第12卷 常用机构（中）——含移动副四杆与凸轮机构 山东省（高职分类考试）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

山东省（高职分类考试）考纲百套卷 第12卷 常用机构（中）——含移动副四杆与凸轮机构 单元过关卷《机械基础》机械制造类 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. 在下列铰链四杆机构中，若以BC杆件为机架，则能形成双摇杆机构的是（ ）。（1）AB=70mm，BC=60mm，CD=80mm，AD=95mm（2）AB=80mm，BC=85mm，CD=70mm，AD=55mm（3）AB=70mm，BC=60mm，CD=80mm，AD=85mm（4）AB=70mm，BC=85mm，CD=80mm，AD=60mm A. (1)(2)(4) B. (2)(3)(4) C. (1)(2)(3) D. 以上都不是 【答案】A 【解析】对于铰链四杆机构，先比较各杆长度。若最短杆与最长杆之和大于其余两杆长度之和，则为非格拉肖夫机构，固定任一杆件时均为双摇杆机构；若满足格拉肖夫条件，则最短杆固定为双曲柄，最短杆相邻杆固定为曲柄摇杆，最短杆对面的杆固定为双摇杆。(1)中60+95>70+80，为非格拉肖夫机构，属于双摇杆；(2)中55+85<80+70，BC为最长杆，最短杆AD与BC相对，属于双摇杆；(3)中60+85<70+80，BC为最短杆，属于双曲柄；(4)中60+85<70+80，BC为最长杆，最短杆AD与BC相对，属于双摇杆。因此能形成双摇杆机构的是(1)(2)(4)，选A。 2. ______机构能把旋转运动转变成往复直线运动。（ ） A. 双曲柄 B. 双摇杆 C. 曲柄滑块 D. 曲柄摇杆 【答案】C 【解析】曲柄滑块机构中，曲柄的连续转动通过连杆带动滑块沿导路作往复直线运动，因此能够将旋转运动转变为往复直线运动。选C。 3. 如图所示的手压抽水机机构简图，采用了______机构。（ ） A. 固定滑块机构 B. 曲柄摇块机构 C. 转动导杆机构构 D. 摆动导杆机构 【答案】A 【解析】若将曲柄滑块机构中的滑块固定不动，就得到固定滑块机构，如图所示。滑块4作为机架固定不动，BC作为摇杆绕C点摆动，导杆AC做往复移动。手压抽水机是固定滑块机构的典型应用。扳动手柄1，可以使活塞杆 4（导杆）在唧筒3（滑块）内上下移动，从而完成抽水动作。 4. 对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取______为机架，将得到曲柄摇杆机构。（ ） A. 最短杆 B. 与最短杆相对的构件 C. 最长杆 D. 与最短杆相邻的构件 【答案】D 【解析】满足格拉肖夫杆长条件时，若将最短杆固定，得到双曲柄机构；若将最短杆的相邻构件固定，得到曲柄摇杆机构；若将最短杆相对的构件固定，得到双摇杆机构。因此应选与最短杆相邻的构件，即D。 5. 含有一个移动副的四杆机构一定包含哪种副( ) A. 固定副 B. 铰链副 C. 滑块副 D. 齿轮副 【答案】C 【解析】移动副是允许两构件作相对移动的运动副，也称滑动副或滑块副。含有一个移动副的四杆机构必然包含滑块副，选C。 6. 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】D 【解析】对心曲柄滑块机构的偏距为零，曲柄转过上、下止点两侧的角度相等，滑块往复运动的时间也相等，所以没有急回特性。曲柄与连杆共线时，传动角为零，机构处于死点位置。因此该机构无急回特性但有死点，选D。 7. 如图所示的吊车升降机构简图，采用了______机构。（ ） A. 固定滑块机构 B. 曲柄摇块机构 C. 转动导杆机构构 D. 摆动导杆机构 【答案】B 【解析】若将曲柄滑块机构的连杆BC作为机架，滑块只能绕C点摆动，就得到了曲柄摇块机构，如图所示,当曲柄AB绕着B点做整周回转运动时，摇块做摆动。这种装置广泛应用于液压驱动装置中，如图所示的吊车升降机构,液压缸的缸体相当于摇块，活塞杆相当于导杆。当液压油推动活塞杆向上移动时，使起重臂AB绕B点旋转，吊钩上升，吊起重物。 8. 关于凸轮和滚子机构，下列说法错误的是（ ） A. 凸轮和滚子机构主要用于实现规则的往复运动 B. 凸轮和滚子机构不能用于偏心驱动 C. 凸轮和滚子机构主要用于实现间歇运动 D. 凸轮和滚子机构不能在无摩擦环境下工作 【答案】B 【解析】凸轮和滚子机构是一种典型的偏心驱动，凸轮的形状决定了输出运动的律，可以将均匀运动转换为不等速运动，也可以将连续运动转换为间歇运动。 9. 凸轮机构主要由______构件组成。（ ） A. 主动件、凸轮和机架 B. 主动件、从动件和机架 C. 主动件、从动件和凸轮 D. 从动件、凸轮和机架 【答案】D 【解析】凸轮机构由三个基本构件组成：凸轮、从动件和机架‌。凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作为主动件，进行等速回转运动或往复直线运动。从动件是随凸轮运动而运动的构件，负责传递运动或输出预期的运动方式。机架则对凸轮及从动件起到定位和固定的作用。‌ 10. 下列机构中，采用移动凸轮机构的是（ ） A. 内燃机配气机构 B. 车车仿形机构 C. 绕线机构 D. 车床横刀架进给机构 【答案】B 【解析】A.盘形凸轮机构C..盘形凸轮机构D.螺旋传动机构 11. 下列有关凸轮机构的叙述正确的为（ ） A. 由主动件凸轮和从动件顶杆组成 B. 易磨损，可高速启动，可实现复杂运动 C. 凸轮形状相同，则从动件的运动规律相同 D. 圆柱凸轮可构成平面凸轮机构传动采用张紧装置 【答案】B 【解析】凸轮机构的主要特性是可以实现复杂的运动规律，并且能在高速条件下工作，但是由于运动对接触面的要求较高，所以容易产生磨损。所以准确的描述是 B。 12. 以下哪种凸轮机构的从动杆可以获得更高的速度（ ） A. 盘形凸轮机构 B. 圆柱凸轮机构 C. 移动凸轮机构 D. 圆锥凸轮机构 【答案】A 【解析】从动杆的速度主要由凸轮的形状决定。盘形凸轮机构因其简单的形状，使得从动杆可以获得更高的速度。 13. _________可使从动杆得到较大的行程。（ ） A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 D. 平底式从动件凸轮机构 【答案】C 【解析】圆柱凸轮的工作轮廓可以沿圆柱表面展开布置，轴向尺寸和槽形变化范围较大，适合使从动件获得较大的行程。因此选圆柱凸轮机构，即C。 14. 如图所示为冲床自动断料机构，带曲线槽的构件1，沿者固定导轨2(机架)移动，经滚子3推动刀具4左右移动，完成截料的退回等运动，试分析它是（ ） A. 移动导杆机构 B. 移动从动件盘形凸轮机构 C. 滚子移动从动件移动凸轮机构 D. 平面连杆机构 【答案】C 【解析】由图可以分析出构件1为带槽凸轮，在机架内上下移动，如下图。滚子3在构件1的曲线槽内移动。滚子推动刀具左右移动。刀具受机架制约只能水平移动。不难看出凸轮上下移动，滚子左右移动。故选C。 构件1 构件1+构件3 构件1+构件3+构件4 主视图方向 15. 在一定条件下易形成油膜，利于润滑，传动效率高，且传力性能好，常用于高速凸轮机构从动杆结构形式是（ ） A. 尖顶式 B. 滚子式 C. 曲面式 D. 平底式 【答案】D 【解析】在一定条件下易形成油膜，利于润滑，传动效率高，且传力性能好，常用于高速凸轮机构从动杆结构形式是平底式。低精度、低速度要求的简单机械：如一些手动操作的简单夹具、小型玩具等，对运动精度和速度要求不高，且传力较小，使用顶尖式从动件可以满足基本的运动需求，同时成本较低。需要传递较大的动力，滚子式从动件通过滚动摩擦代替滑动摩擦，可减小摩擦磨损，提高机构的传力能力和效率。故选C 16. 凸轮机构中，凸轮的形状对机构的运动有重要影响，凸轮的形状通常分为哪几种类型（ ） A. 圆形、方形、三角形 B. 圆形、椭圆形、心形 C. 方形、梯形、椭圆形 D. 正方形、长方形、圆形 【答案】B 【解析】按凸轮轮廓的基本外形，常见的凸轮形状包括圆形、椭圆形和心形等。选项B所列类型符合题意。 17. 如图所示为机械传动装置，构件1为主动件，下列描述错误的是（ ） A. 图中构件4不能作为主动件。 B. 该装置由曲柄摇杆机构和凸轮机构组成。 C. 该机构中共有3个转动副，2个移动副和1个高副。 D. 该传动装置适用于传力小，低速工作的场合 【答案】B 【解析】B.该装置由曲柄滑块机构和凸轮机构组成。 18. 在一定条件下易形成油膜，利于润滑，传动效率高，常用于高速凸轮机构的是（ ） A. 尖顶式 B. 平底式 C. 滚子式 D. 曲面式 【答案】B 【解析】在一定条件下易形成油膜，利于润滑，传动效率高，常用于高速凸轮机构的是平底式凸轮。平底式凸轮的接触面平滑，有利于形成油膜并降低摩擦，从而提高传动效率。 19. 曲柄滑块机构中，曲柄与连杆、连杆与滑块、滑块与机架分别构成（ ） A. 转动副、移动副、转动副 B. 移动副、转动副、转动副 C. 转动副、转动副、移动副 D. 移动副、移动副、转动副 【答案】C 【解析】曲柄与连杆、连杆与滑块之间均通过铰接连接，构成转动副；滑块沿机架导轨作直线运动，二者构成移动副。 20. 凸轮机构从动杆作等速规律运动时，会产生______冲击。（ ） A. 刚性 B. 柔性 C. 刚性和柔性 D. 以上都对 【答案】A 【解析】从动件按等速规律运动时，在推程开始、推程结束以及回程开始、回程结束处，速度会发生突变，加速度理论上趋于无穷大，从而产生刚性冲击。因此选A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 将曲柄摇杆机构中的最短边固定，则得到双摇杆机构。（ ） 【答案】错误 【解析】在满足格拉肖夫条件的曲柄摇杆机构中，最短杆是曲柄。若将最短杆固定，固定的是最短杆本身，机构将成为双曲柄机构，而不是双摇杆机构。因此该说法错误。 22. 摆动导杆机构以曲柄为主动件都有急回特性。（ ） 【答案】正确 【解析】摆动导杆机构中，曲柄作等速转动时，导杆往复摆动的两个行程对应的曲柄转角不相等，因而两个行程所需时间不同，返回行程较快，具有急回特性。因此该说法正确。 23. 如图轿车的刮雨器(刮水器)是双摇杆机构原理在汽车上的应用。（ ） 【答案】错误 【解析】轿车雨刮器属于曲柄摇杆机构而不是双摇杆机构。 24. 凸轮机构的重要特点是传递动力。（ ） 【答案】错误 【解析】凸轮机构的重要特点是实现预期的运动规律。 25. 凸轮轮廓曲线上各点的压力角是不变的（ ） 【答案】错误 【解析】凸轮轮廓曲线上各点的压力角都不相等。 26. 圆柱凸轮多用于从动件行程较大的传动中（ ） 【答案】正确 【解析】圆柱凸轮多用于从动件行程较大的传动中 27. 下图为牛头刨床的示意图，其利用了摆动导杆机构的急回特性，可提高切削效率（ ） 【答案】正确 【解析】急回特性使回程时间缩短，减少非工作时间，提升加工效率。 28. 凸轮机构结构简单、紧凑，可实现从动件复杂的运动规律，但不适用于高速场合。（ ） 【答案】正确 【解析】凸轮机构优点是结构紧凑、运动规律灵活，但高速时易产生冲击和磨损，不适用于高速，表述正确。 29. 端面圆柱凸轮是一端带有沟槽的圆柱体（ ） 【答案】正确 【解析】端面圆柱凸轮的基本结构是圆柱体，在其端面上加工出按运动规律设计的曲线沟槽，滚子或从动件嵌入沟槽并沿沟槽运动。因此“端面圆柱凸轮是一端带有沟槽的圆柱体”的说法正确。 30. 在凸轮机构中，凸轮的周向速度越大，从凸轮上接触到的运动副速度会相应减小。（ ） 【答案】错误 【解析】凸轮的周向速度越大，从凸轮上接触到的运动副速度会相应增大。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 铰链四杆机构有哪几种基本形式？它们的判别条件是什么？ 【答案】- 基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 。- 判别条件：- 杆长条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 。- 机架选择：- 以最短杆为机架时，为双曲柄机构；- 以最短杆相邻杆为机架时，最短杆为曲柄，是曲柄摇杆机构；- 以最短杆相对杆为机架时，为双摇杆机构 。- 若不满足杆长条件，则无论选何杆为机架，均为双摇杆机构 。 【解析】掌握铰链四杆机构的形式和判别条件，能根据机构尺寸和机架选择判断机构类型，进而分析其运动特点和应用场景 。 32. 写出推程运动角，远停程角，回程运动角，近停程角的大小。 【答案】推程运动角180°，远停程角0°，回程运动角90度，近停程角90°。 【解析】凸轮从动件一个完整运动循环的四个阶段依次为推程、远停程、回程和近停程，各阶段运动角之和应为360°。题给推程运动角为180°，远停程角为0°，回程运动角为90°，近停程角为90°，总和为180°+0°+90°+90°=360°，因此答案正确。 33. 凸轮机构的从动件的运动规律及特点？ 【答案】常见的从动件运动规律及特点如下： 1. 等速运动规律：从动件在推程或回程中的速度为常数，位移曲线为斜直线；在运动开始和结束处速度发生突变，产生刚性冲击，适用于低速、轻载场合。 2. 等加速等减速运动规律：从动件先作等加速运动，后作等减速运动，加速度绝对值相等；位移曲线为两段抛物线。在运动转换处加速度发生突变，产生柔性冲击，适用于中速、轻载场合。 3. 简谐运动规律：从动件的位移按余弦规律变化，速度和加速度均连续，但在推程或回程起止处加速度存在突变，会产生柔性冲击，适用于中速场合。 4. 摆线运动规律：从动件的位移按摆线规律变化，速度、加速度在运动起止处均连续，理论上无冲击，适用于高速和重载场合，但最大加速度通常较大。 【解析】凸轮从动件运动规律是指从动件位移、速度和加速度随凸轮转角变化的规律。等速规律位移曲线为直线，但起止处速度突变，产生刚性冲击；等加速等减速规律位移曲线为抛物线，速度连续而加速度突变，产生柔性冲击；简谐运动规律的位移按余弦规律变化，速度连续、加速度有限，但起止处仍可能出现柔性冲击；摆线运动规律在起止处的速度和加速度均连续，冲击性能较好，适合高速、重载工作。实际选用运动规律时，应根据凸轮转速、从动件质量、载荷及工作平稳性要求确定。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 发动机的凸轮机构如图所示,α=30°,β=20°。当凸轮转动时,推动杠杆AOB来控制阀门C启闭,设压下阀门需要对它作用400N的力,求凸轮对滚子A的压力F及支座O的约束反力。(图中尺寸单位为mm。不计摩擦) 【答案】取阀门所受压力NB=400N。对杠杆AOB列力矩平衡方程： F cosα × 500 - NB × 300 = 0。 代入α=30°，得： F = (400×300)/(500 cos30°) ≈ 277.1N。 再列水平方向和竖直方向平衡方程： ΣFx=0：ROX-F sin(α-β)=0， ROX=277.1 sin10°≈48.2N。 ΣFy=0：-ROY+NB+F cos(α-β)=0， ROY=400+277.1 cos10°≈672.9N。 因此，凸轮对滚子A的压力F≈277.1N；支座O的约束反力分量为ROX≈48.2N、ROY≈672.9N，合力RO≈674.6N。 【解析】不计摩擦时，阀门对杠杆B点的作用力大小为400N。对杠杆AOB取支点O列力矩平衡，凸轮压力F的力臂为500 cosα，阀门作用力的力臂为300，因此有F cosα×500=400×300。代入α=30°，得到F≈277.1N。凸轮压力F与水平方向和竖直方向的分量分别为F sin(α-β)和F cos(α-β)，其中α-β=10°。由水平方向平衡，ROX=F sin10°≈48.2N；由竖直方向平衡，ROY=400+F cos10°≈672.9N。支座合约束反力为RO=√(ROX²+ROY²)≈674.6N。 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（高职分类考试）考纲百套卷 第12卷 常用机构（中）——含移动副四杆与凸轮机构 单元过关卷《机械基础》机械制造类 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. 在下列铰链四杆机构中，若以BC杆件为机架，则能形成双摇杆机构的是（ ）。（1）AB=70mm，BC=60mm，CD=80mm，AD=95mm（2）AB=80mm，BC=85mm，CD=70mm，AD=55mm（3）AB=70mm，BC=60mm，CD=80mm，AD=85mm（4）AB=70mm，BC=85mm，CD=80mm，AD=60mm A. (1)(2)(4) B. (2)(3)(4) C. (1)(2)(3) D. 以上都不是 2. ______机构能把旋转运动转变成往复直线运动。（ ） A. 双曲柄 B. 双摇杆 C. 曲柄滑块 D. 曲柄摇杆 3. 如图所示的手压抽水机机构简图，采用了______机构。（ ） A. 固定滑块机构 B. 曲柄摇块机构 C. 转动导杆机构构 D. 摆动导杆机构 4. 对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取______为机架，将得到曲柄摇杆机构。（ ） A. 最短杆 B. 与最短杆相对的构件 C. 最长杆 D. 与最短杆相邻的构件 5. 含有一个移动副的四杆机构一定包含哪种副( ) A. 固定副 B. 铰链副 C. 滑块副 D. 齿轮副 6. 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 7. 如图所示的吊车升降机构简图，采用了______机构。（ ） A. 固定滑块机构 B. 曲柄摇块机构 C. 转动导杆机构构 D. 摆动导杆机构 8. 关于凸轮和滚子机构，下列说法错误的是（ ） A. 凸轮和滚子机构主要用于实现规则的往复运动 B. 凸轮和滚子机构不能用于偏心驱动 C. 凸轮和滚子机构主要用于实现间歇运动 D. 凸轮和滚子机构不能在无摩擦环境下工作 9. 凸轮机构主要由______构件组成。（ ） A. 主动件、凸轮和机架 B. 主动件、从动件和机架 C. 主动件、从动件和凸轮 D. 从动件、凸轮和机架 10. 下列机构中，采用移动凸轮机构的是（ ） A. 内燃机配气机构 B. 车车仿形机构 C. 绕线机构 D. 车床横刀架进给机构 11. 下列有关凸轮机构的叙述正确的为（ ） A. 由主动件凸轮和从动件顶杆组成 B. 易磨损，可高速启动，可实现复杂运动 C. 凸轮形状相同，则从动件的运动规律相同 D. 圆柱凸轮可构成平面凸轮机构传动采用张紧装置 12. 以下哪种凸轮机构的从动杆可以获得更高的速度（ ） A. 盘形凸轮机构 B. 圆柱凸轮机构 C. 移动凸轮机构 D. 圆锥凸轮机构 13. _________可使从动杆得到较大的行程。（ ） A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 D. 平底式从动件凸轮机构 14. 如图所示为冲床自动断料机构，带曲线槽的构件1，沿者固定导轨2(机架)移动，经滚子3推动刀具4左右移动，完成截料的退回等运动，试分析它是（ ） A. 移动导杆机构 B. 移动从动件盘形凸轮机构 C. 滚子移动从动件移动凸轮机构 D. 平面连杆机构 15. 在一定条件下易形成油膜，利于润滑，传动效率高，且传力性能好，常用于高速凸轮机构从动杆结构形式是（ ） A. 尖顶式 B. 滚子式 C. 曲面式 D. 平底式 16. 凸轮机构中，凸轮的形状对机构的运动有重要影响，凸轮的形状通常分为哪几种类型（ ） A. 圆形、方形、三角形 B. 圆形、椭圆形、心形 C. 方形、梯形、椭圆形 D. 正方形、长方形、圆形 17. 如图所示为机械传动装置，构件1为主动件，下列描述错误的是（ ） A. 图中构件4不能作为主动件。 B. 该装置由曲柄摇杆机构和凸轮机构组成。 C. 该机构中共有3个转动副，2个移动副和1个高副。 D. 该传动装置适用于传力小，低速工作的场合 18. 在一定条件下易形成油膜，利于润滑，传动效率高，常用于高速凸轮机构的是（ ） A. 尖顶式 B. 平底式 C. 滚子式 D. 曲面式 19. 曲柄滑块机构中，曲柄与连杆、连杆与滑块、滑块与机架分别构成（ ） A. 转动副、移动副、转动副 B. 移动副、转动副、转动副 C. 转动副、转动副、移动副 D. 移动副、移动副、转动副 20. 凸轮机构从动杆作等速规律运动时，会产生______冲击。（ ） A. 刚性 B. 柔性 C. 刚性和柔性 D. 以上都对 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 将曲柄摇杆机构中的最短边固定，则得到双摇杆机构。（ ） 22. 摆动导杆机构以曲柄为主动件都有急回特性。（ ） 23. 如图轿车的刮雨器(刮水器)是双摇杆机构原理在汽车上的应用。（ ） 24. 凸轮机构的重要特点是传递动力。（ ） 25. 凸轮轮廓曲线上各点的压力角是不变的（ ） 26. 圆柱凸轮多用于从动件行程较大的传动中（ ） 27. 下图为牛头刨床的示意图，其利用了摆动导杆机构的急回特性，可提高切削效率（ ） 28. 凸轮机构结构简单、紧凑，可实现从动件复杂的运动规律，但不适用于高速场合。（ ） 29. 端面圆柱凸轮是一端带有沟槽的圆柱体（ ） 30. 在凸轮机构中，凸轮的周向速度越大，从凸轮上接触到的运动副速度会相应减小。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 铰链四杆机构有哪几种基本形式？它们的判别条件是什么？ 32. 写出推程运动角，远停程角，回程运动角，近停程角的大小。 33. 凸轮机构的从动件的运动规律及特点？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 发动机的凸轮机构如图所示,α=30°,β=20°。当凸轮转动时,推动杠杆AOB来控制阀门C启闭,设压下阀门需要对它作用400N的力,求凸轮对滚子A的压力F及支座O的约束反力。(图中尺寸单位为mm。不计摩擦) 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 $