平面连杆机构试题及答案

平面连杆机构试题及答案姓名：____________________

一、选择题（每题2分，共20分）

1.平面连杆机构中，若一个杆件为主动杆，其余杆件为从动杆，则该机构称为：

A.开式机构

B.闭式机构

C.平面机构

D.空间机构

2.在平面四杆机构中，若要求从动杆作等速运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

3.平面连杆机构中，若要求从动杆作等加速运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

4.平面连杆机构中，若要求从动杆作等减速运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

5.在平面四杆机构中，若要求从动杆作正弦运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

6.平面连杆机构中，若要求从动杆作余弦运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

7.在平面四杆机构中，若要求从动杆作圆周运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

8.平面连杆机构中，若要求从动杆作椭圆运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

9.在平面四杆机构中，若要求从动杆作抛物线运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

10.平面连杆机构中，若要求从动杆作正切运动，则该机构应为：

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.任意机构

二、填空题（每题2分，共20分）

1.平面连杆机构中，若要求从动杆作等速运动，则该机构应为____机构。

2.平面连杆机构中，若要求从动杆作等加速运动，则该机构应为____机构。

3.平面连杆机构中，若要求从动杆作等减速运动，则该机构应为____机构。

4.平面连杆机构中，若要求从动杆作正弦运动，则该机构应为____机构。

5.平面连杆机构中，若要求从动杆作余弦运动，则该机构应为____机构。

6.平面连杆机构中，若要求从动杆作圆周运动，则该机构应为____机构。

7.平面连杆机构中，若要求从动杆作椭圆运动，则该机构应为____机构。

8.平面连杆机构中，若要求从动杆作抛物线运动，则该机构应为____机构。

9.平面连杆机构中，若要求从动杆作正切运动，则该机构应为____机构。

10.平面连杆机构中，若要求从动杆作正割运动，则该机构应为____机构。

三、计算题（每题10分，共30分）

1.已知平面四杆机构中，杆长分别为l1=30mm，l2=50mm，l3=70mm，l4=80mm，求该机构的极位夹角θ。

2.已知平面四杆机构中，杆长分别为l1=30mm，l2=50mm，l3=70mm，l4=80mm，求该机构的压力角α。

3.已知平面四杆机构中，杆长分别为l1=30mm，l2=50mm，l3=70mm，l4=80mm，求该机构的传动角γ。

四、简答题（每题5分，共25分）

1.简述平面连杆机构的特点。

2.解释什么是平面四杆机构的极位夹角。

3.描述什么是平面四杆机构的压力角。

4.解释什么是平面四杆机构的传动角。

5.说明如何判断平面四杆机构是否为曲柄摇杆机构。

五、论述题（10分）

论述平面连杆机构在机械设计中的应用及其重要性。

六、设计题（15分）

设计一个简单的平面四杆机构，使其满足以下要求：

1.主动杆作往复直线运动。

2.从动杆作等速圆周运动。

3.机构中所有杆件长度不超过100mm。

试卷答案如下：

一、选择题（每题2分，共20分）

1.B

解析思路：根据定义，闭式机构是指由多个杆件通过转动副连接而成的机构，能够形成一个封闭的循环。

2.A

解析思路：等速运动要求从动杆的角速度恒定，曲柄摇杆机构可以保证从动杆在特定条件下作等速运动。

3.A

解析思路：等加速运动要求从动杆的角加速度恒定，曲柄摇杆机构可以保证从动杆在特定条件下作等加速运动。

4.A

解析思路：等减速运动要求从动杆的角加速度恒定且方向与角速度相反，曲柄摇杆机构可以保证从动杆在特定条件下作等减速运动。

5.A

解析思路：正弦运动是周期性运动的一种，曲柄摇杆机构可以通过特定的设计实现从动杆的正弦运动。

6.A

解析思路：余弦运动是周期性运动的一种，曲柄摇杆机构可以通过特定的设计实现从动杆的余弦运动。

7.A

解析思路：圆周运动要求从动杆作圆周轨迹运动，曲柄摇杆机构可以保证从动杆在特定条件下作圆周运动。

8.A

解析思路：椭圆运动是特定轨迹的运动，曲柄摇杆机构可以通过特定的设计实现从动杆的椭圆运动。

9.A

解析思路：抛物线运动是特定轨迹的运动，曲柄摇杆机构可以保证从动杆在特定条件下作抛物线运动。

10.A

解析思路：正切运动是特定轨迹的运动，曲柄摇杆机构可以保证从动杆在特定条件下作正切运动。

二、填空题（每题2分，共20分）

1.双曲柄

2.双曲柄

3.双曲柄

4.双曲柄

5.双曲柄

6.双曲柄

7.双曲柄

8.双曲柄

9.双曲柄

10.双曲柄

三、计算题（每题10分，共30分）

1.解：θ=360°-(l1+l3+l4-l2)×180°/(2×l3)

解析思路：根据平面四杆机构的极位夹角公式计算。

2.解：α=sin^-1(l1/(2×l3))

解析思路：根据平面四杆机构的压力角公式计算。

3.解：γ=max(sin^-1(l1/(2×l3)),sin^-1(l2/(2×l3)),sin^-1(l3/(2×l3)),sin^-1(