《机械基础》平面连杆机构（1）（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《机械基础》平面连杆机构（1）-讲义 知识点一 运动副及其分类 一、构件 构件是组成机构的基本运动单元，可以是一个零件或由若干零件固定连接组成的刚性组合。刚性组合指多个零件通过固定连接形成一个整体，这个整体在运动过程中保持形状不变。 二、运动副 构件与构件之间既保证直接接触和约束，又保持确定相对运动的可动连接称为运动副。 三、平面运动副 两构件在同一平面内所组成的运动副称为平面运动副。 转动副：允许两个构件在一个平面内绕一个轴线相对转动。 移动副：允许两个构件在一个平面内沿一条直线相对滑动。 四、低副和高副 低副：构件间为面接触形式的运动副，常见的有转动副和移动副。 高副：构件间为点、线接触形式的运动副，常见的有凸轮副和齿轮副。 面接触：接触面积较大，摩擦力分布均匀，承载能力较强。 点、线接触：接触面积较小，摩擦力集中，承载能力相对较弱，但可以实现更复杂的运动。 （单项选择题）构件是组成机构的基本的运动单元，以下说法正确的是（ ） A. 构件只能由一个零件构成 B. 构件是由若干零件固定连接而组成的刚性组合 C. 构件可以是任意形状的物体 D. 构件不需要保持相对运动 【答案】B 【解析】根据教材原文，构件可以是一个零件，也可以是由若干零件固定连接而组成的刚性组合。选项A错误，因为构件也可以由多个零件组成；选项C错误，因为构件有特定的定义和要求；选项D错误，因为构件需要保持相对运动。 1. （单项选择题）下列关于运动副的说法中，正确的是（ ） A. 运动副是指构件之间的不可动连接 B. 运动副是指构件之间既保证直接接触又保持确定相对运动的可动连接 C. 运动副是指构件之间的间接接触 D. 运动副是指构件之间的固定连接 【答案】B 【解析】根据教材原文，运动副是指构件之间既保证直接接触又保持确定相对运动的可动连接。选项A、C、D均不符合定义。 2. （单项选择题）下列关于高副的说法中，正确的是（ ） A. 高副是指构件间为面接触形式的运动副 B. 高副是指构件间为点、线接触形式的运动副 C. 高副是指构件间为体接触形式的运动副 D. 高副是指构件间为任意接触形式的运动副 【答案】B 【解析】根据教材原文，高副是指构件间为点、线接触形式的运动副。选项A、C、D均不符合定义。 3. （单项选择题）平面低副常见的形式有（ ） A. 转动副和齿轮副 B. 移动副和凸轮副 C. 转动副和移动副 D. 凸轮副和齿轮副 【答案】C 【解析】根据教材原文，平面低副常见的形式有转动副和移动副。选项A中的齿轮副属于高副；选项B中的凸轮副属于高副；选项D中的凸轮副和齿轮副都属于高副。 1. （单项选择题）关于运动副的定义，下列说法正确的是（ ） A. 构件与构件之间保持直接接触和相对运动的不可动连接称为运动副 B. 构件与构件之间既保证直接接触和约束，又保持确定相对运动的可动连接称为运动副 C. 构件与构件之间保持间接接触和相对运动的可动连接称为运动副 D. 构件与构件之间保持直接接触但无相对运动的连接称为运动副 【答案】B 【解析】教材原文明确指出，运动副是构件与构件之间既保证直接接触和约束，又保持确定相对运动的可动连接。因此选项B正确。 2. （单项选择题）以下关于转动副的描述正确的是（ ） A. 转动副允许构件绕一个固定轴旋转 B. 转动副允许构件在平面内任意移动 C. 转动副允许构件在空间内任意移动 D. 转动副不允许构件做任何相对运动 【答案】A 【解析】转动副允许构件绕一个固定轴旋转，但不允许构件在其他方向上移动。 3. （单项选择题）以下哪种运动副属于高副（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 齿轮副 D. 螺旋副 【答案】C 【解析】高副是指接触面为点或线接触的运动副，齿轮副是典型的高副。 · 构件是组成机构的基本运动单元，可以是一个零件或由若干零件固定连接组成的刚性组合。 · 构件与构件之间既保证直接接触和约束，又保持确定相对运动的可动连接称为运动副。 知识点二 平面机构的自由度 一、构件的自由度 自由度指构件在平面内可以进行的独立运动的数量。 构件在平面运动中具有三个独立的运动，即沿x轴和y轴的移动，以及在x0y平面内的转动。这三种独立运动称为自由度。 二、运动副对构件的约束 构件通过运动副连接后，某些独立运动将受到限制，这种对构件独立运动的限制称为约束。 低副：引入两个约束，限制了两个自由度。如转动副和移动副，分别限制了沿x轴和y轴的移动或绕z轴的转动。 高副：引入一个约束，限制了一个自由度。如齿轮副，只限制了一个自由度。。 三、平面机构自由度的计算公式 假设一个平面机构有N个构件，活动构件数为，则该机构剩余的自由度数为：。 活动构件数： 低副数： 高副数： 公式： 应用：用于计算平面机构的自由度，确定机构的运动特性。 1.（单项选择题）关于平面机构的自由度，下列说法正确的是（ ） A. 平面运动的自由构件具有两个独立的运动 B. 构件在平面运动中，一个自由构件具有三个独立的运动，分别是沿x轴和y轴的移动以及在x0y平面内的转动 C. 构件在平面运动中，一个自由构件仅能沿x轴和y轴移动 D. 构件在平面运动中，一个自由构件只能在x0y平面内转动 【答案】B 【解析】根据教材原文，构件在平面运动中，一个自由构件具有三个独立的运动，即沿x轴和y轴的移动，以及在x0y平面内的转动。因此选项B是正确的。 1. （单项选择题）下列关于运动副对构件约束的说法，正确的是（ ） A. 转动副约束了构件沿着x轴和y轴的移动，保留了转动自由度 B. 移动副约束了构件在x0y平面内的转动，保留了沿x轴方向的移动自由度 C. 平面低副引入一个约束，限制了一个自由度 D. 平面高副引入两个约束，限制了两个自由度 【答案】B 【解析】 根据教材原文，移动副约束了构件在x0y平面内的转动，只保留了一个沿着x轴方向的移动自由度。因此选项B是正确的。 2. （单项选择题）关于平面机构自由度的计算公式，下列说法正确的是（ ） A. 表示活动构件数，表示低副数，表示高副数 B. 表示固定构件数，表示低副数，表示高副数 C. 表示活动构件数，表示高副数，表示低副数 D. 表示固定构件数，表示高副数，表示低副数 【答案】A 【解析】根据教材原文，表示活动构件数，表示低副数，表示高副数。因此选项A是正确的。 3. （单项选择题）关于复合铰链，下列说法正确的是（ ） A. 复合铰链由两个以上的杆件在同一轴线上构成多个转动副 B. 组成复合铰链的杆件数为时，该处所包含的转动副数应为 C. 复合铰链不会影响机构自由度的计算 D. 复合铰链只能由两个杆件组成 【答案】A 【解析】根据教材原文，复合铰链由两个以上的杆件在同一轴线上构成多个转动副。因此选项A是正确的。 1. （单项选择题）原动件数大于自由度数时，机构会出现（ ） A. 运动确定的现象 B. 运动不确定的现象 C. 刚性连接 D. 自由度为零 【答案】C 【解析】根据教材原文，如果原动件数大于自由度数，则机构会出现刚性连接。因此选项C是正确的。 2. （单项选择题）关于虚约束，下列说法正确的是（ ） A. 虚约束对机构的运动起重要作用 B. 虚约束可以增加机构的刚度，改善机构的受力 C. 虚约束会改变机构的运动轨迹 D. 虚约束必须在所有情况下都去除 【答案】B 【解析】根据教材原文，虚约束对机构的运动虽不起作用，但可以增加机构的刚度，改善机构的受力。因此选项B是正确的。 3. （单项选择题）关于平面机构具有确定运动的条件，下列说法正确的是（ ） A. 机构的自由度数必须大于原动件数目 B. 机构的自由度数必须等于原动件数目 C. 机构的自由度数必须小于原动件数目 D. 机构的自由度数与原动件数目无关 【答案】B 【解析】根据教材原文，机构的自由度数必须等于原动件数目，机构的运动才确定。因此选项B是正确的。 · 自由度指构件在平面内可以进行的独立运动的数量。 · 构件通过运动副连接后，某些独立运动将受到限制，这种对构件独立运动的限制称为约束。 知识点三 平面四杆机构的基本形式 一、铰链四杆机构 铰链四杆机构是由四个构件用转动副依次连接而成的平面四杆机构。 曲柄：做圆周运动的连架杆。 摇杆：只能做往复摆动的连架杆。 连杆：连接两连架杆的可动构件。 曲柄摇杆机构：两连架杆中一个是曲柄，另一个是摇杆。 双曲柄机构：两个连架杆均为曲柄。 双摇杆机构：两个连架杆均为摇杆。 二、滑块四杆机构 滑块四杆机构含有移动副，分为单滑块和双滑块机构。 曲柄滑块机构：可将回转运动转变为往复移动，广泛应用于自动送料、夹核桃器等。 导杆机构：包括转动导杆和摆动导杆机构。 摇块机构：用于摆动液压泵。 定块机构：如手动压水机。 （单项选择题）以下哪种情况可以确定为曲柄摇杆机构（ ） A. 最短构件为机架 B. 最短构件为连杆 C. 最短构件为连架杆 D. 最短构件为滑块 【答案】C 【解析】根据教材原文，当最短构件与最长构件长度之和小于或等于其他两构件长度之和时，若最短构件为连架杆，则该机构一定是曲柄摇杆机构。因此选项C正确。 1.（单项选择题）以下哪种设备应用了双曲柄机构的特性（ ） A. 缝纫机踏板机构 B. 惯性锤 C. 港口起重机 D. 剪板机 【答案】B 【解析】根据教材原文，惯性锤利用了双曲柄机构的特点，即当主动曲柄做匀速转动时，从动曲柄做周期性的变速转动。因此选项B正确。 2. （单项选择题）关于平面连杆机构的特点，下列说法正确的是（ ） A. 平面连杆机构中的运动副为高副 B. 平面连杆机构的构件之间为点接触 C. 平面连杆机构磨损大，不易加工 D. 平面连杆机构能方便地实现复杂的运动规律 【答案】D 【解析】根据教材原文，平面连杆机构由于低副为面接触，做传力时压强低，磨损小，且易于加工和保证精度，能方便地实现复杂的运动规律。 3. （单项选择题）下列关于铰链四杆机构的描述，正确的是（ ） A. 铰链四杆机构中所有运动副都是移动副 B. 铰链四杆机构中固定不动的构件称为连杆 C. 铰链四杆机构中与机架相连的构件称为连架杆 D. 铰链四杆机构中连接两连架杆的可动构件称为机架 【答案】C 【解析】根据教材原文，铰链四杆机构中固定不动的构件称为机架；与机架相连的构件1、3称为连架杆；连接两连架杆的可动构件2称为连杆。 1. （单项选择题）下列关于双曲柄机构的描述，正确的是（ ） A. 双曲柄机构的两个连架杆均为摇杆 B. 双曲柄机构的两个连架杆均为曲柄 C. 双曲柄机构的一个连架杆为曲柄，另一个为摇杆 D. 双曲柄机构的两个连架杆均为连杆 【答案】B 【解析】根据教材原文，当铰链四杆机构的两个连架杆均为曲柄时，称为双曲柄机构。 2. （单项选择题）下列关于滑块四杆机构的描述，正确的是（ ） A. 滑块四杆机构中没有移动副 B. 滑块四杆机构中只有一个滑块 C. 滑块四杆机构中可以有多个滑块 D. 滑块四杆机构中没有转动副 【答案】C 【解析】根据教材原文，凡含有移动副的四杆机构，均称为滑块四杆机构，简称滑块机构。按机构中滑块的数目，可分为单滑块机构和双滑块机构。 3. （单项选择题）下列关于定块机构的描述，正确的是（ ） A. 定块机构中滑块为机架 B. 定块机构中曲柄为机架 C. 定块机构中连杆为机架 D. 定块机构中导杆为机架 【答案】A 【解析】根据教材原文，曲柄滑块机构中，如取滑块3为机架，即得定块机构。 · 铰链四杆机构是由四个构件用转动副依次连接而成的平面四杆机构。包含曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。 · 滑块四杆机构含有移动副，分为单滑块和双滑块机构。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$