第2.1节 平面连杆机构《机械基础》浙江省（单独招生考试）机械类 知识点讲解

浙江省机械类（单独招生考试）机械基础 复习讲义 第二节 2—1 平面连杆机构 【考纲要求】 （1）运动副及其分类。 （2）曲柄滑块及导杆机构。 【知识网络】 【知识和技能要点】 考点1 运动副及其分类 一、运动副的定义 机械中，两个构件直接接触并能产生相对运动的活动连接称为运动副。运动副是构成机构的基本单元，任何机构都是由若干构件通过运动副相互连接而成的，没有运动副就无法实现构件间的确定相对运动。 二、运动副的形成必备条件 构成运动副必须同时满足两个核心条件，二者缺一不可： 1.直接接触：两构件之间存在物理上的接触（面、线、点接触），无接触的构件间不能形成运动副； 2.相对运动：两接触构件之间能产生一定形式的相对运动（转动、移动、平面运动等），若接触后完全固定、无相对运动，仅为固定连接，并非运动副。 三、运动副的核心作用 运动副是机构中构件间的 “连接枢纽”，其核心作用体现在三个方面： 1. 连接作用：将分散的构件相互连接，组成完整的机构体系； 2. 约束作用：通过接触限制构件的部分无效运动，减少构件的自由度； 3. 导向作用：使构件间的相对运动按预定的形式和轨迹进行，保证机构实现确定的运动功能。 运动副的基本分类依据 运动副的分类有两大核心依据，其中按两构件的接触形式分类是对口高考的高频考点，按相对运动空间分类为基础拓展考点，两类分类依据相互独立、可交叉描述（如平面低副、空间高副）。 一、按两构件的接触形式分类 根据接触部位的几何形态，运动副分为低副和高副，二者的接触特征、受力情况、使用性能差异显著，是运动副最核心的分类方式。 分类 接触形式 核心特征 受力特点 性能优势 性能局限 低副 面接触 接触面积大、压强小 受力均匀，无集中载荷 耐磨性好、使用寿命长、结构简单 运动形式单一，只能实现转动或移动 高副 点接触 / 线接触 接触面积小、压强大 易产生局部集中载荷 运动形式多样，能实现复杂平面运动 耐磨性差、易磨损，需润滑防护 二、按相对运动的空间位置分类 根据两构件相对运动的轨迹所处的空间，运动副分为平面运动副和空间运动副，机械基础中重点研究平面运动副（构件间相对运动均在同一平面内）。 1. 平面运动副：两构件的相对运动轨迹始终在同一固定平面内，是机床、连杆机构、凸轮机构等常用机构的主要运动副形式； 2. 空间运动副：两构件的相对运动轨迹不在同一平面内，存在空间转动或复合运动，多用于工程机械、机器人关节等复杂机构。 平面运动副的具体类型及特征 平面运动副是对口高考的核心考查内容，包含平面低副和平面高副两大类，其中平面低副又分为转动副和移动副，平面高副以凸轮副、齿轮副为典型代表，各类运动副的结构、运动形式及实例需精准掌握。 一、平面低副 平面低副均为面接触，仅有转动副和移动副两种类型，是构成连杆机构的核心运动副，能实现构件间的纯转动或纯移动。 1. 转动副（又称铰链） 结构特征：两构件通过销轴、铰链等连接，接触为圆柱面与圆孔的面接触； 运动形式：两构件绕同一固定轴线做相对转动，无相对移动； 约束特点：限制构件沿两个垂直方向的移动，保留绕轴线的转动自由度； 典型实例：门与门框的铰链、连杆机构的铰链连接、车轮与车轴的连接。 细分类型：固定铰链（其中一个构件固定为机架）、活动铰链（两构件均为运动构件）。 2. 移动副 结构特征：两构件通过导轨、滑槽等配合，接触为平面与平面（或棱柱面与棱槽）的面接触； 运动形式：两构件沿某一固定方向做相对直线移动，无相对转动； 约束特点：限制构件绕垂直于运动方向的转动和沿另一水平方向的移动，保留沿导轨方向的移动自由度； 典型实例：机床工作台与导轨的配合、活塞与气缸的配合、滑杆与滑套的配合。 二、平面高副 平面高副均为点接触或线接触，运动形式更灵活，能实现构件间的复杂平面运动，典型代表为凸轮副和齿轮副，是凸轮机构、齿轮机构的核心运动副。 1. 凸轮副 结构特征：由凸轮的轮廓曲面与从动件的顶端（尖顶、滚子、平底）接触，尖顶凸轮为点接触，滚子凸轮为线接触； 运动形式：通过凸轮的旋转，推动从动件做往复直线移动或往复摆动； 典型实例：内燃机的配气凸轮机构、机床的进给凸轮机构、打印机的送纸凸轮机构。 2. 齿轮副 结构特征：由两个相互啮合的齿轮轮齿接触，轮齿啮合处为线接触（渐开线齿面的接触线）； 运动形式：通过主动轮的旋转，带动从动轮做定传动比的相对旋转； 典型实例：机床变速箱的齿轮啮合、汽车差速器的齿轮副、减速机的齿轮传动。 3. 其他平面高副：滚轮与导轨副、摩擦轮传动的摩擦轮副等，均为点 / 线接触，如皮带轮的轮缘与皮带的接触、滚轮在导轨上的滚动接触。 空间运动副及运动副的约束与自由度 一、常见空间运动副 空间运动副为拓展考点，需识记两种典型类型的结构和运动形式： 1. 球面副：两构件通过球面与球窝面接触，能实现绕三个垂直轴线的相对转动，如汽车的万向节、球头连杆的连接； 2. 螺旋副：由螺杆和螺母的螺纹面接触（面接触，属于空间低副），能实现旋转运动与直线运动的复合运动，如千斤顶的螺杆与螺母、机床的丝杠与螺母。 二、运动副的约束与自由度 1. 自由度：构件在未受约束时，在平面内有3 个自由度（沿 x 轴、y 轴的移动，绕垂直于平面的 z 轴的转动）；在空间中有6 个自由度（沿 x、y、z 轴的移动，绕 x、y、z 轴的转动）。 2. 约束：两构件形成运动副后，接触会限制构件的部分运动，这种限制称为约束，约束数与运动副类型相关： 平面低副：每个转动副 / 移动副均产生2 个约束，仅保留 1 个自由度； 平面高副：每个高副仅产生1 个约束，保留 2 个自由度。 3. 核心关系：约束数越多，构件的自由度越少，运动副的约束作用决定了构件间相对运动的形式。 【练习题】 一、单项选择题 1. 构成运动副的必备条件是两构件直接接触且（ ） A. 固定连接 B. 能产生相对运动 C. 面接触 D. 点 / 线接触 2. 按两构件的接触形式分类，运动副可分为低副和（ ） A. 转动副 B. 高副 C. 移动副 D. 平面运动副 3. 下列属于面接触的运动副是（ ） A. 凸轮副 B. 齿轮副 C. 转动副 D. 滚轮与导轨副 4. 平面低副包含转动副和（ ）两种类型 A. 球面副 B. 移动副 C. 凸轮副 D. 齿轮副 5. 门与门框的连接属于下列哪种运动副（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 凸轮副 D. 齿轮副 6. 两构件绕同一固定轴线做相对转动的运动副是（ ） A. 移动副 B. 转动副 C. 螺旋副 D. 球面副 7. 机床工作台与导轨的配合属于（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 齿轮副 D. 凸轮副 8. 按相对运动空间分类，运动副可分为平面运动副和（ ） A. 低副 B. 高副 C. 空间运动副 D. 螺旋副 9. 凸轮副与从动件的接触形式一般为（ ） A. 面接触 B. 线接触 C. 点 / 线接触 D. 无接触 10. 下列属于平面高副的是（ ） A. 活塞与气缸 B. 连杆的铰链连接 C. 齿轮副 D. 滑杆与滑套 11. 每个平面低副能产生的约束数为（ ） A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 0 个 12. 构件在平面内未受约束时的自由度数为（ ） A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 6 个 13. 下列关于低副的说法，正确的是（ ） A. 点 / 线接触 B. 耐磨性差 C. 面接触 D. 运动形式复杂 14. 齿轮副的接触形式为（ ） A. 面接触 B. 线接触 C. 点接触 D. 不确定 15. 下列属于空间运动副的是（ ） A. 转动副 B. 球面副 C. 移动副 D. 凸轮副 16. 每个平面高副能产生的约束数为（ ） A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 6 个 17. 螺旋副属于下列哪种运动副（ ） A. 平面低副 B. 平面高副 C. 空间低副 D. 空间高副 18. 下列运动副中，耐磨性最好的是（ ） A. 凸轮副 B. 齿轮副 C. 转动副 D. 滚轮与导轨副 19. 内燃机的活塞与气缸的配合属于（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 齿轮副 D. 球面副 20. 关于运动副的作用，下列说法错误的是（ ） A. 连接构件 B. 约束构件的全部运动 C. 确定相对运动关系 D. 导向构件运动 二、多项选择题 1. 构成运动副的两个必备条件是（ ） A. 两构件直接接触 B. 面接触 C. 能产生相对运动 D. 固定连接 2. 按两构件的接触形式分类，运动副的类型有（ ） A. 低副 B. 高副 C. 平面运动副 D. 空间运动副 3. 下列属于平面低副的有（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 凸轮副 D. 齿轮副 4. 低副的核心特征有（ ） A. 面接触 B. 接触面积大 C. 压强小 D. 耐磨性好 5. 下列属于平面高副的有（ ） A. 凸轮副 B. 齿轮副 C. 滚轮与导轨副 D. 铰链连接 6. 转动副的典型实例有（ ） A. 门与门框的铰链 B. 连杆的铰链连接 C. 车轮与车轴 D. 活塞与气缸 7. 移动副的典型实例有（ ） A. 机床工作台与导轨 B. 滑杆与滑套 C. 齿轮啮合 D. 凸轮与从动件 8. 高副的核心特征有（ ） A. 点 / 线接触 B. 接触面积小 C. 压强大 D. 运动形式灵活 9. 按相对运动空间分类，运动副可分为（ ） A. 低副 B. 平面运动副 C. 高副 D. 空间运动副 10. 下列关于平面运动副的说法，正确的有（ ） A. 相对运动在同一平面内 B. 包含平面低副和平面高副 C. 球面副属于平面运动副 D. 是常用机构的主要运动副形式 11. 常见的空间运动副有（ ） A. 球面副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 移动副 12. 构件在平面内的自由度包括（ ） A. 沿 x 轴移动 B. 沿 y 轴移动 C. 绕 z 轴转动 D. 绕 x 轴转动 13. 下列运动副中，属于面接触的有（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 螺旋副 D. 凸轮副 14. 关于运动副的约束与自由度，正确的关系有（ ） A. 接触产生约束 B. 约束数越多，自由度越少 C. 平面低副约束 2 个自由度 D. 平面高副约束 1 个自由度 15. 下列说法正确的有（ ） A. 机构由构件通过运动副连接而成 B. 固定连接不属于运动副 C. 低副运动形式单一 D. 高副易磨损，需润滑 三、填空题 1. 两个构件直接接触并能产生____的活动连接称为运动副。 2. 按两构件的接触形式，运动副分为____和____，其中面接触的是____。 3. 按相对运动空间，运动副分为____和____，机械基础重点研究____。 4. 平面低副仅有____和____两种类型，均为____接触。 5. 两构件绕同一固定轴线做相对转动的运动副称为____，又称____。 6. 两构件沿固定方向做相对直线移动的运动副称为____。 7. 平面高副的接触形式为____或____，典型代表有____和____。 8. 构件在平面内未受约束时有____个自由度，每个平面低副产生____个约束。 9. 每个平面高副产生____个约束，保留____个自由度。 10. 空间运动副的典型类型有____和____，其中螺旋副属于____低副。 四、简述题 1. 简述构成运动副的两个必备条件，并举一例说明。 2. 按接触形式划分，低副和高副的核心区别有哪些（从接触形式、受力、耐磨性三方面说明）？ 3. 什么是平面低副？包含哪两种类型？分别说明其运动形式和典型实例。 4. 什么是平面高副？典型代表有哪些？说明其核心特征和适用场景。 5. 简述运动副的约束与自由度的基本关系，说明平面低副和平面高副的约束数及保留的自由度数。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2. B 3. C 4. B 5. A 6. B 7. B 8. C 9. C 10. C11.B 12. C 13. C 14. B 15. B 16. A 17. C 18. C 19. B 20. B 二、多项选择题 1.AC 2. AB 3. AB 4. ABCD 5. ABC 6. ABC 7. AB 8. ABCD9.BD 10. ABD 11. AB 12. ABC 13. ABC 14. ABCD 15. ABCD 三、填空题 1. 相对运动 2. 低副；高副；低副 3. 平面运动副；空间运动副；平面运动副 4. 转动副；移动副；面 5. 转动副；铰链 6. 移动副 7. 点接触；线接触；凸轮副；齿轮副 8. 3；2 9. 1；2 10. 球面副；螺旋副；空间 四、简述题 1. 答：构成运动副的两个必备条件：①两构件之间直接接触；②两接触构件之间能产生相对运动。举例：门与门框的铰链连接，门和门框直接接触，且门能绕铰链轴线相对转动，满足两个条件，形成转动副。 2. 答：①接触形式：低副为面接触，高副为点接触或线接触；②受力特点：低副接触面积大、压强小，受力均匀无集中载荷；高副接触面积小、压强大，易产生局部集中载荷；③耐磨性：低副耐磨性好、使用寿命长；高副耐磨性差、易磨损，需要润滑和防护。 3. 答：平面低副是指两构件在同一平面内接触的面接触运动副，是平面运动副的一种；包含转动副和移动副两种类型。①转动副：运动形式为两构件绕同一固定轴线做相对转动，典型实例有门与门框的铰链、连杆机构的铰链连接；②移动副：运动形式为两构件沿固定方向做相对直线移动，典型实例有机床工作台与导轨、活塞与气缸的配合。 4. 答：平面高副是指两构件在同一平面内接触的点 / 线接触运动副，是平面运动副的一种；典型代表有凸轮副、齿轮副、滚轮与导轨副。核心特征：点 / 线接触、接触面积小、压强大、运动形式灵活，能实现构件间的复杂平面运动；适用场景：适用于需要实现复杂运动规律的机构，如凸轮机构、齿轮机构、各类带滚轮的传动机构。 5. 答：基本关系：两构件形成运动副后，接触会对构件的运动产生约束，约束数越多，构件的保留自由度越少，运动副的约束类型决定了构件间相对运动的形式。平面低副的约束数为 2 个，仅保留 1 个自由度（转动或移动）；平面高副的约束数为 1 个，保留 2 个自由度，能实现更复杂的平面运动。 考点2 曲柄滑块及连杆机构 一、曲柄滑块机构的定义 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的平面连杆机构，通过构件的铰接与滑动配合，实现曲柄的整周旋转运动与滑块的往复直线运动的相互转换，是工业中应用最广泛的平面连杆机构之一，也是导杆机构的基础演化形式。 二、曲柄滑块机构的基本组成 曲柄滑块机构由四个基本构件组成，各构件的连接方式和运动形式固定，缺一不可： 1.曲柄：能绕机架做整周连续旋转运动的短构件，是输入运动的核心构件（多为主动件）； 2.连杆：连接曲柄和滑块的中间构件，做复杂平面运动（既转动又移动），起动力和运动传递作用； 3.滑块：与导路配合做往复直线移动的构件，是输出运动的核心构件（可为从动件）； 4.机架：固定不动的构件，为其他构件提供运动支撑，是机构的安装基础。核心配合：滑块与机架通过移动副连接，曲柄与机架、曲柄与连杆、连杆与滑块均通过转动副连接。 三、曲柄滑块机构的运动转换关系 曲柄滑块机构的核心运动功能为旋转运动与往复直线运动的双向转换，根据工作需求可灵活设定主动件： 1. 曲柄主动：曲柄做整周旋转→通过连杆带动滑块做往复直线移动（如冲床、压力机，将旋转动力转换为直线冲压力）； 2. 滑块主动：滑块做往复直线移动→通过连杆带动曲柄做整周旋转（如内燃机、蒸汽机，将活塞的直线往复运动转换为曲轴的旋转运动）。 曲柄滑块机构的类型及特征 根据滑块导路的中心线与曲柄回转中心的相对位置，曲柄滑块机构分为对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构两类，二者的结构差异直接导致运动特征、工作性能的不同，是对口高考的高频考点。 一、对心曲柄滑块机构 1. 结构特征：滑块导路的中心线通过曲柄的回转中心，曲柄回转中心到导路中心线的偏距 e=0（核心判定依据）； 2. 运动特征：①曲柄整周旋转时，滑块在导路中做往复直线移动，滑块的两个极限位置到曲柄回转中心的距离相等；②无急回特性，滑块往复运动的平均速度相等，工作行程与空回行程的时间相同； 3. 核心优势：运动平稳、受力均匀，无额外的侧向力（或侧向力极小），适用于对运动平稳性要求高的工况。 二、偏置曲柄滑块机构 1. 结构特征：滑块导路的中心线不通过曲柄的回转中心，曲柄回转中心到导路中心线的偏距 e＞0（核心判定依据），偏距是此类机构的重要结构参数； 2. 运动特征：①曲柄整周旋转时，滑块的两个极限位置到曲柄回转中心的距离不相等；②有急回特性，滑块空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度，可节省空回时间，提高工作效率；③滑块运动时会产生侧向力，偏距越大，侧向力越大； 3. 核心优势：利用急回特性缩短空回行程时间，提升机构工作效率，适用于需要快速回程的冲压、锻造类设备。 三、两类曲柄滑块机构核心对比 机构类型 核心结构参数 急回特性 侧向力 运动平稳性 适用场景 对心曲柄滑块 偏距 e=0 无 极小 / 无 高 内燃机、压缩机、输送设备 偏置曲柄滑块 偏距 e＞0 有 有（e 越大则越大） 一般 冲床、压力机、锻造机 导杆机构的基础认知与演化 一、导杆机构的定义 导杆机构是由曲柄滑块机构演化而来的平面连杆机构，将原曲柄滑块机构中的滑块与导路整合为导杆，通过导杆与其他构件的配合，实现旋转运动与往复摆动 / 直线运动的转换，导杆为机构的核心运动构件。 二、导杆机构的演化原理 将曲柄滑块机构中的滑块作为机架，或把原机架改为运动构件（导杆），使导杆与滑块形成移动副、与曲柄形成转动副，即可演化为导杆机构；核心保留了曲柄滑块机构旋转与往复运动转换的功能，且运动更灵活、传力性能更好。 三、导杆机构的基本组成 导杆机构由四个基本构件组成，各构件的连接方式以转动副和移动副为主： 1. 曲柄：绕固定铰链做旋转运动的构件，为主动件，输入整周旋转运动； 2. 导杆：与滑块形成移动副、与机架 / 曲柄形成转动副的核心构件，做往复摆动或整周旋转运动（机构类型决定）； 3. 滑块：与导杆形成移动副、与曲柄形成转动副的构件，随曲柄旋转并沿导杆滑动； 4. 机架：固定不动的构件，为其他构件提供运动支撑，是机构的安装基础。核心配合：导杆与滑块为移动副，曲柄与机架、曲柄与滑块、导杆与机架均为转动副。 导杆机构的类型及判定 导杆机构的分类有两大核心依据，按导杆的运动形式分为摆动导杆机构和转动导杆机构（主流分类，高考核心），按滑块的固定性分为定块导杆机构和动块导杆机构（基础分类），其中摆动 / 转动导杆机构的判定为高频考点。 一、按滑块的固定性分类（基础分类） 1. 定块导杆机构：滑块固定为机架，导杆绕滑块的铰链做往复摆动，同时曲柄绕固定铰链旋转并沿导杆滑动；典型应用：抽水机、手动唧筒； 2. 动块导杆机构：滑块为运动构件，导杆与机架形成转动副，曲柄旋转带动滑块沿导杆滑动，使导杆做摆动或旋转；是工业中最常用的导杆机构形式。 二、按导杆的运动形式分类（核心分类） 以动块导杆机构为基础，根据曲柄长度 l与导杆绕机架的回转中心到曲柄回转中心的距离（机架长度）L的大小关系，判定导杆为摆动还是转动，核心判定依据为二者的长度比： 1. 摆动导杆机构 判定依据：曲柄长度 l ＜ 机架长度 L； 运动特征：曲柄整周旋转时，导杆绕机架的固定铰链做往复摆动（无法整周旋转），有明显的急回特性，空回行程摆动速度快于工作行程； 核心优势：急回特性显著，传力性能好，侧向力小；典型应用：牛头刨床、插床、刨边机的工作机构。 2. 转动导杆机构 判定依据：曲柄长度 l ＞ 机架长度 L； 运动特征：曲柄整周旋转时，带动导杆绕机架的固定铰链做整周连续旋转，无摆动过程，滑块沿导杆做往复直线滑动； 核心优势：运动连续、传力效率高；典型应用：回转式水泵、鼓风机、旋臂钻床的进给机构。 三、导杆机构核心判定口诀 曲柄短，导杆摆；曲柄长，导杆转（l＜L→摆动导杆；l＞L→转动导杆）。 考点 5 两类机构的典型应用（识记 + 理解） 曲柄滑块机构和导杆机构均为工业中实现旋转 - 往复运动转换的核心机构，根据自身运动特征适配不同工况，典型应用需精准记忆，是高考常考的实例判断题考点。 1. 曲柄滑块机构典型应用 对心曲柄滑块：内燃机（活塞直线往复→曲轴旋转）、空气压缩机（曲轴旋转→活塞直线往复）、液压泵； 偏置曲柄滑块：冲床、压力机、铆钉机、锻造机（利用急回特性快速回程，提高冲压效率）。 2. 导杆机构典型应用 摆动导杆机构：牛头刨床、龙门刨床、插床（利用急回特性缩短刨削空回时间）； 定块导杆机构：手动抽水机、唧筒、小型注液泵； 转动导杆机构：回转式水泵、鼓风机、旋臂钻床的主轴进给机构。 【练习题】 一、单项选择题 1. 曲柄滑块机构的核心运动转换关系是（ ） A. 往复摆动→整周旋转 B. 整周旋转→往复直线 C. 往复直线→往复摆动 D. 整周旋转→整周旋转 2. 曲柄滑块机构的组成构件不包括（ ） A. 曲柄 B. 连杆 C. 导杆 D. 滑块 3. 判定对心曲柄滑块机构的核心依据是（ ） A. 偏距 e＞0 B. 偏距 e=0 C. 曲柄长于连杆 D. 连杆长于滑块导路 4. 下列关于对心曲柄滑块机构的说法，正确的是（ ） A. 有急回特性 B. 存在侧向力 C. 运动平稳性高 D. 适用于冲床 5. 偏置曲柄滑块机构的核心特征是（ ） A. 无急回特性 B. 偏距 e＞0 C. 滑块无极限位置 D. 无侧向力 6. 内燃机采用的曲柄滑块机构类型为（ ） A. 偏置曲柄滑块 B. 对心曲柄滑块 C. 摆动曲柄滑块 D. 转动曲柄滑块 7. 冲床、压力机多采用偏置曲柄滑块机构，主要利用其（ ） A. 运动平稳性 B. 无侧向力 C. 急回特性 D. 传力距离远 8. 导杆机构是由下列哪种机构演化而来的（ ） 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 9. 导杆机构的核心运动构件是（ ） A. 曲柄 B. 导杆 C. 滑块 D. 机架 10. 判定摆动导杆机构的核心依据是（ ） A. 曲柄长度 l ＜ 机架长度 L B. 曲柄长度 l ＞ 机架长度 L C. 偏距 e=0 D. 偏距 e＞0 11. 牛头刨床的工作机构采用的是（ ） 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. 转动导杆机构 12. 下列关于摆动导杆机构的说法，正确的是（ ） A. 导杆整周旋转 B. 无急回特性 C. 曲柄长于机架 D. 导杆往复摆动 13. 转动导杆机构的判定条件是（ ） A. l＜L B. l＞L C. l=L D. 与长度无关 14. 曲柄滑块机构中，做复杂平面运动的构件是（ ） A. 曲柄 B. 连杆 C. 滑块 D. 机架 15. 手动抽水机采用的导杆机构类型为（ ） A. 定块导杆机构 B. 动块导杆机构 C. 摆动导杆机构 D. 转动导杆机构 16. 偏置曲柄滑块机构中，偏距越大则（ ） A. 急回特性越弱 B. 侧向力越大 C. 运动越平稳 D. 效率越低 17. 导杆机构中，导杆与滑块之间的配合为（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 高副 D. 固定连接 18. 下列机构中，无急回特性的是（ ） A. 偏置曲柄滑块机构 B. 对心曲柄滑块机构 C. 摆动导杆机构 D. 定块导杆机构 19. 旋臂钻床的进给机构多采用（ ） A. 转动导杆机构 B. 摆动导杆机构 C. 对心曲柄滑块机构 D. 偏置曲柄滑块机构 20. 关于曲柄滑块和导杆机构的共性，说法正确的是（ ） A. 均由双摇杆机构演化而来 B. 均实现旋转与往复运动转换 C. 均无急回特性 D. 均为高副机构 二、多项选择题 1. 曲柄滑块机构的基本组成构件包括（ ） A. 曲柄 B. 连杆 C. 滑块 D. 机架 2. 曲柄滑块机构的运动转换关系包括（ ） A. 曲柄主动→滑块往复直线 B. 滑块主动→曲柄整周旋转 C. 曲柄主动→滑块往复摆动 D. 滑块主动→曲柄往复摆动 3. 按偏距大小，曲柄滑块机构可分为（ ） A. 对心曲柄滑块机构 B. 偏置曲柄滑块机构 C. 摆动曲柄滑块机构 D. 转动曲柄滑块机构 4. 对心曲柄滑块机构的特征有（ ） A. 偏距 e=0 B. 无急回特性 C. 运动平稳性高 D. 侧向力极小 5. 偏置曲柄滑块机构的特征有（ ） A. 偏距 e＞0 B. 有急回特性 C. 有侧向力 D. 适用于内燃机 6. 导杆机构的基本组成构件包括（ ） A. 曲柄 B. 导杆 C. 滑块 D. 机架 7. 导杆机构与曲柄滑块机构的共性有（ ） A. 均为平面连杆机构 B. 均实现旋转 - 往复运动转换 C. 均有转动副和移动副 D. 均由曲柄摇杆机构演化 8. 按导杆的运动形式，导杆机构可分为（ ） A. 摆动导杆机构 B. 转动导杆机构 C. 定块导杆机构 D. 动块导杆机构 9. 摆动导杆机构的判定条件及特征有（ ） A. 曲柄长度 l＜机架长度 L B. 导杆往复摆动 C. 有急回特性 D. 适用于牛头刨床 10. 转动导杆机构的特征有（ ） A. 曲柄长度 l＞机架长度 L B. 导杆整周旋转 C. 无急回特性 D. 适用于回转式水泵 11. 下列机构中，具有急回特性的有（ ） 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. 转动导杆机构 12. 曲柄滑块机构中，各构件间的配合类型包括（ ） A. 曲柄与机架：转动副 B. 曲柄与连杆：转动副 C. 连杆与滑块：转动副 D. 滑块与机架：移动副 13. 下列属于曲柄滑块机构典型应用的有（ ） A. 内燃机 B. 冲床 C. 空气压缩机 D. 压力机 14. 下列属于导杆机构典型应用的有（ ） A. 牛头刨床 B. 手动抽水机 C. 回转式水泵 D. 旋臂钻床 15. 关于平面连杆机构的说法，正确的有（ ） A. 曲柄滑块、导杆机构均为平面连杆机构 B. 构件间均为低副连接 C. 高副为核心配合形式 D. 可实现运动形式的转换 三、填空题 1. 曲柄滑块机构实现____运动与____运动的相互转换，是由曲柄摇杆机构演化而来。 2. 曲柄滑块机构由曲柄、____、____和____四个基本构件组成。 3. 判定对心曲柄滑块机构的核心依据是____，此类机构____急回特性。 4. 偏置曲柄滑块机构的偏距 e____0，其核心特征是____急回特性。 5. 曲柄滑块机构中，____做整周旋转运动，____做往复直线运动。 6. 导杆机构是由____机构演化而来，其核心运动构件是____。 7. 导杆机构中，导杆与滑块之间的配合为____，曲柄与机架之间为____。 8. 按导杆运动形式，导杆机构分为____和____，判定依据是曲柄长度 l 与机架长度 L 的关系。 9. 摆动导杆机构的判定条件是____，导杆做____运动，且有急回特性。 10. 转动导杆机构的判定条件是____，导杆做____运动，适用于回转式水泵。 11. 牛头刨床采用____机构，内燃机采用____曲柄滑块机构。 12. 曲柄滑块机构中，连杆做____运动，是机构的中间传力构件。 四、简述题 1. 简述曲柄滑块机构的基本组成及各构件的运动形式。 2. 对比对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构的核心结构与运动特征。 3. 导杆机构由曲柄滑块机构演化而来，其核心演化原理是什么？基本组成有哪些？ 4. 简述摆动导杆机构和转动导杆机构的判定依据、运动特征及典型应用。 5. 说明偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构均有急回特性的实际工程意义。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2. C 3. B 4. C 5. B 6. B 7. C 8. C 9. B 10. A 11.C 12. D 13. B 14. B 15. A 16. B 17. B 18. B 19. A 20. B 二、多项选择题 1.ABCD 2. AB 3. AB 4. ABCD 5. ABC 6. ABCD 7. ABC 8. AB 9.ABCD 10. ABCD 11. BC 12. ABCD 13. ABCD 14. ABCD 15. ABD 三、填空题 1. 整周旋转；往复直线 2. 连杆；滑块；机架 3. 偏距 e=0；无 4. ＞；有 5. 曲柄；滑块 6. 曲柄滑块；导杆 7. 移动副；转动副 8. 摆动导杆机构；转动导杆机构 9. l＜L；往复摆动 10. l＞L；整周旋转 11. 摆动导杆；对心 12. 复杂平面 四、简述题 1. 答：曲柄滑块机构由曲柄、连杆、滑块、机架四个基本构件组成；各构件运动形式：①曲柄：绕机架做整周连续旋转运动；②连杆：做复杂平面运动，起传力和运动传递作用；③滑块：与机架形成移动副，做往复直线运动；④机架：固定不动，为其他构件提供运动支撑。 2. 答：①核心结构：对心曲柄滑块机构偏距 e=0，滑块导路中心线过曲柄回转中心；偏置曲柄滑块机构偏距 e＞0，滑块导路中心线不过曲柄回转中心。②运动特征：对心式无急回特性，滑块往复运动平均速度相等，侧向力极小，运动平稳性高；偏置式有急回特性，滑块空回行程速度更快，存在侧向力，偏距越大侧向力越大。 3. 答：核心演化原理：将曲柄滑块机构中的滑块与导路整合为导杆，或把原机架改为运动构件（导杆），保留旋转与往复运动转换的核心功能，优化传力性能。导杆机构的基本组成包括曲柄、导杆、滑块、机架四个构件，各构件间通过转动副和移动副连接。 4. 答：①摆动导杆机构：判定依据为曲柄长度 l＜机架长度 L；运动特征为导杆绕机架做往复摆动，有显著的急回特性；典型应用为牛头刨床、插床。②转动导杆机构：判定依据为曲柄长度 l＞机架长度 L；运动特征为导杆绕机架做整周连续旋转，无摆动过程，滑块沿导杆往复滑动；典型应用为回转式水泵、旋臂钻床进给机构。 5. 答：急回特性的工程意义在于缩短机构的空回行程时间，提高工作效率。偏置曲柄滑块机构应用于冲床、压力机时，工作行程为冲压作业，速度慢、受力大，空回行程快速回程，减少非作业时间；摆动导杆机构应用于牛头刨床时，工作行程为刨削加工，速度慢保证加工精度，空回行程快速摆回，提升刨削加工的整体效率，同时降低能耗。 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 学科网（北京）股份有限公司 $