2016绵阳市公需科目考试题答案

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，约束数与自由度的关系是 。（6）由 M 个构件组成的复合铰链应包括 个转动副。（7）机构要能够运动，自由度必须 ，机构具有确定相对运动的条件是 。（8）机构中的运动副是指 ，平面连杆机构是由许多刚性构件以 联接而成的。（12）运动链具有确定运动成为机构的条件是 、 、 。题 1.3 选择填空（1）两构件组成运动副的必备条件是 。A直接接触且具有相对运动； B. 直接接触但无相对运动；C不接触但具有相对运动； D. 不接触也无相对运动。（2）当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将 确定的运动。A有； B. 没有； C. 不一定。（3）在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为 。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机构自由度数小于原动件数； B机构自由度数大于原动件数； 2C机构自由度数等于原动件数； D机构自由度数与原动件数无关。（5）用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有 个自由度。A.3； B. 4； C .5； D.6。（6）杆组是自由度等于 的运动链。A.0 ； B. 1； C.原动件数。 （7）平面运动副所提供的约束为 。A. 1； B. 2； C. 3； D. 1 或 2。（9）机构中只有一个 。A. 闭式运动链； B. 原动件； C. 从动件； D. 机架。（10）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目 。A. 至少应有 2 个；B. 最多有 2 个； C. 只有 2 个； D.不受限制。（11）要使机构具有确定的相对运动，其条件是 。A. 机构的自由度等于 1； B. 机构的自由度数比原动件数多 1； C. 机构的自由度数等于原动件数。题 1.4 判断题（1）只有自由度为 1 的机构才具有确定的运动。 （ ）（2）机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。 （ ）（3）任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。 （ ）（5）任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 （ ）（6）在平面机构中一个高副引入两个约束。 （ ）（7）若机构的自由度 F0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。 （ ）（8）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数。 （ ） （9）任何机构都是由机架加原动件，再加自由度为零的杆组组成的。因此杆组是自由度为零的运动链。 答案 （ ）1.1 (略)1.2(1)运动，制造。(2)机构中独立运动单元体，构件间的动联接，构成运动副的两构件间直接接触的几何要素 。(3)机构自由度数与原动件数相等；机架、原动件、从动件 。(4)低副、2；高副、1。(5)1、2，二者之和为 3。(6)M-1。(7)大于或等于 1，机构原动件数与自由度数相等。(8)两构件组成的可动联接，运动副。(9)变换原动件。相对，相对尺寸未变。3(10)3，3n-(2p l+ph) ，3n-(2p l+ph) 。(11) ；。(12)必须有一个构件固定、自由度等于或大于 1、自由度数与原动件数相等 。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) ； (3)； (4) ； (5) ； (6) ； (7) ； (8) ； (9) 。第二章 平面机构的运动分析(一)题 2.1 简要回答(1) 机构运动分析包括哪些内容？对机构进行运动分析的目的是什么？(2) 何谓瞬心？相对速度瞬心与绝对速度瞬心有何区别？(3) 什么叫三心定理？(4) 在对机构进行速度分析时，速度瞬心法一般适用于什么场合？能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析？(5) 何谓速度多边形？(6) 何谓速度影像及加速度影像？应用影像法求某一点的速度或加速度时必须具备什么条件？要注意哪些问题？(7) 为什么速度影像法和加速度影像法只能用来分析同一构件上各点之间的速度和加速度关系，而不能用来分析不同构件上各点之间的速度和加速度关系？(8) 机构中所有构件及构件上的所有点是否均有其速度影像及加速度影像？机架的速度影像及加速度影像在何处？(9) 机构在什么情况下才会有哥氏加速度存在？其大小如何计算？方向又如何确定？(10) 如何用杆矢量表示构件？用解析法分析机构运动的关键是什么？题 2.2 填空(1)速度瞬心可以定义为互相做平面相对运动的两构件上 的点。(2)相对瞬心与绝对瞬心的相同点是 ，不同点是 ；在由 N 个构件组成的机构中，有 个相对瞬心，有 个绝对瞬心。(3)作相对运动的三个构件的三个瞬心必 。(4)影像的相似原理只能应用于 的各点，而不能应用于机构 的各点。(5)在平面铰链五杆机构中，共有 个速度瞬心，其中有 个瞬心为绝对速度瞬心。(6)当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 处；组成移动副时，其瞬心在 处；组成兼有滑动和滚动的高副时，其瞬心在 处。(7)当两构件不直接组成运动副时。瞬心位置用 确定。(8)当两构件的相对运动为 动，牵连运动为 动时，两构建的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为 ；方向与 的方向一致。 题 2.3 选择填空4(1)下列说法中，正确的是 。A.在机构中，若某一瞬时，两构件上的重合点的速度大小相等，则该点为两构件的瞬心；B.在机构中，若某一瞬时，一可动构件上的某点的速度为零，则该点为可动构件与机架的瞬心；C.在机构中，若某一瞬时，两可动构件上的重合点的速度相同，则该点称为它们的绝对瞬心；D.两构件构成高副，则它们的瞬心一定在接触点上。(2)下列各构件中 不为零的机构是 。kca32A.(a)与(b) ； B.(b)与(c) ； C.(a)与(c) ； D.(b) 。(3) 下列各构件中 为零的机构是 。kc32A.(a) ； B.(b) ； C.(c) ； D.(b) 与(c) 。题 2.4 判断题(1)两构件构成高副时，其瞬心一定在接触点上。 （ ）(2)平面机构中任意构件的瞬时运动均可视为绕其绝对速度瞬心转动，故构件上任一点的加速度等于绕该速度瞬心转动的法向和切向加速度矢量之和。 （ ）(3)速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点。 （ ）(4)在铰链四杆机构中，因为连杆做一般平面运动，所以它不能与其他构件构成绝对瞬心。（ ）答案2.1(略)2.2(1)瞬时相对速度为零的重合( 或瞬时绝对速度相同的重合) 。(2)互相平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点，后者瞬时绝对速度为零，前者不是， ， 。21(N(3)在同一直线上 。(4)同一构件上，不同构件上 。(5)10，4 。(6)转动副中心；导轨垂线上无穷远；接触点处公法线上 。(7)三心定理 。(8)移，转。 ，将 沿 转 。1212ckca12c902.3(1) B (2) D (3) C2.4(1) (2) (3) (4) 第二章 平面连杆机构及其设计(二)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)何谓机构的压力角？ 其值对机构效率有何影响？5(3)压力角的大小对连杆机构的传动性能有何影响？(4)曲柄摇杆机构中，只有当哪一构件为原动件时，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)何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构的行程速比系数 K 等于多少？ 可否使曲柄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)何谓连杆机构的急回特性？它用什么来表达？何谓极位夹角？它与机构的急回特性有什么关系？ (9)在曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，为什么？(10)何谓连杆机构的压力角、传动角？四杆机构的最大压力角发生在什么位置？研究传动角的意义是什么？(11)如何确定铰链四杆机构、偏置曲柄滑块机构最小传动角 的位置？min(12)何谓“死点”？它在什么情况下发生？与“自锁”有何本质区别？如何利用和避免“死点”位置？ (13)在曲柄等速转动的曲柄摇杆机构中，已知： 曲柄的极位夹角 ，摇杆工作时间30为 7s，试问：1)摇杆空回程所需时间为若干？2)曲柄每分钟转速是多少？(14)在图示导杆机构中，已知 ，试问: 1)若机构成为摆动导杆时， 的最小mlAB40 ACl值为多少？2) 为原动件时，机构的传动角为多大？ 3)若 ，且此机构成为转mlAC50动导杆时， 的最小值为多少？ABl(15)为使机构具有急回运动特性，行程速比系数 K=1 行吗？试说出 12 个 K=1 的机构。(16)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、双曲柄机构，还是双摇杆机构，并说明为什么？题 2.2 填空(1)如图所示铰链四杆机构， 若以 a 杆为机90m.d1,c50m,b7,a 架可得 ，若以 b 杆为机架可得 机构。(2)机构中的运动副是指 ，平面连杆机构是由许多刚性构件用 联接而成的机构。(3)在曲柄摇杆机构中改变 而形成曲柄滑块机构，在曲柄滑块机构中改变 而形成偏心轮机构。(4)曲柄摇杆机构中，只有取 为主动件时，才有可能出现死点位置。处于死点位置时，机构的传动角 。(5)在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件时，该机构的压力角为 度，其传动角为 度。(6)试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动，且具有急回特性的连杆机构: ， 。(7)图示为摆动导杆机构，已知曲柄 ，机架 ，试问该机构的极位mlAB02mlAC046夹角 ，此机构的行程速比系数 K= (写出计算公式和结果) 。(8)平行四边形机构的极位夹角 度，它的行程速比系数 K= 。(9)曲柄滑块机构，当其曲柄处在与滑块的位移方向垂直时，其传动角 为 ；导杆机构，其中滑块对导杆的作用力方向始终垂直于导杆，其传动角 为 。(10)连杆机构如图所示，试回答：1)一个铰链四杆机构如图(a)所示，连杆的长度 不论如何变化，不可能得到双曲柄机构 l(对，还是错？) 。因为 。2)一个曲柄摇块机构如图(b) 所示，试在图上做出极位夹角 。摇块 (是顺，还是逆？)时针方向回转时，摇块的平均角速度较大。(11)机构处于死点时，其压力角为 ，传动角为 。(12)图示铰链四杆机构为双曲柄机构时，构件 的尺寸 的取值范围为 ABABl。(13)铰链四杆机构演化成其它形式的四杆机构有 种方法，它们是 ， ， ， 。(14)铰链四杆机构中， (如图示)。90m.d12,c50m,b6,a 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，当 与 处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传动角。(16)在曲柄摇杆机构中，当 与 两次共线位置之一时，出现最小传动角。(17)在曲柄摇杆机构中，当 为主动件， 与 构件两次共线时，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) 铰链四杆机构变换机架( 倒置)以后,各杆间的相对运动不变，其理由是 。(20)一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为 机构。题 2.3 选择填空(1)当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角 。A. 为 0； B. 为 ； C. 与构件尺寸有关。90(2)四杆机构的急回特性是针对主动件作 而言的。A.等速运动； B.等速移动 ； C.变速转动或变速移动。(3)对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和 大于其余两构件长度之和。A.一定； B.不一定； C.一定不。(4)当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和，此时，当取与最短杆相邻的构件为机架时，机构为 ；当取最短杆为机架时，机构为 ；当取7最短杆的对边杆为机架，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)若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将 。A.原机构曲柄为机架； B.原机构连杆为机架 ； C.原机构摇杆为机架。(6)平面连杆机构的行程速比系数 K 值的可能取值范围是 。A.0K1； B.0K 2； C. 1K3； D.1K 2。(7)曲柄摇杆机构处于死点位置时 等于零度。A.压力角； B.传动角； C.极位夹角。(8)摆动导杆机构，当导杆处于极限位置时，导杆 与曲柄垂直。A.一定； B.不一定； C.一定不。(9)偏置曲柄滑块机构中，从动件滑块的行程速度变化系数 K 1。A.大于； B.小于； C.等于。(10)曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构，当滑块上的传动角最小时，则 。A. 曲柄与导路平行； B. 曲柄与导路垂直； C. 曲柄与连杆共线； D. 曲柄与连杆垂直。(11)曲柄为原动件的曲柄摇杆机构，若知摇杆的行程速比系数 K=1.5，那么极位夹角 等于 。A. ； B. ； C. ； D. 。1818-3672（12）在曲柄摇杆机构中，若增大曲柄长度，则摇杆摆角将 。A. 加大； B. 减小； C. 不变； D.加大或不变。（13）曲柄滑块机构的死点只能发生在 。A. 曲柄主动时； B. 滑块主动时； C. 连杆与曲柄共线时。（14）急回机构的行程速比系数 K 。A. 1； B.=1； C.1； D.=0。（15）当曲柄为主动件时，曲柄机构的最小传动角 总是出现在 。minA.连杆与曲柄成一条直线时； B.连杆与机架成一条直线时； C.曲柄与机架成一条直线时。（16）铰链四杆机构有曲柄存在的必要条件是 。A.最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和；B.最短杆与最长杆长度之和大于其它两杆长度之和； C.以最短杆为机架或以最短杆相邻的杆为机架。（17）对心曲柄滑块机构，曲柄长为 a，连杆长为 b，则其最小传动角 等于 。minA. ； B. ； C. 。abrcosrcsinarcos（18）铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下连杆作用于 上的力与该力作用点速度间所夹锐角。A. 主动件； B. 从动件； C. 机架； D.连架杆。（19）平面四杆机构中，是否存在死点，取决于 是否与连杆共线。8A. 主动件； B. 从动件； C. 机架； D.摇杆。（20）一个 K 大于 1 的铰链四杆机构与 K=1 的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的行程变化系数 K 。（21）在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角 。minA.尽可能小一些； B. 尽可能大一些； C. 为 ； D. 。045题 2.4 判断题(1)在曲柄滑块机构中，只要滑块做主动件，就必然有死点存在。(2)平面四杆机构的传动角，在机构运动过程中是时刻变化的，为保证机构的动力学性能，在设计时应限制其传动角最小值 不小于许用值 。min(3)在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角可能出现在曲柄与机架的两个共线位置之一处。(4)在铰链四杆机构中，若以最短杆为原动件，则该机构即为曲柄摇杆机构。(5)在铰链四杆机构中，只要符合曲柄存在的条件，该机构就一定有曲柄存在。(6)对心曲柄滑块机构中，若曲柄为主动件，则滑块的行程速比系数一定等于 1。(7)从传力效果看，传动角越大越好，压力角越小越好。(8)一个铰链四杆机构，通过选取不同的构件为机架总能得到曲柄摇杆机构。(9)一个铰链四杆机构若为双摇杆机构，则最短杆与最长杆长度之和一定大于其他两杆长度之和。答案2.1（略）2.2（1）双摇杆机构，双摇杆机构。（2）两构件组成的可动联接，平面低副。（3）摇杆长度为，回转副半径。（4）摇杆，0。（5）0，90 。（6）偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨（牛头刨床机构） 。（7） ， 。6042arcos-182-18（8）0，1 。（9）最小值， 。9（10）1）对，机架不是最短杆。 2）顺、逆（ =0）一样。（11） ，0。（12）45 55。ABl（13）四，改变构件的形状和运动尺寸，改变运动副尺寸，选不同构件为机架，运动副元素逆换 。（14）1）双曲柄；2）曲柄摇杆； 3）双摇杆 ；4）曲柄摇杆。9（15）曲柄 滑块移动导路。（16）曲柄 机架。（17）摇杆，曲柄 连杆。（18）最短杆与最长杆长度之和另外二杆长度之和，且最短杆为机架。（19）各杆长度不变，整个机构加一个反转运动，没有改变各杆间相对运动。（20）转动导杆。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）； （2）； （3）； （4）； （5）； （6）；（7）； （8）； （9）。第三章 凸轮机构及其设计题 3.1 简答题（1）在直动推杆盘形凸轮机构中，若凸轮顺时针方向转动，推杆向上移动为工作行程，则凸轮的轴心应相对推杆导路向左偏置还是向右偏置为好？为什么？若偏置得太大会有什么问题产生？ （2）凸轮机构压力角的大小与基圆半径有何关系？（3）滚子半径的选择与理论轮廓曲率半径有何关系？如出现实际轮廓线变尖或相交，可以采取哪些方法来解决？（4）在直动推杆盘形凸轮机构中，试问对于同一凸轮用不同端部形状的推杆时，其推杆的运动规律是否相同？试简述其原因。（5）平底与导路夹角为锐角 的平底从动件凸轮机构，其压力角为多大？（6）凸轮的基圆半径是指凸轮的转动中心到理论廓线的最小半径，还是指凸轮的转动中心到实际廓线的最小半径？（7）如何理解从动件某一位移时的凸轮的转角？从动件在生程和回程阶段的凸轮转角如何度量？（8）何谓凸轮机构的压力角？它在哪一轮廓上度量？压力角变化对凸轮机构的工作有何影响？与凸轮尺寸有何关系？（9）直动的滚子从动件、尖底从动件、平底从动件的生程阶段和回程阶段位移如何度量？（10）摆动的滚子从动件、尖底从动件、平底从动件的生程阶段和回程阶段位移如何度量？（11）设计直动推杆盘形凸轮机构时，在推杆运动规律不变的条件下，需减小推程压力角，可采用哪两种措施？（12）图中两图均为工作廓线为偏心圆的凸轮机构，试分别指出它们理论廓线是圆还是非圆， 运动规律是否相同？（13）滚子推杆盘形凸轮的理论廓线与实际廓线是否相似？是否为等距曲线？（14）理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心移动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是否相同？（15）在移动滚子从动件盘形凸轮机构中，若凸轮实际廓线保持不变，而增大或减小滚子10半径，从动件运动规律是否发生变化？（16）试问将同一轮廓曲线的凸轮与不同形式的推杆配合使用，各种推杆的运动规律是否一样？若推杆的运动规律相同，使用不同形式的推杆设计的凸轮廓线又是否一样？（17）若凸论是以顺时针转动，采用偏置直动推杆时，推杆的导路线应偏于凸轮回转中心的哪一侧较合理？为什么？（18）凸轮的理论轮廓线与实际廓线有何区别？所谓基圆半径是指哪一条廓线的最小向径？（19）如果两个凸轮的实际廓线相同，则从动件的运动规律是否一定相同？为什么？（20）如果两个凸轮的理论廓线相同，则从动件的运动规律是否一定相同？为什么？（21）已知一摆动滚子推杆盘形凸轮机构，因滚子损坏，现更换了一个外径与原滚子不同的新滚子。试问更换滚子后推杆的运动