第9卷 平面四杆机构 山东省（春季高考）自动控制类专业《机械基础考点双析卷》

编写说明：山东省春季高考自动控制类《机械基础》考点双析卷专辑，依据山东省春季高考《自动控制类专业知识考试标准》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建“讲练结合” 的学习闭环，是中职学校师生应对职教高考首轮复习教学的得力助手。 本专辑第9卷精准对标《山东省自动控制类专业知识考试标准》： （一）理解内容：平面四杆机构 山东省自动控制类专业综合理论考试 《机械基础》 考点双析卷 第9卷 平面四杆机构 老师讲解卷 时间：60分钟 总分：100分 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（本大题共20小题，每小题3分，共60分） 1．曲柄滑块机构的急回特性取决于（   ） A．滑块行程 B．曲柄与连杆的长度比 C．极位夹角是否大于零 D．移动副的摩擦系数 2．如图所示为曲柄摇杆机构演化为曲柄滑块机构的过程，演变过程中， 的长度趋于无穷大。（   ） A．曲柄 B．连杆 C．摇杆 D．机架 3．以下哪种机构是曲柄滑块机构的演化形式（   ） A．导杆机构 B．双摇杆机构 C．铰链四杆机构 D．齿轮齿条机构 4．在平面四杆机构中，若其中一个运动副为移动副，其余为转动副，则该机构称为（   ） A．曲柄摇杆机构 B．双曲柄机构 C．曲柄滑块机构 D．双摇杆机构 5．下列机构中，可通过死点位置实现自锁的是（   ） A．剪刀机的连杆机构。 B．汽车雨刷器的四杆机构。 C．折叠椅的支撑机构。 D．牛头刨床的进给机构。 6．如图所示牛头刨床刨刀的左右切削运动由 来实现。（   ） A．摆动导杆机构 B．曲柄摇块机构 C．双摇杆机构 D．固定滑块机构 7．曲柄摇杆机构中，可以利用___的惯性来通过机构的死点位置。（   ） A．摇杆 B．曲柄 C．连杆 D．主动件 8．下图为草地洒水器机构示意图，其中 A、B、C、D均为铰链连接，已知 BC杆长度为80cm，CD杆长度为 100cm，机架 AD长度为 120cm，则 AB杆长度的取值范围为（   ） A．60cm≤AB≤140cm B．60cm≤AB≤100cm C．0 <AB≤60cm D．0<AB≤100cm 9．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 10．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 11．如图所示为反向平行双曲柄机构，下列关于该机构的说法错误的是（   ） A．公交车的车门启闭机构正是该机构的应用 B．该机构的两个曲柄长度相等，机架与连杆长度相等 C．该机构中，当主动曲柄做匀速回转时，从动曲柄做匀速反向回转 D．主动曲柄回转一周，该机构会出现两次四杆共线的情形 12．能把往复直线运动转换成旋转运动的机构是（   ） A．双摇杆机构 B．双曲柄机构 C．曲柄摇杆机构 D．曲柄滑块机构 13．简易刨床采用 机构。（   ） A． B． C． D． 14．内燃机是对心曲柄滑块机构，在驱动过程中有2个死点位置，内燃机通过 克服死点位置。（   ） A．两组以上的机构错位排列 B．从动曲柄上安装飞轮，增加惯性 C．在从动曲柄上施加外力 D．利用从动曲柄的惯性 15．飞机起落架应用平面连杆机构的 ，使降落更加可靠。（   ） A．曲柄存在条件 B．急回特性 C．死点位置 D．压力角 16．如图所示的铰链四杆机构ABCD中，如果以AB 为机架，当机构为双摇杆机构时，各杆的长度可为（   ） A．AB=120， BC=150， CD=175， AD=200 B．AB=200， BC=170， CD=165， AD=130 C．AB=175， BC=130， CD=185， AD=200 D．AB=150， BC=130， CD=165， AD=200 17．下列机构没有死点的是（   ） A．雷达天线俯仰角调整机构 B．内燃机机构 C．飞机起落架 D．缝纫机踏板机构 18．下列机构具有急回特性的是（   ） A．以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构 B．对心曲柄滑块机构 C．不等长的双曲柄机构 D．以摇杆为主动件的曲柄滑块机构 19．下列机构 是曲柄滑块机构。（   ） A． B． C． D． 20．曲柄摇杆机构当主动曲柄等速转动时，从动摇杆往返摆动速度不等，这种现象是机构的（   ） A．死点现象 B．运动不确定性 C．急回特性 D．匀速运动 二、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 21．试述铰链四杆机构构成曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的条件。 22．说明如何根据实际需求选择合适的铰链四杆机构类型。 23．解释铰链四杆机构死点位置的形成原因及克服方法。 24．说明铰链四杆机构急回特性的意义及判断方法。 三、综合应用题（本大题共2小题，每小题8分，共16分） 25．如图所示为家用缝纫机及踏板机构示意图，请问： (1)踏板机构应用了哪种铰链四杆机构？ (2)缝纫机在使用中会出现“卡死”现象，该现象发生时图中哪两个杆件共线？缝纫机运动过程中是如何克服的？ 26．如图为单缸内燃机构造简图，问： (1)单缸内燃机利用了四杆机构的哪一种演化形式？由四杆机构的哪一种形式演化而来？ (2)该机构是否存在死点位置，如何克服？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：山东省春季高考自动控制类《机械基础》考点双析卷专辑，依据山东省春季高考《自动控制类专业知识考试标准》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建“讲练结合” 的学习闭环，是中职学校师生应对职教高考首轮复习教学的得力助手。 本专辑第9卷精准对标《山东省自动控制类专业知识考试标准》： （一）理解内容：平面四杆机构 山东省自动控制类专业综合理论考试 《机械基础》 考点双析卷 第9卷 平面四杆机构 老师讲解卷 时间：60分钟 总分：100分 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（本大题共20小题，每小题3分，共60分） 1．曲柄滑块机构的急回特性取决于（   ） A．滑块行程 B．曲柄与连杆的长度比 C．极位夹角是否大于零 D．移动副的摩擦系数 【答案】C 【详解】急回特性由极位夹角θ决定,θ>0时存在急回特性。 2．如图所示为曲柄摇杆机构演化为曲柄滑块机构的过程，演变过程中， 的长度趋于无穷大。（   ） A．曲柄 B．连杆 C．摇杆 D．机架 【答案】C 【详解】曲柄摇杆机构中的摇杆的半径无穷大时，摇杆的轨迹就变为直线导轨，将摇杆改为滑块的形式，此时曲柄摇杆机构就变成了偏置曲柄滑块机构，再进一步演化，就成了常见的对心曲柄滑块机构。 3．以下哪种机构是曲柄滑块机构的演化形式（   ） A．导杆机构 B．双摇杆机构 C．铰链四杆机构 D．齿轮齿条机构 【答案】A 【详解】导杆机构可通过将曲柄滑块机构中的不同构件固定（如机架变更）演化而来，例如摆动导杆机构。 4．在平面四杆机构中，若其中一个运动副为移动副，其余为转动副，则该机构称为（   ） A．曲柄摇杆机构 B．双曲柄机构 C．曲柄滑块机构 D．双摇杆机构 【答案】C 【详解】曲柄滑块机构是典型的含有一个移动副的四杆机构，由曲柄（转动副）、连杆、滑块（移动副）和机架组成（如内燃机的活塞）。A（曲柄摇杆机构）和D（双摇杆机构）均为转动副的四杆机构。B.双曲柄机构两连架杆均为曲柄,也是全转动副。 5．下列机构中，可通过死点位置实现自锁的是（   ） A．剪刀机的连杆机构。 B．汽车雨刷器的四杆机构。 C．折叠椅的支撑机构。 D．牛头刨床的进给机构。 【答案】C 【详解】折叠椅在展开状态利用死点自锁承重，其他选项机构无需自锁功能。 6．如图所示牛头刨床刨刀的左右切削运动由 来实现。（   ） A．摆动导杆机构 B．曲柄摇块机构 C．双摇杆机构 D．固定滑块机构 【答案】A 【详解】牛头刨床刨刀的左右切削运动由摆动导杆机构实现。主动件BC（曲柄）做等速回转，从动件导杆AC做往复摆动，带动滑枕做往复直线运动。 7．曲柄摇杆机构中，可以利用___的惯性来通过机构的死点位置。（   ） A．摇杆 B．曲柄 C．连杆 D．主动件 【答案】B 【详解】知识点一：曲柄摇杆机构的死点：死点出现在摇杆为主动件，曲柄为从动件的曲柄摇杆机构。在摇杆作为主动件往复摆动过程中，连杆与曲柄共线时，摇杆通过连杆作用于曲柄的力恰好通过其回转中心，此时曲柄不能转动，会发生“顶死”现象。机构的这种位置称为死点。因为有两次共线的情况。故死点位置有两个。 知识点二：死点的克服：对传动机构而言，死点是不利的。由于“死点的存在”，不能将运动和动力传递下去。 知识点三：死点的克服方法：1）采用机构错位排列； 2）对从动件施加外力或者利用从动件曲柄的惯性；3）安装飞轮以增加惯性。 8．下图为草地洒水器机构示意图，其中 A、B、C、D均为铰链连接，已知 BC杆长度为80cm，CD杆长度为 100cm，机架 AD长度为 120cm，则 AB杆长度的取值范围为（   ） A．60cm≤AB≤140cm B．60cm≤AB≤100cm C．0 <AB≤60cm D．0<AB≤100cm 【答案】C 【详解】知识点一：草地洒水器机构为曲柄摇杆机构； 知识点二：根据曲柄摇杆机构的条件：最短杆+最长杆 ≤其余两杆之和；且最短杆为（连架杆）时，构成曲柄摇杆机构。如图所示。杆AB为曲柄。故四杆中AB为最短杆，必须满足条件：0＜AB＜80；最长杆为AD；再根据杆长条件：最短杆+最长杆 ≤其余两杆之和；AB+AD≤BC+CD;代入数据，可得AB≤60。 9．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 【详解】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。 10．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 【详解】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。 11．如图所示为反向平行双曲柄机构，下列关于该机构的说法错误的是（   ） A．公交车的车门启闭机构正是该机构的应用 B．该机构的两个曲柄长度相等，机架与连杆长度相等 C．该机构中，当主动曲柄做匀速回转时，从动曲柄做匀速反向回转 D．主动曲柄回转一周，该机构会出现两次四杆共线的情形 【答案】C 12．能把往复直线运动转换成旋转运动的机构是（   ） A．双摇杆机构 B．双曲柄机构 C．曲柄摇杆机构 D．曲柄滑块机构 【答案】D 【详解】D.曲柄滑块机构可以实现旋转运动和直线运动的转化。A.双摇杆机构主动摇杆从动摇杆都在做摆动。B.双曲柄机构主从动曲柄都在做转动。  C.曲柄摇杆机构可以实现曲柄的转动和摇杆摆动的相互转化。 13．简易刨床采用 机构。（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】简易刨床采用转动导杆机构机构。A.曲柄滑块机构    C.曲柄摇块机构    D.固定滑块机构 14．内燃机是对心曲柄滑块机构，在驱动过程中有2个死点位置，内燃机通过 克服死点位置。（   ） A．两组以上的机构错位排列 B．从动曲柄上安装飞轮，增加惯性 C．在从动曲柄上施加外力 D．利用从动曲柄的惯性 【答案】B 【详解】对于传动机构来说，死点是应该设法克服的。为了机构顺利通过死点正常运转，必须采取措施。可以采用以上4种办法。对于内燃机采用的是B提供的措施。 15．飞机起落架应用平面连杆机构的 ，使降落更加可靠。（   ） A．曲柄存在条件 B．急回特性 C．死点位置 D．压力角 【答案】C 【详解】死点位置将使机构的从动件出现卡死或运动不确定现象。对于传动机构来说，死点是应该设法克服的。在实践中，也常常利用死点来了实现特定的工作要求。如折叠桌椅的收放机构，飞机起落架机构。 16．如图所示的铰链四杆机构ABCD中，如果以AB 为机架，当机构为双摇杆机构时，各杆的长度可为（   ） A．AB=120， BC=150， CD=175， AD=200 B．AB=200， BC=170， CD=165， AD=130 C．AB=175， BC=130， CD=185， AD=200 D．AB=150， BC=130， CD=165， AD=200 【答案】D 17．下列机构没有死点的是（   ） A．雷达天线俯仰角调整机构 B．内燃机机构 C．飞机起落架 D．缝纫机踏板机构 【答案】A 【详解】A. 雷达天线俯仰角调整机构是以曲柄为主动件的曲柄滑块机构，无死点。 18．下列机构具有急回特性的是（   ） A．以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构 B．对心曲柄滑块机构 C．不等长的双曲柄机构 D．以摇杆为主动件的曲柄滑块机构 【答案】C 【详解】A. 以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构θ=0无急回特性。 B. 曲柄滑块机构无急回特性。 D. 以摇杆为主动件的曲柄滑块机构有死点。 19．下列机构 是曲柄滑块机构。（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】B.转动导杆机构    C.曲柄摇块机构    D.固定滑块机构 20．曲柄摇杆机构当主动曲柄等速转动时，从动摇杆往返摆动速度不等，这种现象是机构的（   ） A．死点现象 B．运动不确定性 C．急回特性 D．匀速运动 【答案】C 【详解】曲柄为主动件的曲柄摇杆机构，当主动曲柄与连杆两次共线所夹的锐角θ≠0时，从动件摇杆往复摆动的速度不等的现象称为急回特性。 二、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 21．试述铰链四杆机构构成曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的条件。 【答案】若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时,则取最短杆为连架杆时,构成曲柄摇杆机构;取最短杆为机架时,构成双曲柄机构;取最短杆为连杆时,构成双摇杆机构。若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,则无曲柄存在,只能构成双摇杆机构。 22．说明如何根据实际需求选择合适的铰链四杆机构类型。 【答案】若需将回转运动转换为往复摆动或反之，可选择曲柄摇杆机构；若要实现两部件同步同向转动选平行双曲柄机构；若要实现反向转动选反向双曲柄机构；若只需两摇杆摆动选双摇杆机构，同时要考虑杆长等条件。 23．解释铰链四杆机构死点位置的形成原因及克服方法。 【答案】原因是以摇杆为原动件时，连杆与从动曲柄两次共线，驱动力无法使从动件运动。克服方法有惯性法利用构件或飞轮惯性；辅助机构法增设构件施外力；多组机构错位排列法使死点错开。 24．说明铰链四杆机构急回特性的意义及判断方法。 【答案】意义是提高机械生产效率，缩短非生产时间。判断方法看行程速比系数K，K>1有急回特性，，为极位夹角，时特性显著。 三、综合应用题（本大题共2小题，每小题8分，共16分） 25．如图所示为家用缝纫机及踏板机构示意图，请问： (1)踏板机构应用了哪种铰链四杆机构？ (2)缝纫机在使用中会出现“卡死”现象，该现象发生时图中哪两个杆件共线？缝纫机运动过程中是如何克服的？ 【答案】(1)曲柄摇杆机构； (2)AB和BC（或：曲柄和连杆）利用带轮惯性。 26．如图为单缸内燃机构造简图，问： (1)单缸内燃机利用了四杆机构的哪一种演化形式？由四杆机构的哪一种形式演化而来？ (2)该机构是否存在死点位置，如何克服？ 【答案】(1)曲柄滑块曲柄摇杆； (2)存在，加飞轮。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $