第5练 运动副（二） 江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第5练，内容为：运动副引入的约束、保留自由度及常见运动副自由度判断。 江苏省（职教高考）一课一练 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 第5练 运动副（二） 一、单项选择题 1. 平面运动副中，低副的接触形式是（ ） A. 点接触 B. 线接触 C. 面接触 D. 点、线接触 2. 机构中自由度为零时，意味着机构处于什么状态？（ ） A. 完全静止 B. 匀速运动 C. 加速运动 D. 减速运动 3. 机构自由度计算公式F=3n-2PL-PH中，n表示（ ） A. 低副数 B. 构件数 C. 高副数 D. 原动件数 4. 在平面机构自由度计算中，下列哪一项属于计算结果而非输入参数？（ ） A. 运动副的数量 B. 构件的数量 C. 联杆数 D. 机构的自由度 二、多项选择题 5. 对于平面运动副，下列说法正确的是（ ） A. 平面转动副引入两个约束，保留一个自由度 B. 平面移动副引入两个约束，保留一个自由度 C. 平面转动副允许构件沿任意方向平移 D. 平面高副通常引入一个约束，保留两个自由度 6. 一个平面构件原有三个自由度，现有两种运动副分别引入一个和两个独立约束。下列说法正确的是（ ） A. 引入一个约束的运动副保留两个自由度 B. 引入一个约束的运动副通常属于高副 C. 引入两个约束的运动副保留一个自由度 D. 引入两个约束的运动副必然只允许相对转动 7. 某平面机构由机架和两个活动构件A、B组成。构件A、B未连接机架时各有三个自由度；A与B之间采用转动副，A与机架之间采用转动副，B与机架之间采用移动副，且各约束相互独立。下列说法正确的是（ ） A. 两个活动构件未加运动副时共有六个自由度 B. 将A与B之间的转动副改为高副后，机构自由度仍为零 C. 加入上述三个运动副后，机构自由度为零 D. A与B之间的转动副引入两个约束，保留一个相对自由度 三、判断题 8. 局部自由度对机构的传动效率没有影响。（ ） 9. 平面运动副的最大约束为2，最小约束为1。（ ） 四、综合应用题 10. 某自动冲压送料装置采用平面曲柄滑块机构。运动简图中包括机架、曲柄、连杆和滑块共4个构件。曲柄与机架、曲柄与连杆、连杆与滑块之间均为转动副，滑块与机架之间为移动副。忽略运动副间隙和构件变形，求：（1）计算该机构活动构件在平面内的总自由度、各运动副引入的约束总数以及机构的实际自由度。（2）维修人员认为移动副允许滑块沿导轨移动并绕导轨转动，因此具有2个自由度。判断该说法是否正确，并说明转动副、移动副和固定副各自保留的相对自由度。（3）若在滑块上再安装一个独立驱动缸，维修人员认为机构自由度可由1个增加到2个。判断该说法是否正确，并提出使机构获得两个独立运动自由度的改进思路。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第5练，内容为：运动副引入的约束、保留自由度及常见运动副自由度判断。 江苏省（职教高考）一课一练 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 第5练 运动副（二） 一、单项选择题 1. 平面运动副中，低副的接触形式是（ ） A. 点接触 B. 线接触 C. 面接触 D. 点、线接触 【答案】C 【解析】平面运动副中，低副是面接触。 2. 机构中自由度为零时，意味着机构处于什么状态？（ ） A. 完全静止 B. 匀速运动 C. 加速运动 D. 减速运动 【答案】A 【解析】当机构自由度为零时，所有构件都受到足够的约束，机构处于完全静止状态。 3. 机构自由度计算公式F=3n-2PL-PH中，n表示（ ） A. 低副数 B. 构件数 C. 高副数 D. 原动件数 【答案】B 【解析】n为活动构件数，PL为低副数，PH为高副数，用于计算机构自由度。 4. 在平面机构自由度计算中，下列哪一项属于计算结果而非输入参数？（ ） A. 运动副的数量 B. 构件的数量 C. 联杆数 D. 机构的自由度 【答案】D 【解析】平面机构的自由度计算公式中，参数包括运动副的数量、构件的数量和联杆数，而机构的自由度是计算的结果。 二、多项选择题 5. 对于平面运动副，下列说法正确的是（ ） A. 平面转动副引入两个约束，保留一个自由度 B. 平面移动副引入两个约束，保留一个自由度 C. 平面转动副允许构件沿任意方向平移 D. 平面高副通常引入一个约束，保留两个自由度 【答案】ABD 【解析】平面构件有三个自由度，转动副和移动副保留一个自由度，高副通常保留两个自由度。 6. 一个平面构件原有三个自由度，现有两种运动副分别引入一个和两个独立约束。下列说法正确的是（ ） A. 引入一个约束的运动副保留两个自由度 B. 引入一个约束的运动副通常属于高副 C. 引入两个约束的运动副保留一个自由度 D. 引入两个约束的运动副必然只允许相对转动 【答案】ABC 【解析】运动副保留的自由度等于原有自由度减去约束数。高副通常保留两个自由度，低副通常保留一个自由度。 7. 某平面机构由机架和两个活动构件A、B组成。构件A、B未连接机架时各有三个自由度；A与B之间采用转动副，A与机架之间采用转动副，B与机架之间采用移动副，且各约束相互独立。下列说法正确的是（ ） A. 两个活动构件未加运动副时共有六个自由度 B. 将A与B之间的转动副改为高副后，机构自由度仍为零 C. 加入上述三个运动副后，机构自由度为零 D. A与B之间的转动副引入两个约束，保留一个相对自由度 【答案】ACD 【解析】系统初始有六个自由度，三个运动副各引入两个约束，共减少六个自由度。改用高副后少一个约束，机构将保留一个自由度。 三、判断题 8. 局部自由度对机构的传动效率没有影响。（ ） 【答案】错误 【解析】局部自由度是构件在不影响其他构件运动的情况下所具有的局部运动。局部运动可能引起构件的空转、振动和能量损耗，降低运动传递的有效性和传动效率。因此，局部自由度对机构的传动效率可能产生影响，题干说法错误。 9. 平面运动副的最大约束为2，最小约束为1。（ ） 【答案】正确 【解析】平面内一个未受约束的构件具有3个自由度，即沿x轴和y轴的两个移动自由度以及绕垂直于平面的轴线的一个转动自由度。平面运动副至少需要限制其中1个自由度，因此最小约束数为1；平面运动副最多限制其中2个自由度，因此最大约束数为2。低副通常引入2个约束并保留1个自由度，高副通常引入1个约束并保留2个自由度。因此，题干说法正确。 四、综合应用题 10. 某自动冲压送料装置采用平面曲柄滑块机构。运动简图中包括机架、曲柄、连杆和滑块共4个构件。曲柄与机架、曲柄与连杆、连杆与滑块之间均为转动副，滑块与机架之间为移动副。忽略运动副间隙和构件变形，求：（1）计算该机构活动构件在平面内的总自由度、各运动副引入的约束总数以及机构的实际自由度。（2）维修人员认为移动副允许滑块沿导轨移动并绕导轨转动，因此具有2个自由度。判断该说法是否正确，并说明转动副、移动副和固定副各自保留的相对自由度。（3）若在滑块上再安装一个独立驱动缸，维修人员认为机构自由度可由1个增加到2个。判断该说法是否正确，并提出使机构获得两个独立运动自由度的改进思路。 【答案】（1）活动构件总自由度为 。转动副和移动副均为低副，每个保留1个自由度、引入2个约束；4个运动副引入的约束总数为 。机构实际自由度为 ，因此该机构具有1个自由度。（2）说法不正确。理想移动副只保留沿导轨方向的1个移动自由度，转动自由度受到约束；转动副只保留1个转动自由度；固定副保留0个相对自由度。（3）说法不正确。增加驱动装置只能提供驱动力，不能改变原机构的运动副连接关系和自由度。若要获得2个独立自由度，应重新设计机构拓扑结构，增加独立活动构件和相应运动支链，并合理减少或重新配置约束。 【解析】（1）除机架外有3个活动构件，总自由度为3×3=9。4个转动副或移动副均为低副，各引入2个约束，共8个，故机构自由度F=9−8=1。（2）说法不正确：移动副仅保留沿导轨的1个移动自由度；转动副保留1个转动自由度；固定副保留0个相对自由度。（3）说法不正确，增加驱动缸不改变机构拓扑和自由度。应增加独立活动构件及运动支链，合理配置约束，使机构获得2个独立自由度。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $