1、机械设计基础自考题-5 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.失效是指机械零件由于某些原因不能( )A工作 B连续工作C负载工作 D正常工作（分数：2.00）A.B.C.D.2.若组成运动副的两构件只能绕同一轴线的相对转动，则称这种运动副为( )A转动副 B移动副C球面副 D螺旋副（分数：2.00）A.B.C.D.3.若机构由 n个活动构件组成，则机构自由度为( )A3n B=3nC3n D和 n没关系（分数：2.00）A.B.C.D.4.下图所示机构中有( )个虚约束。（分数：2.00）A.B.C.D.5.若将一曲柄摇杆机构
2、转换为双曲柄机构，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 D原机构的主动件改变（分数：2.00）A.B.C.D.6.在曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角等于( )A摇杆两个极限位置之间的夹角 B连杆与摇杆之间所夹锐角C连杆与曲柄之间所夹锐角 D摇杆与机架之间所夹锐角（分数：2.00）A.B.C.D.7.对于平面连杆机构，当( )时，机构处于死点位置。A传动角 =0 B传动角 =45C压力角 =0 D压力角 =45（分数：2.00）A.B.C.D.8.已知：l AB=25mm，l BC=55mm，l CD=40mm，l AD=50mm，那么下图所示机构是( )（分
3、数：2.00）A.B.C.D.9.在曲柄滑块机构中，若取滑块为机架时，则可获得( )A转动导杆机构 B曲柄摇杆机构C摆动导杆滑块机构 D移动导杆机构（分数：2.00）A.B.C.D.10.在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得( )A转动导杆机构 B曲柄摇杆机构C摆动导杆滑块机构 D移动导杆机构（分数：2.00）A.B.C.D.11.曲柄滑块机构是由( )演化而来的。A曲柄摇杆机构 B双曲柄机构C双摇杆机构 D联动机构（分数：2.00）A.B.C.D.12.在曲柄摇杆机构中，当取曲柄为原动件时，( )死点位置。A有一个 B没有C有两个 D有三个（分数：2.00）A.B.C.D.13.曲柄
4、为原动件的曲柄摇杆机构行程速比系数 K=1.5，那么极位夹角 等于( )A18 B-18C36 D72（分数：2.00）A.B.C.D.14.在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置的是( )A双曲柄机构 B双摇杆机构C曲柄摇杆机构 D并联机构（分数：2.00）A.B.C.D.15.对于曲柄摇杆机构，当( )时，机构处于极限位置。A曲柄与机架共线 B曲柄与连杆共线C摇杆与机架共线 D摇杆与连杆共线（分数：2.00）A.B.C.D.16.对于铰链四杆机构，当从动件的行程速比系数( )时，机构必有急回运动特性。AK0 BK1CK1 DK=1（分数：2.00）A.B.C.D.1
5、7.凸轮机构工作时，从动件在( )发生刚性冲击。A运动开始的瞬时 B运动结束的瞬时C运动开始和结束的瞬时 D不确定（分数：2.00）A.B.C.D.18.凸轮从动件作等加速等减速运动时其运动始末( )A有刚性冲击 B没有冲击C既有刚性冲击又有柔性冲击 D有柔性冲击（分数：2.00）A.B.C.D.19.设计凸轮机构，当凸轮角速度、从动件运动规律已知时，则( )A基圆半径越大，压力角就越大 B基圆半径越小，压力角就越大C滚子半径越小，压力角就越小 D滚子半径越大，压力角就越小（分数：2.00）A.B.C.D.20.下图所示凸轮机构中，( )所画的压力角是正确的。（分数：2.00）A.B.C.D.
6、二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21. 1是由若干个具有确定的相对运动的构件组合而成的实物组合体。（分数：1.00）填空项 1:_22.若组成运动副两构件间的相对运动为某一方向的直线移动，则称这种运动副为 1。（分数：1.00）填空项 1:_23.若组成机构的所有构件都限制在同一平面内或几个相互平行的平面内运动，则称这种机构为 1。（分数：1.00）填空项 1:_24.由三个或三个以上的构件沿同一轴线用 1 并联在一起时所构成的连接称为复合铰链。（分数：1.00）填空项 1:_25.在机构中常出现一种与整体机构运动无关的局部独立运动，称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_26.
7、若机构的自由度小于等于零，则各构件间不可能产生相对运动，也没有主动件，这样的构件组合称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_27.平面连杆机构中，以 1 个构件组成的机构用得最多。（分数：1.00）填空项 1:_28.对于连续运转的机器，可以利用从动件的 1 来通过死点位置。（分数：1.00）填空项 1:_29.将曲柄作成偏心轮形状的平面四杆机构称为 1 机构。（分数：1.00）填空项 1:_30.从动件与凸轮轮廓的接触形式有 1、滚子、平底和曲面。（分数：1.00）填空项 1:_三、分析题(总题数：2，分数：12.00)31.如图所示油泵机构中，1 为曲柄，2 为活塞杆，3 为转块，4 为
8、泵体。试绘制该机构的机构运动简图。（分数：6.00）_32.如图所示冲床刀架机构，当偏心轮 1绕固定中心 A转动时，构件 2绕活动中心 C摆动，同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心，构件 4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并分析图中构件2与刀架 3组成的运动副。（分数：6.00）_四、计算题(总题数：4，分数：24.00)33.说明机构具有确定相对运动的条件，并判断下图所示机构运动是否确定。（分数：6.00）_34.计算下图所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束应具体指出。（分数：6.00）_35.已知四杆机构中各构件长度 lAB=50mm，l BC=45mm，l
9、CD=50mm，l AD=25mm。(1)说明四杆机构中存在曲柄的条件。(2)判断此四杆机构中哪个构件固定可以获得曲柄摇杆机构，哪个构件固定可以获得双摇杆机构，哪个构件固定可以获得双曲柄机构?（分数：6.00）_36.在下图所示四杆机构中，已知 a=60mm，b=150mm，c=120mm，d=100mm。取不同构件为机架，可得到什么类型的铰链四杆机构?（分数：6.00）_五、设计题(总题数：2，分数：14.00)37.判断下图所示机构的运动是否正确并提出改进方案。（分数：7.00）_38.如图所示为心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为 O，凸轮的转动中心为 O 。(1)在图
10、上作出凸轮基圆和理论轮廓线；(2)利用反转法原理，求凸轮从 A点接触到 B点接触时，凸轮的转角 ；(3)在图上标注出 B点接触时从动件的位移 s、机构的压力角 。(不必作文字说明，但必须保留作图线)（分数：7.00）_机械设计基础自考题-5 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.失效是指机械零件由于某些原因不能( )A工作 B连续工作C负载工作 D正常工作（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为失效的定义。要点透析 失效是指机械零件由于某些原因而丧失正常工作能力。2.若组成运动副的两构件只能绕同一轴
11、线的相对转动，则称这种运动副为( )A转动副 B移动副C球面副 D螺旋副（分数：2.00）A. B.C.D.解析：3.若机构由 n个活动构件组成，则机构自由度为( )A3n B=3nC3n D和 n没关系（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为平面机构的自由度计算。要点透析 若机构由 n个活动构件组成，这些活动构件在未组成运动副之前总共应具有 3n个自由度，而当这些构件用运动副连接起来组成机构之后，其自由度因运动副的约束而减少。4.下图所示机构中有( )个虚约束。（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为虚约束的定义及判断。要点透析 对
12、机构运动不起真正约束作用的约束称为虚约束。此图中上、下滑块之间组成导路平行的移动副，只计入一个移动副，其余是虚约束。5.若将一曲柄摇杆机构转换为双曲柄机构，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 D原机构的主动件改变（分数：2.00）A. B.C.D.解析：6.在曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角等于( )A摇杆两个极限位置之间的夹角 B连杆与摇杆之间所夹锐角C连杆与曲柄之间所夹锐角 D摇杆与机架之间所夹锐角（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为传动角的定义。要点透析 在连杆结构中，连杆与从动件之间所夹的锐角称为传动角，用 表示。
13、7.对于平面连杆机构，当( )时，机构处于死点位置。A传动角 =0 B传动角 =45C压力角 =0 D压力角 =45（分数：2.00）A. B.C.D.解析：8.已知：l AB=25mm，l BC=55mm，l CD=40mm，l AD=50mm，那么下图所示机构是( )（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为曲柄摇杆机构的形成条件。要点透析 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和，且以最短杆的相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。9.在曲柄滑块机构中，若取滑块为机架时，则可获得( )A转动导杆机构 B曲柄摇杆机构C摆动导杆滑块机构 D移动
14、导杆机构（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：10.在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得( )A转动导杆机构 B曲柄摇杆机构C摆动导杆滑块机构 D移动导杆机构（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为铰链四杆机构之间的演化。要点透析 在曲柄滑块机构中，当取曲柄为机架时，曲柄相邻的两构件都可以作整周转动，这种四杆机构称为转动导杆机构。11.曲柄滑块机构是由( )演化而来的。A曲柄摇杆机构 B双曲柄机构C双摇杆机构 D联动机构（分数：2.00）A. B.C.D.解析：12.在曲柄摇杆机构中，当取曲柄为原动件时，( )死点位置。A有一个 B没有C有两个 D有三
15、个（分数：2.00）A.B. C.D.解析：13.曲柄为原动件的曲柄摇杆机构行程速比系数 K=1.5，那么极位夹角 等于( )A18 B-18C36 D72（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为极位夹角的计算。要点透析 由公式 ，得 =14.在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置的是( )A双曲柄机构 B双摇杆机构C曲柄摇杆机构 D并联机构（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为铰链四杆机构的死点位置。要点透析 因四杆机构中是否存在死点位置，决定于从动件是否与连杆共线。所以双曲柄机构无论以哪一构件为主动件，都
16、不存在死点位置。15.对于曲柄摇杆机构，当( )时，机构处于极限位置。A曲柄与机架共线 B曲柄与连杆共线C摇杆与机架共线 D摇杆与连杆共线（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为曲柄摇杆机构的极限位置。要点透析 极限位置是指在铰链四杆机构中作往复运动的构件，其往复运动区间的两个极端位置，故当曲柄摇杆机构的曲柄与连杆共线时，机构处于极限位置。16.对于铰链四杆机构，当从动件的行程速比系数( )时，机构必有急回运动特性。AK0 BK1CK1 DK=1（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为铰链四杆机构的急回运动特性。要点透析 当机构具有急
17、回特性时，通常用得程速比系数 K来衡量急回特性的相对程度。又因 K值的大小取决于极位夹角 ， 角越大，K 值越大，急回运动特征越明显；反之，则越不明显。当 =0 时，K=1，机构无急回运动特性。故 K1 时，机构必有急回特性。17.凸轮机构工作时，从动件在( )发生刚性冲击。A运动开始的瞬时 B运动结束的瞬时C运动开始和结束的瞬时 D不确定（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为凸轮机构中从动件的等速运动规律。要点透析 凸轮机构中从动件在运动开始和结束的瞬时，速度发生突变，而加速度不可能达到无穷大，致使从动件突然产生非常大的惯性力，此时会发生刚性冲击。18.凸轮从
18、动件作等加速等减速运动时其运动始末( )A有刚性冲击 B没有冲击C既有刚性冲击又有柔性冲击 D有柔性冲击（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：19.设计凸轮机构，当凸轮角速度、从动件运动规律已知时，则( )A基圆半径越大，压力角就越大 B基圆半径越小，压力角就越大C滚子半径越小，压力角就越小 D滚子半径越大，压力角就越小（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为凸轮机构的压力角与基圆半径的关系。要点透析 设计凸轮时，基圆半径取得越小，则凸轮机构的尺寸就越小，而其压力角就越大。20.下图所示凸轮机构中，( )所画的压力角是正确的。（分数：2.00）A.B. C.D
19、.解析：解析 本题主要考查的知识点为凸轮机构的压力角定义。要点透析 凸轮对从动件的法向作用力与从动件上受力点的速度方向之间所夹的锐角称为凸轮机构的压力角。二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21. 1是由若干个具有确定的相对运动的构件组合而成的实物组合体。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：机构）解析：22.若组成运动副两构件间的相对运动为某一方向的直线移动，则称这种运动副为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：移动副）解析：23.若组成机构的所有构件都限制在同一平面内或几个相互平行的平面内运动，则称这种机构为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：
20、平面机构）解析：24.由三个或三个以上的构件沿同一轴线用 1 并联在一起时所构成的连接称为复合铰链。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：转动副）解析：25.在机构中常出现一种与整体机构运动无关的局部独立运动，称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：局部自由度）解析：26.若机构的自由度小于等于零，则各构件间不可能产生相对运动，也没有主动件，这样的构件组合称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：桁架）解析：27.平面连杆机构中，以 1 个构件组成的机构用得最多。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：四）解析：28.对于连续运转的机器，可以利用从动
21、件的 1 来通过死点位置。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：惯性）解析：29.将曲柄作成偏心轮形状的平面四杆机构称为 1 机构。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：偏心轮）解析：30.从动件与凸轮轮廓的接触形式有 1、滚子、平底和曲面。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：尖端）解析：三、分析题(总题数：2，分数：12.00)31.如图所示油泵机构中，1 为曲柄，2 为活塞杆，3 为转块，4 为泵体。试绘制该机构的机构运动简图。（分数：6.00）_正确答案：(解：如图所示。)解析：32.如图所示冲床刀架机构，当偏心轮 1绕固定中心 A转动时，构件 2绕活动中心 C
22、摆动，同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心，构件 4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并分析图中构件2与刀架 3组成的运动副。（分数：6.00）_正确答案：(解：如图所示。)解析：四、计算题(总题数：4，分数：24.00)33.说明机构具有确定相对运动的条件，并判断下图所示机构运动是否确定。（分数：6.00）_正确答案：(解：机构具有确定相对运动的条件是：F0 且机构的自由度数等于原动件的个数。由题知机构中，n=3，P L=3，P H=2，且原动件为 1个。则 F=3n-2PL-PH=1所以机构运动是确定。)解析：34.计算下图所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束应
23、具体指出。（分数：6.00）_正确答案：(解：机构中，n=6，P L=8，P H=1则 F=3n-2PL-PH=1其中，B 处为复合铰链，E、F 之一为虚约束，D 处为局部自由度。)解析：35.已知四杆机构中各构件长度 lAB=50mm，l BC=45mm，l CD=50mm，l AD=25mm。(1)说明四杆机构中存在曲柄的条件。(2)判断此四杆机构中哪个构件固定可以获得曲柄摇杆机构，哪个构件固定可以获得双摇杆机构，哪个构件固定可以获得双曲柄机构?（分数：6.00）_正确答案：(解：(1)四杆机构中存在曲柄的条件是：最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和；连架杆和机架中必有一个是最短
24、杆。(2)取 AD为机架时，得双曲柄机构；取 AB或 CD为机架时，得曲柄摇杆机构；取 BC为机架时，得双摇杆机构。)解析：解析 首先画出四杆机构的示意图，判断出哪个是最短杆，哪个是最长杆，是否满足四杆机构存在曲柄的条件。再根据：以最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；以最短杆为机架时，得双曲柄机构；以最短杆的相对杆为机架时，得双摇杆机构，解题(2)。36.在下图所示四杆机构中，已知 a=60mm，b=150mm，c=120mm，d=100mm。取不同构件为机架，可得到什么类型的铰链四杆机构?（分数：6.00）_正确答案：(解：因为最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆的长度之和，即本题满足构件
25、的长度和条件，所以取 AB为机架，得双曲柄机构；取 BC或 AD为机架，得曲柄摇杆机构；取 CD为机架，得双摇杆机构。)解析：五、设计题(总题数：2，分数：14.00)37.判断下图所示机构的运动是否正确并提出改进方案。（分数：7.00）_正确答案：(解：机构的自由度为：F=3n-2PL-PH=34-25-0=2该结构只给了 1个原动件，因此自由度大于原动件数目，故机构运动不确定。改进方法有两种：(1)增加一个原动件即可使机构运动确定。(2)增加一构件带一平面低副，限制执行构件随意运动，如图所示。)解析：38.如图所示为心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为 O，凸轮的转动中心为 O 。(1)在图上作出凸轮基圆和理论轮廓线；(2)利用反转法原理，求凸轮从 A点接触到 B点接触时，凸轮的转角 ；(3)在图上标注出 B点接触时从动件的位移 s、机构的压力角 。(不必作文字说明，但必须保留作图线)（分数：7.00）_正确答案：(解：如图所示。)解析：
