《机械基础》平面四杆机构与凸轮机构 知识点训练卷 吉林省机电类考纲百套卷 第13卷

编写说明：吉林省高职分类考试《机电类考纲百套卷》，依据吉林省高职分类(对口招生)考试各类专业综合卷考试科目及纲要(2025版)，机电类专业综合卷考试科目及纲要编写。本专辑共 100份试卷两部分组成，第一部分是按考纲的考点要求编写的78份知识点训练卷，第二部分是针对6门课程的掌握要求，编写的22份常考题训练卷。 本试卷是《机电类考纲百套卷》的第13卷，按《机械基础》平面四杆机构与凸轮机构的三点范围要求编写。其三点要求是： （1）了解平面四杆机构的急回特性、压力角与传动角、死点（2）掌握凸轮机构的组成、类型及应用特点（3）了解凸轮机构从动件的运动规律及特点 吉林省《机电类考纲百套卷》第13卷 知识模块1 机械基础 13.平面四杆机构与凸轮机构 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级________姓名________学号________成绩_________ 一、单项选择题（本大题共25小题，每题2分，共50分） 1.平面四杆机构中各构件以（ ）相连接。 A.转动副 B.移动副 C.螺旋副 D.高副 答案：A 解析：平面四杆机构通常通过转动副连接构件，实现相对运动。 2.在四杆机构中，连杆的运动是（ ）。 A.平行移动 B.定轴转动 C.平面运动 D.整周运动 答案：C 解析：连杆在平面内做复杂的平面运动，其运动轨迹不是简单的直线或圆周。 3.平面铰链四杆机构中，能做整周旋转的连架杆被称为（ ），只能做往复摆动的连架杆被称为（ ）。 A.曲柄；连杆 B.曲柄；摇杆 C.摇杆；曲柄 D.曲柄；导杆 答案：B 解析：根据连架杆运动形式定义，能整周旋转为曲柄，往复摆动为摇杆。 4.在（ ）中，主动曲柄的角速度与从动曲柄的角速度始终相等。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.平行双曲柄机构 答案：D 解析：平行双曲柄机构两曲柄平行且等长，运动时角速度相等。 5.当急回特性系数K（ ）时，平面连杆机构就具有了急回特性。 A.>1 B.=1 C.<1 D.=0 答案：A 解析：急回特性系数K，当K>1有急回特性。 6.破碎机是（ ）机构。 A.曲柄摇杆 B.双摇杆 C.双曲柄 D.曲柄滑块 答案：A 解析：破碎机利用曲柄摇杆机构实现破碎动作，摇杆摆动带动破碎部件。 7.极位夹角是指（ ）。 A.摇杆处于两极限位置时所夹的锐角 B.曲柄处于两极限位置时摇杆所夹的锐角 C.曲柄处于两极限位置时连杆所夹的锐角 D.摇杆处于两极限位置时曲柄所夹的锐角 答案：D 解析：极位夹角定义为摇杆两极限位置时，曲柄所夹锐角，与急回特性有关。 8.行程速比系数K是指（ ）。 A.空回行程速度与工作行程速度之比 B.空回行程时间与工作行程时间之比 C.曲柄的转速与摇杆转速之比 D.摆角与极位夹角之比 答案：A 解析：行程速比系数K反映机构空回行程与工作行程速度差异。 9.手压抽水机构属于（ ）。 A.定块机构 B.摇块机构 C.转动导杆机构 D.曲柄滑块机构 答案：D 解析：手压抽水机构类似曲柄滑块机构，手柄相当于曲柄，活塞为滑块。 10.要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构，可以用机架转换法将（ ）。 A.原机构的曲柄作为机架 B.原机构的连杆作为机架 C.原机构的摇杆作为机架 D.都不是 答案：B 解析：以连杆为机架时，原曲柄摇杆机构变为双摇杆机构。 11.铰链四杆机构的“死点”位置发生在（ ）。 A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置 C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置 答案：A 解析：此时传动角为0，从动件无法运动，出现“死点”。 12.家用缝纫机踏板机构属于（ ）。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.曲柄滑块机构 答案：A 解析：踏板相当于摇杆，曲轴为曲柄，实现摇杆摆动带动曲柄转动。 13.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（ ）。 A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 答案：B 解析：满足杆长条件时，最短杆相邻杆为机架可得到曲柄摇杆机构。 14.对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取（ ）为机架，将得到双曲柄机构。 A.最长杆 B.与最短杆相邻的构件 C.最短杆 D.与最短杆相对的构件 答案：C 解析：此时最短杆为机架，两连架杆都能整周转动，形成双曲柄机构。 15.在双曲柄机构中，已知三杆长度为A=80mm，B=150mm，C=120mm，则\(D\)杆长度为（ ）。 A.<110mm B.110mmD190mm C.190mm D.以上都不对 答案：B 解析：根据双曲柄机构杆长关系，D杆长度应满足与其他三杆构成特定关系，即110mmD190mm。 16.在铰链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和，则机构有（ ）。 A.一个曲柄 B.两个曲柄 C.两个摇杆 D.一个曲柄一个摇杆 答案：C 解析：不满足杆长条件，只能得到双摇杆机构。 17.在平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫作（ ）。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.转动导杆机构 答案：B 解析：满足条件时，最短杆为机架形成双曲柄机构。 18.在曲柄摇杆机构中，当（ ）为主动件时，会出现“死点”位置。 A.曲柄 B.滑块 C.连杆 D.摇杆 答案：D 解析：摇杆为主动件时，在某些位置会使传动角为0，出现“死点”。 19.在平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，最短杆是连杆，这个机构叫作（ ）。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.都不对 答案：C 解析：此时得到双摇杆机构，两连架杆只能摆动。 20.在平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫作（ ）。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.导杆机构 答案：C 解析：不满足条件，最短杆为机架得到双摇杆机构。 21.在一个平面四杆机构中，若要实现从动件在工作行程时速度较慢，空回行程时速度较快，且机构运动相对平稳，优先考虑采用以下哪种机构类型（ ）。 A.双曲柄机构 B.双摇杆机构 C.曲柄摇杆机构且摇杆为主动件 D.曲柄摇杆机构且曲柄为主动件 答案：C 解析：曲柄摇杆机构当摇杆为主动件时，具有急回特性，能满足工作行程慢、空回行程快的要求。双曲柄机构主要是两连架杆做整周转动，速度特点不符合。双摇杆机构一般用于改变运动方向等情况。曲柄为主动件时通常无此速度差异特点，所以选C。 22.对于某平面四杆机构，已知其最短杆与最长杆长度之和等于其余两杆长度之和，若想获得一个无论主动件如何运动，都不会出现“死点”位置的机构，可将（ ）作为机架。 A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.最长杆 答案：B 解析：当满足上述杆长条件时，以最短杆相邻杆为机架得到曲柄摇杆机构，只要曲柄作为主动件，就不会出现“死点”。最短杆为机架是双曲柄机构虽无“死点”但不符合题意要求。最短杆相对杆和最长杆为机架不符合避免“死点”的条件，所以选B。 23.在设计一个需要模拟人体手臂摆动动作的机械装置，从平面四杆机构类型选择来看，比较合适的是（ ）。 A.双曲柄机构 B.双摇杆机构 C.曲柄摇杆机构 D.转动导杆机构 答案：C 解析：人体手臂摆动类似摇杆的往复摆动动作，而曲柄摇杆机构中有摇杆能实现这种往复摆动，通过曲柄的转动带动摇杆摆动，符合模拟手臂摆动的运动需求。双曲柄机构是两连架杆整周转动，双摇杆机构运动形式不符合，转动导杆机构也不契合，所以选C。 24.在一个平面四杆机构中，若要使两连架杆的摆角范围尽可能大，同时又要保证机构具有一定的运动稳定性，以下哪种机构及相应的机架选择较合适（ ）。 A.双曲柄机构，取最短杆为机架 B.双摇杆机构，取最长杆为机架 C.曲柄摇杆机构，取最短杆的相邻杆为机架 D.曲柄摇杆机构，取最短杆为机架 答案：C 解析：曲柄摇杆机构中取最短杆相邻杆为机架时，摇杆可获得相对较大摆角范围，且其运动相对稳定，能较好满足要求。双曲柄机构重点在整周转动，摆角不是其优势体现。双摇杆机构取最长杆为机架不符合摆角和稳定性综合需求，所以选C。 25.现有一个平面四杆机构，已知其各杆长度分别为60mm、80mm、100mm、120mm，若要将其改造为有急回特性的机构，且机构运动形式要相对简单常见，可采用的办法是（ ）。 A.保持现有杆长，将最长杆作为机架 B.保持现有杆长，将最短杆作为机架 C.保持现有杆长，将最短杆的相邻杆作为机架 D.改变杆长，使最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和后，将最短杆的相邻杆作为机架 答案：C 解析：原四杆长度中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，不满足有曲柄存在条件，是双摇杆机构无急回特性。保持现有杆长，将最短杆相邻杆作为机架变为曲柄摇杆机构，摇杆为主动件时就有急回特性，且操作相对简单，所以选C。 二、是非选择题（本大题共10题，每题2分，共20分） 1.铰链四杆机构都有摇杆这个构件。（ ） 答案：错误 解析：双曲柄机构没有摇杆，只有两个曲柄和连杆。 2.平面连杆机构各构件运动轨迹都在同一平面或相互平行的平面内。（ ） 答案：正确 解析：平面连杆机构定义要求构件在同一平面或平行平面内运动。 3.曲柄摇杆机构中摇杆两极限位置的夹角被称为极位夹角。（ ） 答案：错误 解析：极位夹角是摇杆两极限位置时，曲柄所夹锐角。 4.偏心轮机构的工作原理与曲柄滑块机构相同。（ ） 答案：正确 解析：偏心轮可看作是将曲柄滑块机构中曲柄的回转中心偏移得到的。 5.在平面连杆机构的“死点”位置，从动件运动方向不能确定。（ ） 答案：正确 解析：“死点”时传动角为\(0\)，从动件受力方向与运动方向共线，无法确定运动方向。 6.在铰链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长关系必须满足：最短杆与最长杆杆长之和大于其他两杆杆长之和。（ ） 答案：错误 解析：双曲柄机构杆长关系是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，且最短杆为机架。 7.曲柄可以将往复直线运动改变为旋转运动。（ ） 答案：正确 解析：如内燃机中，活塞的往复直线运动通过曲柄转化为曲轴的旋转运动。 8.反向双曲柄机构旋转方向相反，角速度相等。（ ） 答案：错误 解析：反向双曲柄机构旋转方向相反，但角速度不一定相等。 9.任何平面四杆机构出现“死点”时，都是不利的，因此应设法避免。（ ） 答案：错误 解析：有些机构利用“死点”实现特定功能，如飞机起落架。 10.平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（ ） 答案：正确 解析：极位夹角大于0时，机构有急回特性，可提高工作效率。 三、填空题（本大题共3题，每空1分，共10分） 1.曲柄摇杆机构能将曲柄的 运动转换为摇杆的 运动。 答案：旋转；往复摆动 解析：这是曲柄摇杆机构的基本运动转换功能，如缝纫机踏板机构。 2.在铰链四杆机构中，能做整周连续旋转的构件被称为 ；只能来回摆某一角度的构件被称为 ；直接与连架杆相连接，借以传动 和 的构件被称为 。 答案：曲柄；摇杆；力；运动；连杆 解析：明确各构件在铰链四杆机构中的名称和作用。 3.铰链四杆机构的三种基本形式是 机构、 机构、 机构。 答案：曲柄摇杆；双曲柄；双摇杆 解析：根据连架杆运动形式不同划分，是铰链四杆机构的基本分类。 四、简答题（本大题共4题，每题5分，共20分） 1.凸轮机构的应用特点? 答案： 凸轮机构可以用在对从动件运动规律要求严格的场合;凸轮机构可以高速启动,动作准确可靠;凸轮机构是高副机构,容易磨损,寿命低;凸轮机构能传递较复杂的运动。 2.什么是压力角?什么是基圆?基圆与压力角有什么关系? 答案： 接触点法线方面与从动杆、运动方向之间的夹角被称为压力角。以凸轮的最小半径所做的圆称为基圆。基圆与压力角的关系是:基圆半径越小,压力角越大。 3.请简述凸轮机构中滚子从动件相比尖顶从动件的应用优势有哪些？ 答案：滚子从动件在凸轮机构中的优势主要体现在以下几点。首先，滚子与凸轮轮廓之间是滚动摩擦，相较于尖顶从动件的滑动摩擦，摩擦力更小，能有效减少磨损，从而提高机构的使用寿命。其次，滚子从动件在承受较大载荷时，由于滚动接触的特性，能更好地适应受力情况，使得运动传递更为平稳可靠，所以在一些需要长期稳定运行且受力稍大的场合更适合采用滚子从动件。 4.在凸轮机构设计中，如何通过合理选择基圆半径来优化机构的性能？ 答案：在凸轮机构设计时，基圆半径的选择十分关键。若选择较大的基圆半径，根据基圆半径与压力角的关系可知，压力角会变小，这样能使从动件受力情况更好，传力更有效，避免出现自锁等不利于运动传递的情况，尤其适用于对传力要求较高的场合。但基圆半径过大可能会使机构整体尺寸变大，占据更多空间，所以要综合考虑实际应用场景对空间以及传力的要求，权衡后选择合适的基圆半径，以达到优化机构性能的目的。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：吉林省高职分类考试《机电类考纲百套卷》，依据吉林省高职分类(对口招生)考试各类专业综合卷考试科目及纲要(2025版)，机电类专业综合卷考试科目及纲要编写。本专辑共 100份试卷两部分组成，第一部分是按考纲的考点要求编写的78份知识点训练卷，第二部分是针对6门课程的掌握要求，编写的22份常考题训练卷。 本试卷是《机电类考纲百套卷》的第13卷，按《机械基础》平面四杆机构与凸轮机构的三点范围要求编写。其三点要求是： （1）了解平面四杆机构的急回特性、压力角与传动角、死点（2）掌握凸轮机构的组成、类型及应用特点（3）了解凸轮机构从动件的运动规律及特点 吉林省《机电类考纲百套卷》第13卷 知识模块1 机械基础 13.平面四杆机构与凸轮机构 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级________姓名________学号________成绩_________ 一、单项选择题（本大题共25小题，每题2分，共50分） 1.平面四杆机构中各构件以（ ）相连接。 A.转动副 B.移动副 C.螺旋副 D.高副 2.在四杆机构中，连杆的运动是（ ）。 A.平行移动 B.定轴转动 C.平面运动 D.整周运动 3.平面铰链四杆机构中，能做整周旋转的连架杆被称为（ ），只能做往复摆动的连架杆被称为（ ）。 A.曲柄；连杆 B.曲柄；摇杆 C.摇杆；曲柄 D.曲柄；导杆 4.在（ ）中，主动曲柄的角速度与从动曲柄的角速度始终相等。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.平行双曲柄机构 5.当急回特性系数K（ ）时，平面连杆机构就具有了急回特性。 A.>1 B.=1 C.<1 D.=0 6.破碎机是（ ）机构。 A.曲柄摇杆 B.双摇杆 C.双曲柄 D.曲柄滑块 7.极位夹角是指（ ）。 A.摇杆处于两极限位置时所夹的锐角 B.曲柄处于两极限位置时摇杆所夹的锐角 C.曲柄处于两极限位置时连杆所夹的锐角 D.摇杆处于两极限位置时曲柄所夹的锐角 8.行程速比系数K是指（ ）。 A.空回行程速度与工作行程速度之比 B.空回行程时间与工作行程时间之比 C.曲柄的转速与摇杆转速之比 D.摆角与极位夹角之比 9.手压抽水机构属于（ ）。 A.定块机构 B.摇块机构 C.转动导杆机构 D.曲柄滑块机构 10.要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构，可以用机架转换法将（ ）。 A.原机构的曲柄作为机架 B.原机构的连杆作为机架 C.原机构的摇杆作为机架 D.都不是 11.铰链四杆机构的“死点”位置发生在（ ）。 A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置 C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置 12.家用缝纫机踏板机构属于（ ）。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.曲柄滑块机构 13.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（ ）。 A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 14.对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取（ ）为机架，将得到双曲柄机构。 A.最长杆 B.与最短杆相邻的构件 C.最短杆 D.与最短杆相对的构件 15.在双曲柄机构中，已知三杆长度为A=80mm，B=150mm，C=120mm，则\(D\)杆长度为（ ）。 A.<110mm B.110mmD190mm C.190mm D.以上都不对 16.在铰链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和，则机构有（ ）。 A.一个曲柄 B.两个曲柄 C.两个摇杆 D.一个曲柄一个摇杆 17.在平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫作（ ）。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.转动导杆机构 18.在曲柄摇杆机构中，当（ ）为主动件时，会出现“死点”位置。 A.曲柄 B.滑块 C.连杆 D.摇杆 19.在平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，最短杆是连杆，这个机构叫作（ ）。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.都不对 20.在平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫作（ ）。 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.导杆机构 21.在一个平面四杆机构中，若要实现从动件在工作行程时速度较慢，空回行程时速度较快，且机构运动相对平稳，优先考虑采用以下哪种机构类型（ ）。 A.双曲柄机构 B.双摇杆机构 C.曲柄摇杆机构且摇杆为主动件 D.曲柄摇杆机构且曲柄为主动件 22.对于某平面四杆机构，已知其最短杆与最长杆长度之和等于其余两杆长度之和，若想获得一个无论主动件如何运动，都不会出现“死点”位置的机构，可将（ ）作为机架。 A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.最长杆 23.在设计一个需要模拟人体手臂摆动动作的机械装置，从平面四杆机构类型选择来看，比较合适的是（ ）。 A.双曲柄机构 B.双摇杆机构 C.曲柄摇杆机构 D.转动导杆机构 24.在一个平面四杆机构中，若要使两连架杆的摆角范围尽可能大，同时又要保证机构具有一定的运动稳定性，以下哪种机构及相应的机架选择较合适（ ）。 A.双曲柄机构，取最短杆为机架 B.双摇杆机构，取最长杆为机架 C.曲柄摇杆机构，取最短杆的相邻杆为机架 D.曲柄摇杆机构，取最短杆为机架 25.现有一个平面四杆机构，已知其各杆长度分别为60mm、80mm、100mm、120mm，若要将其改造为有急回特性的机构，且机构运动形式要相对简单常见，可采用的办法是（ ）。 A.保持现有杆长，将最长杆作为机架 B.保持现有杆长，将最短杆作为机架 C.保持现有杆长，将最短杆的相邻杆作为机架 D.改变杆长，使最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和后，将最短杆的相邻杆作为机架 二、是非选择题（本大题共10题，每题2分，共20分） 1.铰链四杆机构都有摇杆这个构件。（ ） 2.平面连杆机构各构件运动轨迹都在同一平面或相互平行的平面内。（ ） 3.曲柄摇杆机构中摇杆两极限位置的夹角被称为极位夹角。（ ） 4.偏心轮机构的工作原理与曲柄滑块机构相同。（ ） 5.在平面连杆机构的“死点”位置，从动件运动方向不能确定。（ ） 6.在铰链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长关系必须满足：最短杆与最长杆杆长之和大于其他两杆杆长之和。（ ） 7.曲柄可以将往复直线运动改变为旋转运动。（ ） 8.反向双曲柄机构旋转方向相反，角速度相等。（ ） 9.任何平面四杆机构出现“死点”时，都是不利的，因此应设法避免。（ ） 10.平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（ ） 三、填空题（本大题共3题，每空1分，共10分） 1.曲柄摇杆机构能将曲柄的 运动转换为摇杆的 运动。 2.在铰链四杆机构中，能做整周连续旋转的构件被称为 ；只能来回摆某一角度的构件被称为 ；直接与连架杆相连接，借以传动 和 的构件被称为 。 3.铰链四杆机构的三种基本形式是 机构、 机构、 机构。 四、简答题（本大题共4题，每题5分，共20分） 1.凸轮机构的应用特点? 2.什么是压力角?什么是基圆?基圆与压力角有什么关系? 3.请简述凸轮机构中滚子从动件相比尖顶从动件的应用优势有哪些？ 4.在凸轮机构设计中，如何通过合理选择基圆半径来优化机构的性能？ 学科网（北京）股份有限公司 $$