第3卷 曲柄滑块机构 江苏省（单独招生）《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 单元过关卷

江苏省（单独招生）机械类 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 曲柄滑块机构 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 内燃机中的曲柄滑块机构，作主动件的是（ ） A. 连杆 B. 滑块 C. 导杆 D. 曲柄 2. 关于曲柄滑块机构说法错误的是（ ） A. 由曲柄摇块机构演化而成 B. 滑块是该机构的原动件 C. 可能有“死点”位置 D. 气体压缩机是其应用实例 3. 如图所示为某曲柄压力机传动系统示意图，下列叙述正确的是（ ） A. 该系统具有1个动力机构和2个执行机构 B. 系统传动线路为电动机9→齿轮8→齿轮7→联轴器6→曲轴4→连杆3→滑块2 C. 通过操作杠杆1可以实现曲柄滑块机构的运动或停止 D. 电动机9的作用是将机械能转化为电能 4. 在曲柄滑块机构中，若曲柄的长度大于连杆的长度并改曲柄为机架时，则可获得（ ） A. 转动导杆机构 B. 摆动导杆机构 C. 移动导杆机构 D. 以上均有可能 5. 曲柄滑块机构是由______机构演化得来的。（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 C. 双摇杆机构 D. 平行四边形机构 6. 能将转动变成移动的是（ ） A. 齿轮齿条机构、凸轮和曲柄滑块 B. 螺旋传动、摩擦轮传动和槽轮 C. 链传动、圆锥齿轮和偏心轮 D. 偏心轮、齿轮齿条和槽轮 7. 下图为汽车发动机配气机构传动示意图，叙述错误的是（ ） A. 滚子链由内链板、外链板、套筒、销轴和滚子组成 B. 为保证同步带传动同步，防止发生干涉现象，安装同步带时，应先固定张紧轮，后安装同步带 C. 曲轴常用于往复式运动机械中，通过曲轴可以实现直线运动与旋转运动的转换 D. 该机构中的凸轮按照形状和运动形式分属于盘形凸轮 8. 导杆机构是由______改变机架位置而获得的。（ ） 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. 下列机构中，______为曲柄滑块的应用实例。（ ） A. 手动抽水机 B. 港口起重机 C. 自卸汽车卸料装置 D. 滚动送料机 10. 根据汽车发动机配气机构传动简图，下列表述正确的是( ) A. 活塞、连杆、曲轴构成双摇杆机构 B. 曲轴和连杆通过推力轴承进行连接 C. 飞轮的主要作用是提高机构的运动速度 D. 若件1由图示位置逆时针转过，气门打开 11. 在典型曲柄滑块机构中，曲柄与连杆、连杆与滑块、滑块与机架之间分别构成的运动副类型是（ ） A. 转动副、转动副、移动副 B. 移动副、转动副、转动副 C. 转动副、移动副、转动副 D. 移动副、移动副、转动副 12. 有一对心曲柄滑块机构，曲柄长为100mm，滑块的行程是（ ） A. 50mm B. 100mm C. 200mm D. 400mm 13. 当对心曲柄滑块机构的曲柄为原动件时，机构的急回特性和死点（ ） 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 14. 如图所示自卸卡车机构应用了（ ） 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 15. 能实现转动和往复直线运动相互转换的机构是______。（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 曲柄滑块机构 C. 双摇杆机构 D. 以上都不是 16. 在单杠内燃机中，活塞与机架之间的连接属于 （ ） A. 凸轮副 B. 转动副 C. 移动副 D. 螺旋副 17. 下列机构中，能实现连续旋转运动变为往复直线运动的是（ ） A. 齿轮机构 B. 棘轮机构 C. 凸轮机构 D. 曲柄滑块机构 18. 单缸内燃机的曲柄滑块机构工作时主动件是（ ） A. 曲柄 B. 连杆 C. 滑块 D. 摇杆 19. 某曲柄滑块机构的曲柄半径为40 mm，则滑块的行程为（ ） A. 40 mm B. 80 mm C. 120 mm D. 160 mm 20. 在曲柄滑块机构中，连杆的主要作用是（ ） A. 传递运动和力 B. 起固定支承作用 C. 实现间歇运动 D. 提供整周回转 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 曲柄滑块机构是具有一个______和一个______的平面四杆机构，是由______演化而来。 22. 若以曲柄滑块机构的曲柄为主动件时，可以把曲柄的______运动转换成滑块的______运动。 23. ______通过改变______可获得导杆机构。 24. 当曲柄滑块机构中的曲柄长度小于连杆长度，取曲柄为机架时，即可获得______。 25. 在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件，则可以把曲柄的______运动转换成滑块的______运动。 26. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构中的______杆长度趋于______而演化来的。 27. 内燃机是______机构的应用，它以______为主动件，该机构存在______，通过在______上加飞轮可以克服。 28. 对心曲柄滑块机构中滑块行程为100mm，则曲柄长度为______ 29. 内燃机中的活塞、连杆和曲轴组成了连杆机构中的______机构。该机构可实现运动形式的转换，可以把回转运动转换成______，反之亦然。 30. 对心式曲柄滑块机构中，滑块行程H与曲柄长度r的关系是______。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 曲柄滑块机构常采用什么方法使机构闯过死点？ 32. 简述对心曲柄滑块机构的组成及其运动转换特点。 33. 说明曲柄滑块机构产生死点位置的条件，并列举两种常用的克服死点方法。 四、作图题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 34. 按比例 1:2 作对心曲柄滑块机构运动简图。已知实际曲柄 OA 长 30 mm，连杆 AB 长 90 mm，滑块导路为水平直线，曲柄 OA 与导路夹角为 。要求标出机架、曲柄、连杆、滑块、转动副和移动副。 35. 用图解法确定对心曲柄滑块机构的两个极限位置。已知曲柄 OA 长 25 mm，连杆 AB 长 75 mm，滑块导路通过曲柄转动中心 O，比例为 1:1。要求作出两个极限位置，并标出滑块行程。 五、计算题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 36. 某对心曲柄滑块机构用于小型冲床，滑块行程为 120 mm，曲柄转速为 300 r/min。求： 37. 某对心曲柄滑块机构的曲柄半径为 40 mm，连杆长度为 160 mm。以滑块在右极限位置时位移为零，当曲柄从右极限位置转过 时，求： 六、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 38. 图为插床主运动机构的运动简图，观察后回答问题： （1）该图中有哪几个平面四杆机构？ （2）如图所示若杆AB匀速转动，机构DEF有急回特性吗？ （3）分析该机构中存在的运动副类型。 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 $ 江苏省（单独招生）机械类 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 曲柄滑块机构 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 内燃机中的曲柄滑块机构，作主动件的是（ ） A. 连杆 B. 滑块 C. 导杆 D. 曲柄 【答案】D 【解析】内燃机的工作原理是通过燃油的燃烧产生高温高压气体，这些气体推动活塞（滑块）做往复运动。活塞通过连杆与曲柄相连，当活塞受到燃烧产生的作用力时，它会推动连杆，进而使曲柄旋转。在这个机构中，曲柄是主动件，它接收来自连杆的力并转换为旋转运动，从而驱动发动机的输出轴旋转。 所以，曲柄是主动件，它将活塞的往复直线运动转换为连续的旋转运动，而滑块（活塞）是被动的，它响应燃烧产生的作用力进行往复运动。导杆和连杆则是传递力的中间件，它们不作为主动件。 2. 关于曲柄滑块机构说法错误的是（ ） A. 由曲柄摇块机构演化而成 B. 滑块是该机构的原动件 C. 可能有“死点”位置 D. 气体压缩机是其应用实例 【答案】A 【解析】曲柄滑块机构是由平面四杆机构中曲柄摇杆机构演化而来的，不是有曲柄摇块机构演化而来。 3. 如图所示为某曲柄压力机传动系统示意图，下列叙述正确的是（ ） A. 该系统具有1个动力机构和2个执行机构 B. 系统传动线路为电动机9→齿轮8→齿轮7→联轴器6→曲轴4→连杆3→滑块2 C. 通过操作杠杆1可以实现曲柄滑块机构的运动或停止 D. 电动机9的作用是将机械能转化为电能 【答案】C 4. 在曲柄滑块机构中，若曲柄的长度大于连杆的长度并改曲柄为机架时，则可获得（ ） A. 转动导杆机构 B. 摆动导杆机构 C. 移动导杆机构 D. 以上均有可能 【答案】B 【解析】曲柄改作机架后，原曲柄与连杆满足，导杆只能作摆动，故为摆动导杆机构】【。 5. 曲柄滑块机构是由______机构演化得来的。（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 C. 双摇杆机构 D. 平行四边形机构 【答案】A 【解析】曲柄滑块机构可由曲柄摇杆机构演化而来，故选A。 6. 能将转动变成移动的是（ ） A. 齿轮齿条机构、凸轮和曲柄滑块 B. 螺旋传动、摩擦轮传动和槽轮 C. 链传动、圆锥齿轮和偏心轮 D. 偏心轮、齿轮齿条和槽轮 【答案】A 【解析】齿轮齿条、凸轮和曲柄滑块都能实现转动转直线移动，故选A。 7. 下图为汽车发动机配气机构传动示意图，叙述错误的是（ ） A. 滚子链由内链板、外链板、套筒、销轴和滚子组成 B. 为保证同步带传动同步，防止发生干涉现象，安装同步带时，应先固定张紧轮，后安装同步带 C. 曲轴常用于往复式运动机械中，通过曲轴可以实现直线运动与旋转运动的转换 D. 该机构中的凸轮按照形状和运动形式分属于盘形凸轮 【答案】B 【解析】为保证同步带传动同步，防止发生干涉现象，安装同步带时，先安装同步带，后固定张紧轮。 8. 导杆机构是由______改变机架位置而获得的。（ ） 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】D 【解析】导杆机构是由曲柄滑块机构改变机架位置而获得的，故选D。 9. 下列机构中，______为曲柄滑块的应用实例。（ ） A. 手动抽水机 B. 港口起重机 C. 自卸汽车卸料装置 D. 滚动送料机 【答案】D 【解析】滚动送料机利用曲柄滑块将曲柄转动转化为滑块往复直线运动，故选B。 10. 根据汽车发动机配气机构传动简图，下列表述正确的是( ) A. 活塞、连杆、曲轴构成双摇杆机构 B. 曲轴和连杆通过推力轴承进行连接 C. 飞轮的主要作用是提高机构的运动速度 D. 若件1由图示位置逆时针转过，气门打开 【答案】D 【解析】A.活塞、连杆、曲轴构成曲柄滑块机构；C.飞轮的主要作用是：利用飞轮的惯性，克服曲柄滑块机构的死点位置。B.曲轴和连杆通过向心轴承进行连接 11. 在典型曲柄滑块机构中，曲柄与连杆、连杆与滑块、滑块与机架之间分别构成的运动副类型是（ ） A. 转动副、转动副、移动副 B. 移动副、转动副、转动副 C. 转动副、移动副、转动副 D. 移动副、移动副、转动副 【答案】A 【解析】曲柄与连杆之间、连杆与滑块之间都属于转动副，滑块与机架之间属于移动副，这是曲柄滑块机构的基本连接形式。其余选项把转动副和移动副的位置弄错了，因此不正确。 12. 有一对心曲柄滑块机构，曲柄长为100mm，滑块的行程是（ ） A. 50mm B. 100mm C. 200mm D. 400mm 【答案】C 【解析】行程=100+L连杆-（L连杆-100）=200 13. 当对心曲柄滑块机构的曲柄为原动件时，机构的急回特性和死点（ ） 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】曲柄作原动件时，正反行程对应转角相等，无急回；且不存在使机构失去传动的死点，故选C。 14. 如图所示自卸卡车机构应用了（ ） 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】C 15. 能实现转动和往复直线运动相互转换的机构是______。（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 曲柄滑块机构 C. 双摇杆机构 D. 以上都不是 【答案】B 【解析】曲柄滑块机构中，曲柄作转动，滑块作往复直线运动，可实现两者相互转换。 16. 在单杠内燃机中，活塞与机架之间的连接属于 （ ） A. 凸轮副 B. 转动副 C. 移动副 D. 螺旋副 【答案】C 【解析】活塞相对机架只能沿缸体作直线往复运动，二者构成移动副。 17. 下列机构中，能实现连续旋转运动变为往复直线运动的是（ ） A. 齿轮机构 B. 棘轮机构 C. 凸轮机构 D. 曲柄滑块机构 【答案】D 【解析】曲柄滑块机构中，曲柄旋转带动滑块做往复直线运动，是典型的运动转换机构。 18. 单缸内燃机的曲柄滑块机构工作时主动件是（ ） A. 曲柄 B. 连杆 C. 滑块 D. 摇杆 【答案】C 【解析】单缸内燃机中，气体压力先作用于活塞（滑块），再经连杆带动曲柄转动，故主动件为滑块。 19. 某曲柄滑块机构的曲柄半径为40 mm，则滑块的行程为（ ） A. 40 mm B. 80 mm C. 120 mm D. 160 mm 【答案】B 【解析】曲柄滑块机构中，滑块行程等于曲柄半径的2倍。已知曲柄半径为40 mm，所以滑块行程为80 mm。 20. 在曲柄滑块机构中，连杆的主要作用是（ ） A. 传递运动和力 B. 起固定支承作用 C. 实现间歇运动 D. 提供整周回转 【答案】A 【解析】连杆位于曲柄和滑块之间，主要作用是传递运动和力，并把曲柄的转动关系传给滑块。固定支承作用属于机架，整周回转属于曲柄，间歇运动不是连杆的主要功能。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 曲柄滑块机构是具有一个______和一个______的平面四杆机构，是由______演化而来。 【答案】① 曲柄 ② 滑块 ③ 曲柄摇杆机构 【解析】曲柄滑块机构由曲柄摇杆机构演化而来，具有一个曲柄和一个滑块。 22. 若以曲柄滑块机构的曲柄为主动件时，可以把曲柄的______运动转换成滑块的______运动。 【答案】① 整周旋转 ② 往复直线运动 【解析】若以曲柄滑块机构的曲柄为主动件时，可以把曲柄的整周旋转运动转换成滑块的往复直线运动。 23. ______通过改变______可获得导杆机构。 【答案】① 曲柄滑块机构 ② 机架位置 【解析】曲柄滑块机构通过改变机架位置，可获得导杆机构。 24. 当曲柄滑块机构中的曲柄长度小于连杆长度，取曲柄为机架时，即可获得______。 【答案】转动导杆机构 【解析】曲柄作机架后，机构由曲柄滑块转化为转动导杆机构。 25. 在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件，则可以把曲柄的______运动转换成滑块的______运动。 【答案】① 旋转 ② 往复直线 【解析】曲柄作旋转运动，经连杆带动滑块只能沿导轨往复直线运动。 26. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构中的______杆长度趋于______而演化来的。 【答案】① 摇 ② 无穷大 【解析】曲柄滑块机构可看作曲柄摇杆机构中摇杆长度趋于无穷大时的极限形式。 27. 内燃机是______机构的应用，它以______为主动件，该机构存在______，通过在______上加飞轮可以克服。 【答案】① 曲柄滑块 ② 滑块 ③ 死点位置 ④ 曲柄 【解析】内燃机是曲柄滑块机构，滑块为主动件，机构有死点位置，需在曲柄上加飞轮克服。 28. 对心曲柄滑块机构中滑块行程为100mm，则曲柄长度为______ 【答案】50mm 【解析】对心曲柄滑块机构中，滑块行程，故曲柄长mm】【。 29. 内燃机中的活塞、连杆和曲轴组成了连杆机构中的______机构。该机构可实现运动形式的转换，可以把回转运动转换成______，反之亦然。 【答案】① 曲柄滑块 ② 直线运动 【解析】内燃机中的活塞、连杆和曲轴组成了曲柄滑块机构中，可以把回转运动转换成直线运动 30. 对心式曲柄滑块机构中，滑块行程H与曲柄长度r的关系是______。 【答案】H=2r 【解析】滑块由一极限位置到另一极限位置，曲柄转过，位移为两倍曲柄半径，故】【。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 曲柄滑块机构常采用什么方法使机构闯过死点？ 【答案】①安装飞轮：在从动件上安装飞轮，利用飞轮的惯性帮助机构通过死点位置。例如，缝纫机的大带轮就兼有飞轮的作用，它能在关键时刻提供额外的动力，使机构顺利越过死点。 ②错位排列：利用机构的错位排列，将死点位置错开。例如，多缸活塞式内燃机就采用了这种方法，通过多个曲轴错位连接，使每个曲轴的死点位置不在同一时刻出现，从而确保曲轴始终获得有效驱动力矩，顺利通过死点。 ③机构组合：有些机构会利用组合的方式，使它们的死点不在同一位置出现，从而达到顺利通过死点的目的。 【解析】通过增加惯性或错开死点，使机构在极位仍能获得足够驱动力矩继续运动，常用飞轮、错位排列或机构组合来实现。 32. 简述对心曲柄滑块机构的组成及其运动转换特点。 【答案】（1）对心曲柄滑块机构主要由机架、曲柄、连杆和滑块组成。 （2）曲柄与机架形成转动副，连杆分别与曲柄和滑块形成转动副，滑块与机架形成移动副。 （3）该机构能把曲柄的连续转动转化为滑块的往复直线运动，也可把滑块的往复直线运动转化为曲柄转动。 【解析】本题考查曲柄滑块机构的基本组成和功能。答题应抓住四个构件、转动副与移动副配置，以及转动和往复直线运动之间的转换关系。 33. 说明曲柄滑块机构产生死点位置的条件，并列举两种常用的克服死点方法。 【答案】（1）当连杆与曲柄共线时，传动角为零，机构可能处于死点位置。 （2）死点位置会使从动件对曲柄的有效转动力矩为零，机构容易出现停滞。 （3）常用方法包括利用飞轮储存惯性能量通过死点，或采用多组机构错开死点位置。 【解析】死点的关键是连杆作用力通过曲柄转动中心，不能产生有效转矩。克服死点通常依靠惯性越过或通过机构组合避免同时处于死点。 四、作图题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 34. 按比例 1:2 作对心曲柄滑块机构运动简图。已知实际曲柄 OA 长 30 mm，连杆 AB 长 90 mm，滑块导路为水平直线，曲柄 OA 与导路夹角为 。要求标出机架、曲柄、连杆、滑块、转动副和移动副。 【答案】（1）按比例 1:2，图上曲柄 OA 长 15 mm，连杆 AB 长 45 mm。 （2）先作水平导路，并在导路上取曲柄转动中心 O。 （3）由 O 作与导路成 的射线，在射线上截取 OA 为 15 mm。 （4）以 A 为圆心、45 mm 为半径作弧，与水平导路相交于 B，连接 AB，并在 B 处画出滑块。 （5）标出 O、A、B 处的转动副，标出滑块与导路之间的移动副及各构件名称。 【解析】本题考查对心曲柄滑块机构运动简图的作图方法。关键是先按比例换算尺寸，再利用曲柄角度和连杆长度确定滑块位置。 35. 用图解法确定对心曲柄滑块机构的两个极限位置。已知曲柄 OA 长 25 mm，连杆 AB 长 75 mm，滑块导路通过曲柄转动中心 O，比例为 1:1。要求作出两个极限位置，并标出滑块行程。 【答案】（1）作通过 O 的水平导路。 （2）当曲柄与连杆沿导路同向共线时，滑块处于右极限位置，。 （3）当曲柄与连杆沿导路反向共线时，滑块处于左极限位置，。 （4）标出两个滑块位置 、，滑块行程 。 【解析】对心曲柄滑块机构的极限位置出现在曲柄与连杆共线时。两个极限位置间的距离即滑块行程，也等于曲柄半径的两倍。 五、计算题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 36. 某对心曲柄滑块机构用于小型冲床，滑块行程为 120 mm，曲柄转速为 300 r/min。求： 【答案】（1）对心曲柄滑块机构的行程 ，所以 。 （2）滑块每转一周往复运动距离为 ，平均速度 。 【解析】（1）对心曲柄滑块机构中，滑块行程等于曲柄半径的两倍。 （2）平均速度按单位时间内滑块实际往复路程计算，需先把毫米换算为米。 37. 某对心曲柄滑块机构的曲柄半径为 40 mm，连杆长度为 160 mm。以滑块在右极限位置时位移为零，当曲柄从右极限位置转过 时，求： 【答案】（1）滑块位移为 ，代入得 。 （2）不等于。滑块总行程为 ，行程一半为 40 mm，45.08 mm 大于 40 mm。 【解析】（1）曲柄转角为 时，需考虑连杆长度对滑块位置的影响，不能只按曲柄投影估算。 （2）由于连杆长度有限，滑块位移与曲柄转角不是简单线性关系。 六、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 38. 图为插床主运动机构的运动简图，观察后回答问题： （1）该图中有哪几个平面四杆机构？ （2）如图所示若杆AB匀速转动，机构DEF有急回特性吗？ （3）分析该机构中存在的运动副类型。 【答案】（1）由普通双曲柄机构、对心式曲柄滑块机构组成。在机构ABCD中：∵AD+BC<AB+CD且以最短杆AD为机架，两连架杆中IAB≠ICD∴该机构为普通双曲柄机构 在机构DCE中：构件E为滑块，其几何中心与曲柄CD的转动中心在一条直线上，故该机构为对心式曲柄滑块机构。 （2）件3有急回特性，无“死点”现象。 （3）转动副和移动副 【解析】(1)小问详解： 由普通双曲柄机构、对心式曲柄滑块机构组成。在机构ABCD中： ∵AD+BC<AB+CD且以最短杆AD为机架，两连架杆中IAB≠ICD ∴该机构为普通双曲柄机构 在机构DCE中：构件E为滑块，其几何中心与曲柄CD的转动中心在一条直线上，故该机构为对心式曲柄滑块机构。 (2)小问详解： 件3有急回特性，无“死点”现象。 (3)小问详解： 该机构中存在的运动副类型：转动副和移动副 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 $