1.4 四杆机构的基本特性（同步练习）《机械基础》（机工版·第2版）同步精品课堂

1.4 四杆机构的基本特性 同步练习答案及解析 一、选择题 1.下列设备中，利用四杆机构急回特性提高工作效率的是（ ） A. 家用剪刀 B. 牛头刨床 C. 缝纫机踏板 D. 筷子 答案：B 解析：牛头刨床的切削行程慢、空回行程快，利用急回特性减少非工作时间，提高效率。A、D主要与压力角相关，C涉及死点位置。 2.四杆机构中，压力角越小，机构的（ ） A. 传力性能越差 B. 越费力 C. 传力性能越好 D. 速度越快 答案：C 解析：压力角是力的方向与运动方向的夹角，角度越小，有效分力越大，传力更高效、更省力，即传力性能越好。 3.四杆机构出现死点位置时，从动件（ ） A. 速度最快 B. 受力最大 C. 无法主动转动 D. 效率最高 答案：C 解析：死点位置时，连杆与从动件共线，驱动力矩为零，从动件无法主动转动，易出现“卡壳”，如缝纫机踏板踩到最下端时的状态。 4.急回特性的本质是机构中（ ） A. 主动件与从动件的速度始终相同 B. 工作行程与空回行程的平均速度不同 C. 压力角为零 D. 始终处于死点位置 答案：B 解析：急回特性指从动件在工作行程（如切削）速度慢，空回行程（如退回）速度快，两者平均速度不同，从而节省时间。 5.下列现象中，属于死点位置导致的是（ ） A. 剪刀张开角度太大时，难以闭合 B. 刨床切削时速度慢，退回时速度快 C. 用小力气就能剪断铁丝 D. 自行车脚踏板转动平稳 答案：A 解析：剪刀张开到最大角度时，连杆与从动件（刀刃杆）共线，出现死点，导致难以闭合。B是急回特性，C与压力角小有关，D无死点影响。 6.某曲柄摇杆机构，从动件摇杆往复运动平均速度 v工=0.5rad/s （工作行程 ）， v空=0.7rad/s （空回行程 ），机构极位夹角为（ ）。 A. 20° B. 30° C. 36° D. 60° 答案：C 解析：急回特性中，速度与行程时间成反比，即v空／v工＝t工／t空 ，又 K = t工／t空=。由 180°+θ／180°-θ。由0.7／0.5＝180°+θ／180°-θ，解得θ＝36°。选C。 7.对心曲柄滑块机构以曲柄为主动件时，机构（ ）。 A. 有急回特性，有“死点” B. 有急回特性，无“死点” C. 无急回特性，无“死点” D. 无急回特性，有“死点” 答案：C 解析：对心曲柄滑块机构，主动件曲柄匀速转动时，滑块往复运动行程对称，极位夹角θ = 0，无急回特性；因曲柄始终主动，驱动力矩持续存在，不会出现死点（死点需从动件为曲柄且主动件是滑块/摇杆等 ），选C。 8.下列关于偏心轮机构的描述，正确的是（ ）。 A. 偏心轮机构存在“死点”位置 B. 偏心轮机构不存在急回特性 C. 偏心轮机构是一种偏置曲柄滑块机构 D. 偏心轮机构是一种曲柄摇块机构 答案：C 解析：偏心轮机构可视为曲柄长度极短的偏置曲柄滑块机构（偏心距 = 曲柄长 ）；主动件为偏心轮（曲柄 ）时无死点，且因偏置有急回特性，A、B、D错误，选C。 9.偏置曲柄滑块的最小压力角位置有______。 A. 1处 B. 2处 C. 1处或2处 D. 没有 答案：B 解析：偏置曲柄滑块机构中，曲柄转动时，滑块运动方向与连杆作用力方向夹角（压力角 ）有两个极值位置（曲柄与偏距方向共线的两个状态 ），对应最小压力角出现2次，选B。 10.曲柄摇杆机构的传动角是（ ）。 A. 连杆与从动摇杆之间所夹锐角的余角 B. 连杆与从动摇杆之间所夹的锐角 C. 曲柄与机架共线时，连杆与从动摇杆之间所夹的锐角 D. 机构极位夹角的余角 答案：B 解析：传动角是连杆与从动摇杆间的锐角（压力角的余角 ），反映机构传力性能，A混淆传动角与压力角关系，C、D描述错误，选B。 二、判断题 1.曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构中，以摇杆或滑块为主动件就会存在急回特性。（ ） 答案：× 解析：曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构有急回特性的条件是极位夹角 θ >0 ，并非只要以摇杆或滑块为主动件就一定有。若极位夹角为 0 ，即便以摇杆/滑块为主动件，也无急回特性 。 2.曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件一定会存在急回特性。（ ） 答案：× 解析：曲柄摇杆机构以曲柄为主动件时，只有极位夹角θ>0 才存在急回特性；若θ = 0 （如对心曲柄滑块机构类似的曲柄摇杆特殊情况 ），则无急回特性，不是“一定有”。 3.极位夹角是从动件处于极限位置时，主动件所夹的锐角。（ ） 答案：√ 解析：极位夹角的定义就是：从动件处于两极限位置时，主动件（曲柄 ）对应两位置所夹的锐角，描述符合概念，正确。 4.偏置曲柄滑块机构有急回特性，摆动导杆机构也有急回特性。（ ） 答案：√ 解析：偏置曲柄滑块机构因偏置存在极位夹角θ>0 ，有急回特性；摆动导杆机构中，导杆两极限位置对应曲柄夹角形成极位夹角，且θ>0 ，也有急回特性，描述正确。 5.机构的行程速比系数 K 是根据θ的大小，通过公式计算得来的。（ ） 答案：√ 解析：根据行程速比系数 K 与极位夹角θ 的关系公式，即 K 由θ计算得出，描述正确。 三、综合分析题 1. 图1-20所示为平面铰链四杆机构，由主动连架杆1、连杆2、从动连架杆3和机架4组成，各杆长度分别表示为L1、L2、L3和L4。已知L1= L4 ,L2 ＝ L4 ，L3 ＝ L4，解答下列问题。 （1）该机构的名称是______，若以AB为机架，该机构为______；若以CD为机架，该机构为______。 （2）若其他杆长不变，AB变长，则CD的摆角将______（填“增大”“减小”“不变”）。若其他杆长不变，BC变长，则CD的摆角将______（填“增大”“减小”“不变”）。 （3）从动件急回方向为______。 （4）极位夹角θ = °，行程速比系数K = 。 （5）当杆1按图示方向以600r/min的转速转动时，杆3工作行程所需的时间t1 = ______s，空回行程所需时间t2 = ______s。 答案：（1）曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构 （2）减小；增大 （3）从极限位置一到极限位置二的空回方向 （4）45；1.618 （5）0.075；0.045 2.图1 - 22所示为牛头刨床主运动机构，已知BC = 10mm，AB = 20mm，AD = 30mm，主动件曲柄BC的转速n = 60r/min，则： （1）该传动由______和______机构组成，有______个运动副，其中______个移动副。 （2）该传动______（填“有”或“无”）急回特性， （填“有”或“无”）“死点”位置。 （3）K = ，切削行程的时间t1 = ，空回行程时间t2 = 。滑块的平均速度v = m/s，滑块工作行程的平均速度v1 = m/s，滑块空回行程的平均速度v2 = m/s，滑块3的传动角为 。 （4）曲柄BC的转向为______。 答案：（1）曲柄摇块机构；摆动导杆机构；6；2 （2）有；无 （3）1.5；0.5s；0.333s；0.04；0.067；0.12；90° （4）逆时针 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 $$ 1.4 四杆机构的基本特性 同步练习 一、选择题 1.下列设备中，利用四杆机构急回特性提高工作效率的是（ ） A. 家用剪刀 B. 牛头刨床 C. 缝纫机踏板 D. 筷子 2.四杆机构中，压力角越小，机构的（ ） A. 传力性能越差 B. 越费力 C. 传力性能越好 D. 速度越快 3.四杆机构出现死点位置时，从动件（ ） A. 速度最快 B. 受力最大 C. 无法主动转动 D. 效率最高 4.急回特性的本质是机构中（ ） A. 主动件与从动件的速度始终相同 B. 工作行程与空回行程的平均速度不同 C. 压力角为零 D. 始终处于死点位置 5.下列现象中，属于死点位置导致的是（ ） A. 剪刀张开角度太大时，难以闭合 B. 刨床切削时速度慢，退回时速度快 C. 用小力气就能剪断铁丝 D. 自行车脚踏板转动平稳 6.某曲柄摇杆机构，从动件摇杆往复运动平均速度 v工=0.5rad/s （工作行程 ）， v空=0.7rad/s （空回行程 ），机构极位夹角为（ ）。 A. 20° B. 30° C. 36° D. 60° 7.对心曲柄滑块机构以曲柄为主动件时，机构（ ）。 A. 有急回特性，有“死点” B. 有急回特性，无“死点” C. 无急回特性，无“死点” D. 无急回特性，有“死点” 8.下列关于偏心轮机构的描述，正确的是（ ）。 A. 偏心轮机构存在“死点”位置 B. 偏心轮机构不存在急回特性 C. 偏心轮机构是一种偏置曲柄滑块机构 D. 偏心轮机构是一种曲柄摇块机构 9.偏置曲柄滑块的最小压力角位置有（ ）。 A. 1处 B. 2处 C. 1处或2处 D. 没有 10.曲柄摇杆机构的传动角是（ ）。 A. 连杆与从动摇杆之间所夹锐角的余角 B. 连杆与从动摇杆之间所夹的锐角 C. 曲柄与机架共线时，连杆与从动摇杆之间所夹的锐角 D. 机构极位夹角的余角 二、判断题 1.曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构中，以摇杆或滑块为主动件就会存在急回特性。（ ） 2.曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件一定会存在急回特性。（ ） 3.极位夹角是从动件处于极限位置时，主动件所夹的锐角。（ ） 4.偏置曲柄滑块机构有急回特性，摆动导杆机构也有急回特性。（ ） 5.机构的行程速比系数 K 是根据θ的大小，通过公式计算得来的。（ ） 三、综合分析题 1. 图1-20所示为平面铰链四杆机构，由主动连架杆1、连杆2、从动连架杆3和机架4组成，各杆长度分别表示为L1、L2、L3和L4。已知L1= L4 ,L2 ＝ L4 ，L3 ＝ L4，解答下列问题。 （1）该机构的名称是______，若以AB为机架，该机构为______；若以CD为机架，该机构为______。 （2）若其他杆长不变，AB变长，则CD的摆角将______（填“增大”“减小”“不变”）。若其他杆长不变，BC变长，则CD的摆角将______（填“增大”“减小”“不变”）。 （3）从动件急回方向为______。 （4）极位夹角θ = °，行程速比系数K = 。 （5）当杆1按图示方向以600r/min的转速转动时，杆3工作行程所需的时间t1 = ______s，空回行程所需时间t2 = ______s。 2.图1 - 22所示为牛头刨床主运动机构，已知BC = 10mm，AB = 20mm，AD = 30mm，主动件曲柄BC的转速n = 60r/min，则： （1）该传动由______和______机构组成，有______个运动副，其中______个移动副。 （2）该传动______（填“有”或“无”）急回特性， （填“有”或“无”）“死点”位置。 （3）K = ，切削行程的时间t1 = ，空回行程时间t2 = 。滑块的平均速度v = m/s，滑块工作行程的平均速度v1 = m/s，滑块空回行程的平均速度v2 = m/s，滑块3的传动角为 。 （4）曲柄BC的转向为______。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$