第6卷 常用机构——平面机构、平面四杆机构与凸轮机构 山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第6卷 常用机构——平面机构、平面四杆机构与凸轮机构 单元过关卷《汽车机械基础》车辆维修类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 单缸内燃机曲轴与连杆组成的运动副是（ ） A. 螺旋副 B. 转动副 C. 移动副 D. 高副 【答案】B 【解析】曲轴与连杆的连接是转动连接，属于转动副，所以选B。 2. 关于零件和构件，下列说法正确的是（ ） A. 零件是运动的单元 B. 构件是制造单元 C. 连杆是由多个零件刚性连接成的构件 D. 一个零件只能是一个零件，不能成为构件 【答案】C 【解析】构件是运动的单元，零件是制造单元，A、B错误；一个单独零件也可以是一个构件，如发动机的曲轴，D错误；连杆由连杆体、连杆盖等多个零件刚性连接而成，是一个构件，C正确。 3. 汽车车门的启闭机构采用的是（ ） A. 曲柄连杆机构 B. 铰链四杆机构 C. 凸轮机构 D. 齿轮机构 【答案】B 【解析】汽车车门通常通过铰链与车身连接，并由车门、车身及相关连杆组成具有相对转动运动的多杆机构，实现车门的启闭。因此其典型结构属于铰链四杆机构。曲柄连杆机构主要用于曲柄与滑块之间的往复运动，凸轮机构依靠凸轮轮廓实现从动件运动，齿轮机构主要用于传递连续转动，均不是该题所述车门启闭机构的典型形式，故选B。 4. 下列哪种机构的运动副都是低副？（ ） A. 凸轮机构 B. 齿轮机构 C. 平面连杆机构 D. 棘轮机构 【答案】C 【解析】平面连杆机构中的运动副均为低副（转动副和移动副）；凸轮机构中是高副；齿轮机构中是高副；棘轮机构中的棘爪与棘轮的接触是高副，选择C项。 5. 汽车刮水器应用的机构是（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 C. 双摇杆机构 D. 凸轮机构 【答案】A 【解析】汽车刮水器通过主动曲柄转动，带动从动摇杆做往复摆动实现刮水动作，符合曲柄摇杆机构的运动特点，所以选 A。 6. 在铰链四杆机构中，不与机架直接相连的杆，称为（ ） A. 连架杆 B. 连杆 C. 摇杆 D. 曲柄 【答案】B 【解析】在铰链四杆机构中，不与机架直接相连的杆叫连杆，所以选B。 7. 如图所示自卸卡车翻斗机构应用了（ ） A. 摇杆滑块机构 B. 曲柄摇块机构 C. 曲柄滑块机构 D. 转动导杆机构 【答案】B 【解析】自卸卡车翻斗机构通过曲柄的转动带动连杆和摇块作相应运动，使翻斗绕支承点转动，从而实现货物倾卸。该机构的运动特征是曲柄连续转动，摇块作往复摆动，属于曲柄摇块机构，故选B。 8. 牛头刨床的横向进给机构属于（ ） 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】牛头刨床的横向进给机构中，主动件做圆周运动，带动从动件做往复直线运动，属于曲柄摇杆机构，选择A项。 9. 以下机构应用了双摇杆机构的是（ ） A. 机车车轮联动装置 B. 剪刀机 C. 碎石机 D. 港口起重机变幅机构 【答案】D 【解析】港口起重机变幅机构常采用双摇杆机构，其他选项多不是双摇杆机构，所以选D。 10. 下列属于凸轮机构在汽车上应用特点的是（ ） A. 可实现复杂的运动规律 B. 传动比不恒定 C. 适用于远距离传动 D. 成本低、易维护 【答案】A 【解析】凸轮机构通过设计凸轮轮廓，可以使从动件按照预定规律运动，能够实现复杂的位移、速度和加速度变化规律，适合汽车配气机构等需要特定运动规律的场合。因此“可实现复杂的运动规律”是凸轮机构的应用特点，故选A。传动比不恒定并非凸轮机构在汽车上的主要优点，远距离传动不是其适用特点，成本低且易维护也不是其典型优势。 11. 在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，最小传动角出现在______位置（ ） A. 曲柄与机架共线 B. 曲柄与连杆共线 C. 摇杆与机架共线 D. 摇杆与连杆共线 【答案】A 【解析】在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，最小传动角出现在曲柄与机架共线的两位置之一，选择A项。 12. 在对心曲柄滑块机构中，若曲柄长为20mm，则滑块行程为（ ） A. 10mm B. 20mm C. 40mm D. 80mm 【答案】C 【解析】在对心曲柄滑块机构中，滑块行程是曲柄长度的两倍，已知曲柄长为20mm，所以滑块行程为40mm，选择C项。 13. 凸轮机构中，凸轮与从动件之间的接触属于（ ） A. 低副 B. 高副 C. 转动副 D. 移动副 【答案】B 【解析】凸轮与从动件为点或线接触，属于高副，所以选B。 14. 如图所示简易油泵，应用的结构（ ） A. 曲杆滑块机构 B. 偏心轮机构 C. 滚子移动从动件盘形凸轮机构 D. 平底从动件盘形凸轮机构 【答案】D 【解析】简易油泵中，主动件转动时，盘形凸轮的工作轮廓推动从动件作直线往复运动，从而带动泵的柱塞完成吸油和排油。若从动件端部为平面，并以平面与凸轮轮廓接触，则属于平底从动件盘形凸轮机构。它不同于滚子从动件盘形凸轮机构，也不是仅靠偏心轮带动连杆或滑块的偏心轮机构，故选D。 15. 某凸轮机构，从动件按余弦加速度运动规律运动，在______处无冲击（ ） A. 推程开始和结束 B. 回程开始和结束 C. 整个运动过程 D. 推程中间和回程中间 【答案】C 【解析】余弦加速度运动规律在整个运动过程中无刚性冲击和柔性冲击，所以选C 16. 关于凸轮机构的封闭方式，下列说法正确的是（ ） A. 力封闭方式适用于大型重载的凸轮机构 B. 利用凸轮结构进行封闭时，凸轮尺寸和质量较小 C. 利用从动件特殊结构进行封闭可用于各种工况 D. 力封闭方式是利用重力、弹簧力等外力进行封闭 【答案】D 【解析】力封闭方式是利用重力、弹簧力或其他外力进行封闭，比较简便，但凸轮常承受附加压力，只适用于小型和载荷不大的凸轮机构，A错误，D正确；利用凸轮结构进行封闭时，会加大凸轮的尺寸和质量，且滚子易磨损，只适用于中、低速轻载的凸轮机构，B错误；利用从动件特殊结构进行封闭也有其适用范围，并非可用于各种工况，C错误。 17. 机床刀架直线进给机构应用了（ ） A. 盘形凸轮 B. 移动凸轮 C. 圆柱凸轮 D. 圆锥凸轮 【答案】C 【解析】机床刀架需要按照一定规律作直线进给运动。圆柱凸轮的工作廓线分布在圆柱面上，凸轮转动时可通过从动件使刀架沿直线方向移动，适合实现连续、准确的直线进给。因此该机构属于圆柱凸轮机构，故选C。盘形凸轮、移动凸轮和圆锥凸轮的结构形式与题述刀架直线进给机构不符。 18. 凸轮机构中，压力角是指______之间所夹的锐角。（ ） A. 从动件运动方向与受力方向 B. 凸轮转动方向与受力方向 C. 从动件运动方向与凸轮转动方向 D. 以上都不对 【答案】A 【解析】压力角是指不计摩擦时，从动件运动方向与受力方向之间所夹的锐角，选择A项。 19. 下列机构中，采用移动凸轮机构的是（ ） A. 内燃机配气机构 B. 车床仿形机构 C. 绕线机构 D. 车床横刀架进给机构 【答案】D 【解析】车床横刀架进给机构常采用移动凸轮机构来控制刀架的进给运动，内燃机配气机构一般是盘形凸轮机构，车床仿形机构和绕线机构多采用其他类型凸轮机构，所以选D 20. 下列凸轮机构中，属于平面凸轮机构的是（ ） A. 圆柱凸轮机构 B. 盘形凸轮机构 C. 移动凸轮机构 D. 以上都是 【答案】D 【解析】盘形凸轮机构、移动凸轮机构、圆柱凸轮机构都属于凸轮机构，其中盘形凸轮机构和移动凸轮机构属于平面凸轮机构，圆柱凸轮机构属于空间凸轮机构，综合来看，选择D项。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 转动副中组成运动副的两构件只能沿某一轴线作相对直线移动。（ ） 【答案】错误 【解析】转动副是两构件之间只能作相对转动的运动副，其相对运动通常表现为绕一条固定轴线转动，而不是沿某一轴线作相对直线移动。只能沿某一轴线作相对直线移动的是移动副。因此题干将转动副和移动副的运动特征混淆，表述错误，应判断为错误。 22. 所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式。（ ） 【答案】正确 【解析】铰链四杆机构由四个构件通过四个转动副依次连接而成，所有运动副均为转动副。它是平面四杆机构中最基本、最常见的形式，其他一些平面四杆机构可由其演化得到。因此题干表述正确，应判断为正确。 23. 铰链四杆机构中，最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和时，一定存在曲柄。（ ） 【答案】错误 【解析】铰链四杆机构中，最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和时，当以最短杆的相邻杆为机架时，存在曲柄；以最短杆的对面杆为机架时，为双摇杆机构。 24. 在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，在曲柄与连杆共线的位置会出现死点。（ ） 【答案】正确 【解析】当摇杆为主动件，运动到使曲柄与连杆共线的位置时，驱动力对从动件的有效回转力矩为零，机构处于死点位置。 25. 曲柄滑块机构是由铰链四杆机构演化而来的。（ ） 【答案】正确 【解析】曲柄滑块机构可以看作铰链四杆机构中某一转动副演化为移动副，或通过改变构件尺寸使其中一个转动副的回转半径趋于无穷大而得到的机构。因此曲柄滑块机构属于由铰链四杆机构演化形成的平面机构，题干表述正确，应判断为正确。 26. 双摇杆机构中两摇杆长度相等。（ ） 【答案】错误 【解析】双摇杆机构中两摇杆长度没有固定要求，只要满足铰链四杆机构的杆长条件且以最短杆的对边为机架，就可构成双摇杆机构。 27. 对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子半径应小于凸轮理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。（ ） 【答案】正确 【解析】若滚子半径大于凸轮理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径，会导致从动件运动失真。 28. 内燃机的配气机构是采用的移动凸轮机构。（ ） 【答案】错误 【解析】内燃机的配气机构采用的是盘形凸轮机构。 29. 等加速等减速运动规律适用于高速凸轮运动。（ ） 【答案】错误 【解析】等加速等减速运动规律在加速段和减速段的交界处存在加速度突变，会产生较大的冲击和振动，因而不适用于高速凸轮机构。高速凸轮通常采用正弦加速度、摆线运动或经过修正的运动规律，以减小冲击、降低振动并改善动力性能。因此题干表述错误，应判断为错误。 30. 对于以滚子为从动件的凸轮机构，凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。（ ） 【答案】正确 【解析】由于滚子半径的存在，实际轮廓曲线是在理论轮廓曲线的基础上向外等距了一个滚子半径的距离。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述机构的组成要素。 【答案】机构的组成要素是构件和运动副。构件是组成机构的基本要素，而运动副用于连接构件，使构件间能保持一定形式的相对运动，二者缺一不可，若干构件通过运动副连接构成机构。 【解析】机构由构件和运动副两个基本要素组成。构件是机构中具有确定运动和相互连接关系的刚性构件，可以是单个零件或若干零件刚性连接形成的组合体；运动副是两构件直接接触并形成一定相对运动的连接。若干构件按照一定方式通过运动副连接，形成具有确定相对运动的系统，称为机构。 32. 简述铰链四杆机构的基本类型。 【答案】铰链四杆机构有三种基本类型。两个连架杆一个为曲柄一个为摇杆的是曲柄摇杆机构；两连架杆均为曲柄的是双曲柄机构；两连架杆均为摇杆的是双摇杆机构。 【解析】铰链四杆机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本类型。曲柄摇杆机构的两个连架杆中，一个能连续转动，称为曲柄；另一个只能往复摆动，称为摇杆。双曲柄机构的两个连架杆均能连续转动。双摇杆机构的两个连架杆均只能往复摆动。机构的具体类型取决于各杆长度关系以及机架的选取。 33. 简述凸轮机构的优缺点。 【答案】优点是结构简单紧凑、设计方便，能实现多种运动规律；缺点为高副接触易磨损，压力大，制造精度要求高，仅适用于传递小功率、行程小的场合。 【解析】凸轮机构的主要优点是结构紧凑、布置方便，凸轮轮廓易于设计，能够使从动件实现多种预定运动规律，并可实现准确的间歇或往复运动。其主要缺点是凸轮与从动件之间通常为高副接触，接触应力较大，容易产生磨损；对制造和安装精度要求较高；压力角过大时传力性能变差，易产生较大的侧向力；此外通常不适合传递大功率，且从动件行程受到结构尺寸限制。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 常见的铰链四杆可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等类型，请判别下列图中 ABCD 四杆机构的类型，并填写在相应的空格中。（1）______机构 （2）______机构 （3）______机构 （4）______机构 （5）______机构 【答案】① 曲柄摇杆 ② 曲柄摇杆 ③ 反向曲柄 ④ 双摇杆 ⑤ 双摇杆 【解析】铰链四杆机构的类型应根据图中各杆的长度关系、机架的选取以及两连架杆的运动形式进行判别。若一个连架杆可连续转动、另一个连架杆作往复摆动，则为曲柄摇杆机构；若两连架杆均可连续转动，则为双曲柄或反向曲柄机构；若两连架杆均只能往复摆动，则为双摇杆机构。依据各图示机构的运动特征，五个机构依次判定为：①曲柄摇杆机构；②曲柄摇杆机构；③反向曲柄机构；④双摇杆机构；⑤双摇杆机构。 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第6卷 常用机构——平面机构、平面四杆机构与凸轮机构 单元过关卷《汽车机械基础》车辆维修类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 单缸内燃机曲轴与连杆组成的运动副是（ ） A. 螺旋副 B. 转动副 C. 移动副 D. 高副 2. 关于零件和构件，下列说法正确的是（ ） A. 零件是运动的单元 B. 构件是制造单元 C. 连杆是由多个零件刚性连接成的构件 D. 一个零件只能是一个零件，不能成为构件 3. 汽车车门的启闭机构采用的是（ ） A. 曲柄连杆机构 B. 铰链四杆机构 C. 凸轮机构 D. 齿轮机构 4. 下列哪种机构的运动副都是低副？（ ） A. 凸轮机构 B. 齿轮机构 C. 平面连杆机构 D. 棘轮机构 5. 汽车刮水器应用的机构是（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 C. 双摇杆机构 D. 凸轮机构 6. 在铰链四杆机构中，不与机架直接相连的杆，称为（ ） A. 连架杆 B. 连杆 C. 摇杆 D. 曲柄 7. 如图所示自卸卡车翻斗机构应用了（ ） A. 摇杆滑块机构 B. 曲柄摇块机构 C. 曲柄滑块机构 D. 转动导杆机构 8. 牛头刨床的横向进给机构属于（ ） 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 9. 以下机构应用了双摇杆机构的是（ ） A. 机车车轮联动装置 B. 剪刀机 C. 碎石机 D. 港口起重机变幅机构 10. 下列属于凸轮机构在汽车上应用特点的是（ ） A. 可实现复杂的运动规律 B. 传动比不恒定 C. 适用于远距离传动 D. 成本低、易维护 11. 在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，最小传动角出现在______位置（ ） A. 曲柄与机架共线 B. 曲柄与连杆共线 C. 摇杆与机架共线 D. 摇杆与连杆共线 12. 在对心曲柄滑块机构中，若曲柄长为20mm，则滑块行程为（ ） A. 10mm B. 20mm C. 40mm D. 80mm 13. 凸轮机构中，凸轮与从动件之间的接触属于（ ） A. 低副 B. 高副 C. 转动副 D. 移动副 14. 如图所示简易油泵，应用的结构（ ） A. 曲杆滑块机构 B. 偏心轮机构 C. 滚子移动从动件盘形凸轮机构 D. 平底从动件盘形凸轮机构 15. 某凸轮机构，从动件按余弦加速度运动规律运动，在______处无冲击（ ） A. 推程开始和结束 B. 回程开始和结束 C. 整个运动过程 D. 推程中间和回程中间 16. 关于凸轮机构的封闭方式，下列说法正确的是（ ） A. 力封闭方式适用于大型重载的凸轮机构 B. 利用凸轮结构进行封闭时，凸轮尺寸和质量较小 C. 利用从动件特殊结构进行封闭可用于各种工况 D. 力封闭方式是利用重力、弹簧力等外力进行封闭 17. 机床刀架直线进给机构应用了（ ） A. 盘形凸轮 B. 移动凸轮 C. 圆柱凸轮 D. 圆锥凸轮 18. 凸轮机构中，压力角是指______之间所夹的锐角。（ ） A. 从动件运动方向与受力方向 B. 凸轮转动方向与受力方向 C. 从动件运动方向与凸轮转动方向 D. 以上都不对 19. 下列机构中，采用移动凸轮机构的是（ ） A. 内燃机配气机构 B. 车床仿形机构 C. 绕线机构 D. 车床横刀架进给机构 20. 下列凸轮机构中，属于平面凸轮机构的是（ ） A. 圆柱凸轮机构 B. 盘形凸轮机构 C. 移动凸轮机构 D. 以上都是 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 转动副中组成运动副的两构件只能沿某一轴线作相对直线移动。（ ） 22. 所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式。（ ） 23. 铰链四杆机构中，最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和时，一定存在曲柄。（ ） 24. 在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，在曲柄与连杆共线的位置会出现死点。（ ） 25. 曲柄滑块机构是由铰链四杆机构演化而来的。（ ） 26. 双摇杆机构中两摇杆长度相等。（ ） 27. 对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子半径应小于凸轮理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。（ ） 28. 内燃机的配气机构是采用的移动凸轮机构。（ ） 29. 等加速等减速运动规律适用于高速凸轮运动。（ ） 30. 对于以滚子为从动件的凸轮机构，凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述机构的组成要素。 32. 简述铰链四杆机构的基本类型。 33. 简述凸轮机构的优缺点。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 常见的铰链四杆可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等类型，请判别下列图中 ABCD 四杆机构的类型，并填写在相应的空格中。（1）______机构 （2）______机构 （3）______机构 （4）______机构 （5）______机构 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 $