Cho khớp động như hình vẽ. Khớp động là:

Khớp động loại 5 là khớp mà ở đó khâu dẫn và khâu bị dẫn quay tương đối với nhau quanh một trục cố định. Như hình vẽ, khớp động ở đây thuộc loại 5.

Công thức tính bậc tự do W của cơ cấu trong không gian:
W = 6n - (5p5 + 4p4 + 3Rtr + 2Rth + Wth)
Trong đó:
n: Số khâu động
p5: Số khớp loại 5
p4: Số khớp loại 4
Rtr: Số liên kết tịnh tiến loại 3
Rth: Số liên kết quay loại 2
Wth: Số liên kết xoắn loại 1

Đối với cơ cấu 4 khâu bản lề trong không gian:
n = 3 (4 khâu trừ 1 khâu cố định)
p5 = 4 (4 khớp bản lề)
p4 = 0
Rtr = 0
Rth = 0
Wth = 0

Thay vào công thức:
W = 6*3 - (5*4 + 4*0 + 3*0 + 2*0 + 1*0) = 18 - 20 = -2

Tuy nhiên, cơ cấu 4 khâu bản lề trong không gian có thể chuyển động được, nên bậc tự do phải là 1. Điều này cho thấy công thức trên không hoàn toàn đúng trong mọi trường hợp. Không có đáp án nào đúng hoàn toàn.

Câu hỏi yêu cầu phân loại khớp động dựa trên số bậc tự do bị hạn chế.

- Phương án A: Khớp loại cao và khớp loại thấp là cách phân loại khớp dựa trên yếu tố hình học tiếp xúc.
- Phương án B: Khớp loại 1, khớp loại 2, khớp loại 3, khớp loại 4 và khớp loại 5 là cách phân loại khớp dựa trên số bậc tự do bị hạn chế. Ví dụ, khớp loại 1 có 1 bậc tự do bị hạn chế, khớp loại 2 có 2 bậc tự do bị hạn chế, v.v.
- Phương án C: Khớp trượt, khớp quay và khớp bản lề là cách phân loại khớp theo chuyển động.
- Phương án D: Khớp tiếp xúc điểm, khớp tiếp xúc đường và khớp tiếp xúc mặt là cách phân loại khớp dựa trên yếu tố hình học tiếp xúc.

Vậy, phương án B là đáp án đúng nhất.

Bậc tự do của cơ cấu là số thông số độc lập cần thiết để xác định vị trí bất kỳ của cơ cấu, hoặc số chuyển động độc lập của cơ cấu. Nó cũng là số tham số tối thiểu cần phải biết để xác định vị trí bất kỳ của cơ cấu.

Phương án C sai vì bậc tự do không phải là số chuyển động có thể có của cơ cấu mà là số chuyển động độc lập.

Câu hỏi yêu cầu tìm phát biểu sai về bậc tự do bị hạn chế của các loại khớp. Ta cần xét số bậc tự do bị hạn chế của từng loại khớp để xác định đáp án sai.

* A. Khớp cầu có chốt có 3 chuyển động bị hạn chế: Khớp cầu (còn gọi là khớp bản lề cầu) cho phép vật thể quay quanh 3 trục vuông góc, tức là có 3 bậc tự do quay. Nếu có thêm chốt, nó sẽ hạn chế chuyển động quay quanh một trong ba trục đó, làm giảm một bậc tự do quay. Do đó, số chuyển động bị hạn chế là 1, chứ không phải 3. Đây là phát biểu sai.
* B. Khớp loại 2 có 2 chuyển động bị hạn chế: Khớp loại 2 (khớp quay-trượt) cho phép một bậc tự do quay và một bậc tự do trượt, do đó có 2 chuyển động bị hạn chế (trong không gian 3D).
* C. Khớp tịnh tiến có 5 chuyển động bị hạn chế: Khớp tịnh tiến (khớp trượt) cho phép vật thể di chuyển dọc theo một đường thẳng, tức là có 1 bậc tự do tịnh tiến. Trong không gian 3D, còn 2 bậc tự do tịnh tiến và 3 bậc tự do quay bị hạn chế, tổng cộng là 5.
* D. Khớp cơ cấu cam có 4 chuyển động bị hạn chế: Khớp cơ cấu cam thường có 4 bậc tự do bị hạn chế (tùy thuộc vào thiết kế cụ thể).

Vậy, đáp án sai là A.