第24练 平面四杆机构-江苏省机电类专业综合《机械基础考点同步练》

江苏省 机电类专业综合编写说明：《机械基础考点同步练》严格依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲》（2025版新考纲）编写，全面考查学生基础知识与核心技能。考点精准覆盖，每个试卷的核心考点均源自考纲，确保复习内容不偏离考试方向，实现精准复习，旨在科学评估教学成效，有效促进学生发展。 《机械基础》 第24练 平面四杆机构 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 考点定位 2.2.2 平面四杆机构 2.2.2.1 熟悉平面四杆机构的基本类型、特点和应用，掌握铰链四杆机构的组成、基本类型，以及基本类型判定方法。 2.2.2.2 掌握平面四杆机构的急回运动特性、压力角和死点位置等基础知识。 2.2.2.3 熟悉含有一个移动副的四杆机构的特点和应用。 一. 判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将 对应题号A 选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B 选项的方框涂满、涂黑) 1. 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无论取哪一杆为机架，均为双摇杆机构。( ) 【答案】A 【答案】符合“杆长和条件”不满足时的结论，此时机构为双摇杆机构。 2. 曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件，机构一定存在急回运动特性。( ) 【答案】B 【解析】只有当极位夹角θ＞0时，才存在急回特性，并非所有曲柄摇杆机构都有。 3. 平面四杆机构的压力角越小，传动效果越好。( ) 【答案】A 【解析】压力角越小，有效分力越大，传动越轻便高效。 4. 死点位置只发生在曲柄摇杆机构中，且摇杆为原动件时。( ) 【答案】B 【解析】死点也可能出现在其他机构（如摆动导杆机构）中，当从动件与连杆共线时。 5. 含有一个移动副的四杆机构，一定是曲柄滑块机构。( ) 【答案】B 【解析】还可能是摇块机构、定块机构等，不一定是曲柄滑块机构。 6. 曲柄滑块机构中，若滑块为原动件，机构一定存在死点位置。( ) 【答案】A 【解析】当滑块为原动件且连杆与从动曲柄共线时，机构处于死点。 7. 铰链四杆机构的基本类型包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种。( ) 【答案】A 【解析】这是根据连架杆中曲柄数量划分的三种基本类型。 8. 极位夹角是判断机构是否具有急回特性的关键参数，其值可以为零。( ) 【答案】A 【解析】极位夹角θ≥0，θ=0时无急回特性。 9. 摆动导杆机构由曲柄滑块机构演化而来，一定具有急回特性。( ) 【答案】A 【解析】摆动导杆机构的极位夹角始终大于0，因此恒有急回特性。 10. 压力角是从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。( ) 【答案】A 【解析】这是压力角的定义，直接影响机构的传动性能。 二. 单项选择题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在下列每小题中，选出一个正确答案，将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑) 1. 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，取最短杆为机架时，得到什么？( ) 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】B 【解析】满足“杆长和条件”时，取最短杆为机架，两连架杆均为曲柄，为双曲柄机构。 2. 曲柄摇杆机构中，摇杆处于两极限位置时，曲柄对应两位置所夹锐角称为什么？( ) A. 压力角 B. 传动角 C. 极位夹角 D. 摆角 【答案】C 【解析】极位夹角θ定义为此夹角，θ>0则有急回特性。 3. 下列机构中，恒有急回运动特性的是什么？( ) A. 对心曲柄滑块机构 B. 偏置曲柄滑块机构 C. 摆动导杆机构 D. 双摇杆机构 【答案】C 【解析】摆动导杆机构的极位夹角θ始终大于0，因此一定有急回特性。 4. 在曲柄摇杆机构中，当摇杆为原动件、曲柄与连杆共线时，机构处于什么？( ) A. 极限位置 B. 死点位置 C. 急回位置 D. 不确定 【答案】B 【解析】此时传动角为0°，机构无法运动或运动不确定，称为死点。 5. 压力角α与传动角γ的关系是什么？( ) A. α + γ = 90° B. α = γ C. α + γ = 180° D. 无固定关系 【答案】A 【解析】压力角α与传动角γ互为余角，γ = 90° - α。 6. 以下不属于含有一个移动副的四杆机构的是什么？( ) A. 曲柄滑块机构 B. 转动导杆机构 C. 摇块机构 D. 定块机构 【答案】B 【解析】转动导杆机构由铰链四杆机构演化而来，无移动副。 7. 家用缝纫机的踏板机构属于什么？( ) A. 曲柄摇杆机构，踏板为摇杆 B. 双曲柄机构 C. 曲柄滑块机构 D. 双摇杆机构 【答案】A 【解析】缝纫机踏板机构是典型的曲柄摇杆机构，踏板作往复摆动（摇杆）。 8. 飞机起落架收放机构利用的是双摇杆机构的什么特性？( ) A. 急回运动 B. 死点 C. 运动不确定性 D. 连续转动 【答案】B 【解析】利用死点位置实现可靠锁定，防止在受力时意外收起。 9. 内燃机中的曲柄连杆机构是什么机构？( ) A. 曲柄摇杆 B. 双曲柄 C. 曲柄滑块 D. 摆动导杆 【答案】C 【解析】内燃机将活塞的往复移动转为曲轴的连续转动，是曲柄滑块机构。 10. 铰链四杆机构中，不与机架相连的构件是什么？( ) A. 曲柄 B. 摇杆 C. 连杆 D. 连架杆 【答案】C 【解析】 连杆是连接两连架杆的中间构件，不与机架直接相连 11.下列机构中，能将连续转动转换为往复摆动的是什么？( ) A. 曲柄摇杆机构（曲柄主动） B. 双摇杆机构 C. 平行双曲柄机构 D. 曲柄滑块机构（滑块主动） 【答案】A 【解析】曲柄摇杆机构中，曲柄连续转动，摇杆往复摆动。 12.偏置曲柄滑块机构中，滑块的行程H与曲柄长度r的关系是什么？( ) A. H = r B. H = 2r C. H > 2r D. H < 2r 【答案】C 【解析】偏置时，滑块行程H大于曲柄长度的两倍。 三. 填空题(本大题共14小题20空，每空1分，共20分) 1. 铰链四杆机构由机架、连杆和两个______组成。 【答案】连架杆 【解析】连架杆指与机架用转动副相连的构件。 2. 若铰链四杆机构满足“最短杆+最长杆 ≤ 其余两杆之和”，且以最短杆邻边为机架，则得到______机构。 【答案】曲柄摇杆 【解析】满足杆长和条件时，最短杆为曲柄，其邻边为机架，另一连架杆为摇杆。 3. 机构从动件______方向与______方向所夹锐角称为压力角。 【答案】受力；速度 【解析】压力角定义，衡量力的有效利用程度。 4. 曲柄摇杆机构中，摇杆的摆动角度称为______。 【答案】摆角 【解析】摇杆在两极限位置间摆动的角度。 5. 克服死点位置的常用方法有______和______。（写出两种） 【答案】安装飞轮（或利用惯性）；采用多组机构错位排列 【解析】利用惯性通过死点，或多组机构使死点错开。 6. 汽车前窗雨刷器通常采用______机构实现往复摆动。 【答案】曲柄摇杆（或摇杆滑块） 【解析】雨刷器是典型的将转动转换为摆动的应用。 7. 在曲柄滑块机构中，若滑块为原动件，则当______与______共线时出现死点。 【答案】连杆；曲柄 【解析】此时传动角为0°，机构无法运动。 8. 摆动导杆机构由改变______机构的机架演化而来。 【答案】曲柄滑块 【解析】将曲柄滑块机构中的曲柄固定为机架，可得摆动导杆机构。 9. 平行双曲柄机构两曲柄长度______且转向______。 【答案】相等；相同 【解析】这是保持双曲柄始终平行的条件。 10. 机车车轮联动装置采用______机构，以保证各轮同步转动。 【答案】平行双曲柄 【解析】利用其运动特性，使多个车轮同步。 11. 压力角越大，则有效分力越______，机构传动越______。 【答案】小；困难（或不灵活） 【解析】压力角增大，推动从动件运动的分力减小。 12. 含有一个移动副的四杆机构，除了曲柄滑块机构，常见的还有摇块机构和______机构。 【答案】定块（或移动导杆） 【解析】这是对制动器的基本性能要求。 13. 家用摇头风扇的摇摆机构利用了______机构的运动特性。 【答案】双摇杆 【解析】电机带动一根摇杆，风扇头作为另一摇杆实现往复摆动。 14. 极位夹角θ越大，则急回特性越______。 【答案】显著（或强） 【解析】行程速比系数K=(180°+θ)/(180°-θ)，θ越大K越大，急回越明显。 四. 问答题(本大题共4小题，共24分) 1. (共6分)简述铰链四杆机构的基本类型及其判定方法（以杆长条件为基础）。 【答案】 铰链四杆机构的基本类型有三种：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 其判定核心在于“杆长和条件”：若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，则满足条件，否则为双摇杆机构。 在满足条件的前提下，根据机架选择判断： ①以最短杆为机架，得双曲柄机构； ②以最短杆邻边为机架，得曲柄摇杆机构； ③以最短杆对边为机架，得双摇杆机构。 若不满足杆长和条件，则无论取何杆为机架，均为双摇杆机构。此方法系统地将杆长与机架选择结合，是判断机构类型的核心依据。 2. (共6分)解释平面四杆机构的急回运动特性，说明其产生条件及实际应用。 【答案】 急回运动特性是指机构在主动件匀速转动时，从动件在往返行程中的平均速度不等的现象，通常工作行程慢、回程快，以提高工作效率。其产生的必要条件是机构存在极位夹角θ，即从动件处于两极限位置时，对应主动件两位置所夹的锐角θ>0。θ越大，行程速比系数K越大，急回特性越显著。在实际中，急回特性被广泛应用于需要节省空回时间的机械，如牛头刨床的刀具在工作行程慢速切削，回程快速退回；插床、送料机构等也利用此特性提高生产效率，实现了对工作节奏的优化。 3. (共6分)什么是平面四杆机构的压力角和传动角？它们对机构传动性能有何影响。 【答案】 压力角α是指从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。传动角γ则是压力角的余角，即γ=90°-α，通常也指连杆与从动件之间所夹的锐角。压力角越小（传动角越大），推动从动件运动的有效分力就越大，机构的传动效率越高，运行越轻便。反之，压力角过大会导致传动困难，磨损加剧，甚至发生自锁。在设计时，通常要求工作行程中的最小传动角γ_min≥40°（轻载）或γ_min≥50°（重载），以确保良好的传力性能。因此，压力角和传动角是评价机构动力传递效果的关键参数。 4. (共6分)阐述含有一个移动副的四杆机构（以曲柄滑块机构为例）的特点和应用，并说明死点位置在此类机构中如何产生及应对方法。 【答案】 曲柄滑块机构是含有一个移动副的典型四杆机构，它将曲柄的连续转动与滑块的往复直线运动相互转换，结构紧凑，广泛应用于活塞式发动机、压缩机、冲床等机械中。其死点位置出现在滑块作为原动件时（如内燃机启动瞬间），连杆与从动曲柄共线，传动角为0°，导致机构无法运动或运动不确定。克服死点的方法主要有两种：一是利用惯性，如安装飞轮，借助其储存的能量带动机构通过死点；二是采用多组机构组合（如多缸发动机），使各组机构的死点位置错开，从而保证始终有动力输出。这些方法确保了机构运行的连续性和可靠性。 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省 机电类专业综合编写说明：《机械基础考点同步练》严格依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲》（2025版新考纲）编写，全面考查学生基础知识与核心技能。考点精准覆盖，每个试卷的核心考点均源自考纲，确保复习内容不偏离考试方向，实现精准复习，旨在科学评估教学成效，有效促进学生发展。 《机械基础》 第24练 平面四杆机构 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 考点定位 2.2.2 平面四杆机构 2.2.2.1 熟悉平面四杆机构的基本类型、特点和应用，掌握铰链四杆机构的组成、基本类型，以及基本类型判定方法。 2.2.2.2 掌握平面四杆机构的急回运动特性、压力角和死点位置等基础知识。 2.2.2.3 熟悉含有一个移动副的四杆机构的特点和应用。 一. 判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将 对应题号A 选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B 选项的方框涂满、涂黑) 1. 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无论取哪一杆为机架，均为双摇杆机构。( ) 2. 曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件，机构一定存在急回运动特性。( ) 3. 平面四杆机构的压力角越小，传动效果越好。( ) 4. 死点位置只发生在曲柄摇杆机构中，且摇杆为原动件时。( ) 5. 含有一个移动副的四杆机构，一定是曲柄滑块机构。( ) 6. 曲柄滑块机构中，若滑块为原动件，机构一定存在死点位置。( ) 7. 铰链四杆机构的基本类型包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种。( ) 8. 极位夹角是判断机构是否具有急回特性的关键参数，其值可以为零。( ) 9. 摆动导杆机构由曲柄滑块机构演化而来，一定具有急回特性。( ) 10. 压力角是从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。( ) 二. 单项选择题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在下列每小题中，选出一个正确答案，将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑) 1. 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，取最短杆为机架时，得到什么？( ) 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 2. 曲柄摇杆机构中，摇杆处于两极限位置时，曲柄对应两位置所夹锐角称为什么？( ) A. 压力角 B. 传动角 C. 极位夹角 D. 摆角 3. 下列机构中，恒有急回运动特性的是什么？( ) A. 对心曲柄滑块机构 B. 偏置曲柄滑块机构 C. 摆动导杆机构 D. 双摇杆机构 4. 在曲柄摇杆机构中，当摇杆为原动件、曲柄与连杆共线时，机构处于什么？( ) A. 极限位置 B. 死点位置 C. 急回位置 D. 不确定 5. 压力角α与传动角γ的关系是什么？( ) A. α + γ = 90° B. α = γ C. α + γ = 180° D. 无固定关系 6. 以下不属于含有一个移动副的四杆机构的是什么？( ) A. 曲柄滑块机构 B. 转动导杆机构 C. 摇块机构 D. 定块机构 7. 家用缝纫机的踏板机构属于什么？( ) A. 曲柄摇杆机构，踏板为摇杆 B. 双曲柄机构 C. 曲柄滑块机构 D. 双摇杆机构 8. 飞机起落架收放机构利用的是双摇杆机构的什么特性？( ) A. 急回运动 B. 死点 C. 运动不确定性 D. 连续转动 9. 内燃机中的曲柄连杆机构是什么机构？( ) A. 曲柄摇杆 B. 双曲柄 C. 曲柄滑块 D. 摆动导杆 10. 铰链四杆机构中，不与机架相连的构件是什么？( ) A. 曲柄 B. 摇杆 C. 连杆 D. 连架杆 11.下列机构中，能将连续转动转换为往复摆动的是什么？( ) A. 曲柄摇杆机构（曲柄主动） B. 双摇杆机构 C. 平行双曲柄机构 D. 曲柄滑块机构（滑块主动） 12.偏置曲柄滑块机构中，滑块的行程H与曲柄长度r的关系是什么？( ) A. H = r B. H = 2r C. H > 2r D. H < 2r 三. 填空题(本大题共14小题20空，每空1分，共20分) 1. 铰链四杆机构由机架、连杆和两个______组成。 2. 若铰链四杆机构满足“最短杆+最长杆 ≤ 其余两杆之和”，且以最短杆邻边为机架，则得到______机构。 3. 机构从动件______方向与______方向所夹锐角称为压力角。 4. 曲柄摇杆机构中，摇杆的摆动角度称为______。 5. 克服死点位置的常用方法有______和______。（写出两种） 6. 汽车前窗雨刷器通常采用______机构实现往复摆动。 7. 在曲柄滑块机构中，若滑块为原动件，则当______与______共线时出现死点。 8. 摆动导杆机构由改变______机构的机架演化而来。 9. 平行双曲柄机构两曲柄长度______且转向______。 10. 机车车轮联动装置采用______机构，以保证各轮同步转动。 11. 压力角越大，则有效分力越______，机构传动越______。 12. 含有一个移动副的四杆机构，除了曲柄滑块机构，常见的还有摇块机构和______机构。 13. 家用摇头风扇的摇摆机构利用了______机构的运动特性。 14. 极位夹角θ越大，则急回特性越______。 四. 问答题(本大题共4小题，共24分) 1. (共6分)简述铰链四杆机构的基本类型及其判定方法（以杆长条件为基础）。 2. (共6分)解释平面四杆机构的急回运动特性，说明其产生条件及实际应用。 3. (共6分)什么是平面四杆机构的压力角和传动角？它们对机构传动性能有何影响。 4. (共6分)阐述含有一个移动副的四杆机构（以曲柄滑块机构为例）的特点和应用，并说明死点位置在此类机构中如何产生及应对方法。 学科网（北京）股份有限公司 $