， 2-180180 。（8）0，1 。（9） 值， 90 。（10）1）对，机架 是短杆。 2）顺、逆（=0 ）一 。（11） 90 ，0。（12）45 ABl 55。（13）四，改 构件的 和运动 ，改 运动副 ，
23、构件为机架，运动副元素逆 。（14）1）双曲柄；2）曲柄摇杆； 3）双摇杆 ；4）曲柄摇杆。（15）曲柄 滑块移动导路。（16）曲柄 机架。（17）摇杆，曲柄 杆。（18）短杆与长杆长度 和 fi杆长度 和， 短杆为机架。（19） 杆长度 ， 个机构一个 运动，没有改 杆相对运动。（20） 动导杆。2.3 （1）B； （2）A； （3）B； （4）B，C，A； （5）A； （6）C；（7）B； （8）A； （9）A； （10）B； （11）C； （12）A；（13）B； （14）A； （15）C； （16）A； （17）C； （18）B；（19）B； （20）A； （21）B 。2.4（1）
24、； （2） ； （3） ； （4）； （5）； （6） ；（7） ； （8）； （9）。第章 机构 设 题3.1 简答题8（1）在 动 杆 机构中， 顺针方向 动， 杆向移动为工作 程，则的 相对 杆导路向 偏置还是向 偏置为 ？为什么？ 偏置得 有什么题 生？ （2） 机构压力角的 与基 有何 系？（3）滚 的 与理论 曲率 有何 系？如出现 线 相，可以取 些方法 解决？（4）在 动 杆 机构中，试 对于一 部 的 杆， 杆的运动是否相？试简原 。（5）平与导路夹角为锐角的平从动件 机构，压力角为 ？（6） 的基 是 的 动中 理论 线的 ，还是 的 动中 线的 ？（7）如何理解从动件一位
25、移的 的 角？从动件在生程和回程currency1的 角如何度量？（8）何 机构的压力角？它在 一 度量？压力角 化对 机构的工作有何？与 有何 系？（9） 动的滚 从动件、 从动件、平从动件的生程currency1和回程currency1位移如何度量？（10）摆动的滚 从动件、 从动件、平从动件的生程currency1和回程currency1位移如何度量？（11）设 动 杆 机构，在 杆运动 的条件，需减 程压力角，可 两种“？（12）图中两图 为工作 线为偏 的 机构，试分别 出它们理论 线是 还是， 运动是否相？（13）滚 杆 的理论 线与 线是否相似？是否为曲线？（14）理论 线相而
26、线 的两个对 移动滚 从动件 机构，从动件的运动是否相？（15）在移动滚 从动件 机构中， 线 fi ，而增 减 滚 ，从动件运动是否发生 化？（16）试 一 曲线的 与 的 杆fl合， 种 杆的运动是否一 ？ 杆的运动相， 的 杆设 的 线又是否一 ？（17） 论是以顺针 动，偏置 动 杆， 杆的导路线 偏于 回 中 的 一 较合理？为什么？（18） 的理论 线与 线有何区别？“基 是 一条 线的 向 ？（19）如果两个 的 线相，则从动件的运动是否一定相？为什么？（20）如果两个 的理论 线相，则从动件的运动是否一定相？为什么？（21）已知一摆动滚 杆 机构， 滚 ，现 一个 与原滚 的
27、滚 。试 滚 后 杆的运动和 杆的 摆角是否发生 化？为什么？(22) 为什么平 杆 机构的 线一定要 ？滚 杆 机构的 线 ？而 一定 出现运动”？(23) 滚 从动件 机构， 线能否由理论 线 点的向 滚 得？为什么？(24) 在什么 线 出现 点 过切现？如何避免？(25) 取基 ， 考 些 素？什么原则以 ？(26) 在一个 动平 杆 机构中，原设 的 杆是对 的， 改为偏 置。试 杆的运动是否改 ？ 偏置设 线，试 它与对 9设 的 线是否一 ？为什么？(27)在移动滚 从动件与移动平从动件 机构的设 中，偏置从动件的主要的分别是什么？偏置方向如何 取？(28)滚 的 与理论 线的曲
28、率 有何 系？图解设 ，如出现 线 相，可以取 些方法 解决？(29) 如摆动 杆的 程和回程运动线图对称，试 程和回程的 是否对称？为什么？(30) 力 和 何 机构 力角的确定是否一 ？为什么？(31) 机构的 高副低机构能否 机构？在什么能？(32) 工作点“夹的 角是否就是从动件的 程运动角？(33) 平 动移动从动件 机构，压力角 为零，它还有可能自锁吗？(34) 一 杆 现种运动而设 ， 改为滚 杆，可 否？为什么？题3.2 填空(1)在 机构的 种基本的从动件运动中， 运动 机构 生 ，和 运动 生 ， 运动则没有 。(2)在 机的 种的 杆运动中， 于低 的； 和 于中 ， 于
29、高 的；而 可在高 。(3) 设 滚 杆 机构的 线， 发现 线有 现，则在 的改 取的“是 。(4) 一个偏 、 、移动 杆 机构（图示）， 的一 线为 线，基 0r于偏 ， 以角 度 动， 杆 度为 ”？ 。 杆以 还是以 ？ 。(5) 的基 是从 的短 。(6) 滚 移动从动件 ，它的 线是理论 线的 曲线。(7) fi 与从动杆高副接触 的方法有 、 。(8) 图示 机构中的 为一偏 。已知 长为 mmR 30 ， 何中 为O点。又知AO长 mmlAO 10 。 逆针 ，试确定列 值(填入空 可)。图示位置，从动杆垂 AO，那么， 角 ，从动杆位移 S 。论由图示位置 续 过 90 ，那么，从动杆的位移 S ，从动杆与 线接触点压力角 。(9) 的基 ，则 机构的压力角 ，而 机构的 。(10) 设 机构， 量得中点的压力角 过 值，可以 方法压力角减 。(11) 移动从动件 机构， 从动件运动一定， 低 程和回程的压力角，可的“是 。 低 程的压力角，可 方法。(12)写出两种 、又 的运动 、 。(13) 的 是由 决定的。(14) 平垂 于导路的 动 杆 机构中，压力角于 。(15) 机构 杆运动的 原则为: 。 。10
