四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目五任务一 45分钟专题训练卷

四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固智能制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目五：机器与机构 任务一：运动副的类型 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共16小题，每题3分，共48分） 1. 铰链四杆机构是由四根杆件通过（ ）连接而成的（ ） A. 高副 B. 转动副 C. 移动副 D. 螺旋副 【答案】B 【解析】铰链四杆机构中的各杆件通过转动副相互连接，形成平面连杆机构。 2. 以下运动副不属于低副的是（ ） A. 轴与滑动轴承 B. 链轮与链条 C. 活塞与缸体 D. 丝杠与螺母 【答案】B 【解析】链轮与链条之间为线接触或点接触，属于高副，不属于低副。 3. 若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 【答案】A 【解析】组成运动副的两构件只能沿一定方向作相对移动时，称为移动副。 4. 轴与滑动轴承间构成的可动连接属于（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 高副 D. 螺旋副 【答案】A 【解析】轴可在滑动轴承内绕轴线相对转动，两者构成转动副。 5. 图中所示机构有（ ）低副。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】D 6. 以下不属于低副的是（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 螺旋副 D. 凸轮副 【答案】D 【解析】转动副、移动副和螺旋副均为低副，凸轮副属于高副。 7. 平面运动副按运动范围分类，不包括（ ） A. 平面转动副 B. 平面高副 C. 空间运动副 D. 平面低副 【答案】A 【解析】平面运动副是两构件之间作平面相对运动的运动副，平面转动副和平面低副均属于平面运动副，平面高副也属于平面运动副。空间运动副用于两构件之间作空间相对运动，不属于平面运动副。因此选C。 8. 下列属于高副的是（ ） A. 孔轴的相对转动 B. 暖水瓶螺旋瓶盖的开合 C. 凸轮与从动件接触 D. 抽屉的来回运动 【答案】C 【解析】孔轴相对转动时，孔与轴以圆柱面接触，是转动副；暖水瓶螺旋瓶盖开合时，螺母固定不动，螺杆旋转并做直线运动，是螺旋副；凸轮与从动件以点或线接触，是高副；抽屉来回运动时，抽屉与桌体之间相对移动，是移动副。 9. 以下运动副中，能实现两个构件既相对转动又相对移动的是（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 【答案】B 【解析】螺旋副中两构件既可相对转动，又可沿轴线作相对移动。 10. 以下运动副中，能实现两个构件相对转动的是（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 【答案】C 【解析】转动副限制构件间的相对移动，只允许两构件绕轴线相对转动。 11. 下图为长把雨伞的结构简图，下列说法错误的是（ ） A. 该机构有5个活动构件 B. 该机构有6个转动副 C. 该机构有1个移动副 D. 该机构有1个高副 【答案】D 【解析】由图中机构运动简图可知，该机构没有高副。 12. 在以下机械装置中，其主要运动副属于转动副且在工作过程中对转动灵活性要求较高，同时需要承受一定轴向力的是（ ） A. 风扇的摇头机构 B. 汽车的转向机构 C. 手摇绞车的卷筒与轴的连接部位 D. 电梯的轿厢导轨与导靴配合部位 【答案】C 【解析】风扇摇头机构多涉及摆动等运动副形式。汽车转向机构有多种复杂运动副配合。电梯轿厢导轨与导靴是移动副形式。而手摇绞车卷筒与轴连接部位是转动副，要灵活转动且承受轴向力，符合题意，所以选C。 13. 平面运动副中，下列属于低副的是（ ） A. 齿轮啮合 B. 凸轮与从动件接触 C. 活塞与气缸壁接触 D. 滚动轴承中的滚珠与内外圈接触 【答案】C 【解析】活塞与气缸壁是面接触，属于低副；A、B、D选项中都是点或线接触，属于高副。 14. 下列机械设备中，应用高副机构实现工作要求的有（ ） A. 摄影平台升降机构 B. 电风扇摇头机构 C. 手摇唧筒 D. 内燃机气门机构 【答案】D 【解析】内燃机气门机构中凸轮与挺柱构成凸轮副，凸轮副属于高副。 15. 下列运动副属于低副的是（ ） A. 转动副 B. 滚动轮接触 C. 凸轮接触 D. 齿轮接触 【答案】A 【解析】转动副为面接触运动副，属于低副；其余各项均属于高副。 16. 能够传递较复杂运动的运动副的接触形式是（ ） A. 螺旋副接触 B. 带与带轮接触 C. 活塞与汽缸壁接触 D. 凸轮接触 【答案】D 【解析】凸轮接触属于高副，能够按照凸轮轮廓实现较复杂的运动规律。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 门与门框之间的运动副属于低副。（ ） 【答案】正确 【解析】门与门框属于转动副。 18. 平面运动副只有低副和高副两种类型。（ ） 【答案】正确 【解析】平面运动副按接触形式分为低副和高副两种基本类型。 19. 构成移动副的两个构件间只能作相对转动。（ ） 【答案】错误 【解析】两构件间只产生相对移动，称为移动副。 20. 低副构件间为面接触、 高副构件间为点、线接触， 比较而言，高副的结构较简单。（ ） 【答案】错误 【解析】低副构件间为面接触，高副构件间通常为点接触或线接触，题干前半句正确。但比较而言，低副的结构通常较简单，而高副为实现点接触或线接触及特定运动规律，结构和加工要求通常较复杂，因此题干后半句错误。综上，该说法错误。 21. 钢轨与火车轮的接触属于低副。（ ） 【答案】错误 【解析】钢轨与火车轮的接触属于高副。车轮可以绕着自己的轴线旋转，并且沿着钢轨滚动，这种接触形式符合高副的定义。 22. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。（ ） 【答案】正确 23. 多个构件构成多个运动副，一个构件构成一个运动副。（ ） 【答案】错误 【解析】运动副是两个构件直接接触并能产生一定相对运动的可动连接。一个构件可以分别与多个构件形成多个运动副，多个构件也可以通过多个运动副相互连接，因此不能说一个构件只能构成一个运动副。综上，该说法错误。 24. 两构件间凡直接接触，而又相互连接的都叫运动副。（ ） 【答案】错误 【解析】还需有相对运动，如焊接的两个构件不是运动副。 25. 花键轴与滑移齿轮组成移动副。（ ） 【答案】正确 【解析】花键轴与滑移齿轮之间可沿轴线相对移动，二者组成移动副。 26. 高副在机构运动中的磨损比低副小。（ ） 【答案】错误 【解析】高副是点接触或线接触，单位面积压力大，磨损通常比低副大。 27. 运动副可分为面接触和线接触运动副。（ ） 【答案】错误 【解析】运动副分为高副和低副，通过面接触的运动副称为低副，通过点或线接触的运动副称为高副。 28. 运动副是机构中两构件间的一种连接，用于限制和产生相对运动。（ ） 【答案】正确 【解析】运动副是机构中两构件间的接触和约束，限制了构件间的某些相对运动，同时使它们能够产生一定的相对运动。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 什么是运动副？按接触形式分为哪两类？ 【答案】运动副是构件间直接接触并能产生相对运动的连接。按接触形式分为低副（面接触）和高副（点或线接触） 【解析】运动副是两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动连接。按两构件的接触形式分类：通过面接触的运动副称为低副，通过点或线接触的运动副称为高副。因此，运动副分为低副和高副。 30. 高副。 【答案】点、线接触的运动副称为高副。 【解析】高副是两构件通过点接触或线接触形成的运动副。由于接触面积较小，接触应力通常较大。 31. 运动副 【答案】两构件直接接触，且又能产生一定的相对运动的动连接称为运动副。 【解析】运动副是机构中两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动连接。直接接触是形成运动副的基础，能够产生一定的相对运动则是运动副区别于固定连接的关键。 32. 简述平面运动副的分类及各类的特点。 【答案】平面运动副按接触形式分为高副和低副。高副中两构件通过点或线接触，接触面积小、接触应力较大，通常承载能力相对较低，可用于传递连续或复杂运动；低副中两构件通过面接触，接触应力较小、承载能力较强，常见形式有转动副和移动副，分别实现相对转动和相对移动。 【解析】平面运动副按两构件的接触形式分为高副和低副。高副采用点接触或线接触，接触面积较小，接触应力较大，通常承载能力相对较低，但便于传递连续或复杂运动。低副采用面接触，接触应力较小，承载能力较强。低副按相对运动形式又可分为转动副和移动副，转动副实现两构件间的相对转动，移动副实现两构件间的相对直线移动。 33. 请举例说明低副在日常生活中的常见应用以及其应用该种运动副的优势所在。 【答案】在日常生活中，抽屉与柜体的连接就是低副（移动副）的常见应用。优势在于低副是面接触，承载能力相对较强，能承受较大的压力或拉力等外力。比如抽屉装满物品时较重，通过移动副这种低副形式，能平稳地在柜体轨道上进行往复直线移动，而且结构简单、可靠性高、磨损相对较均匀，便于长期使用，维护也较为方便。 【解析】当抽屉采用滑动导轨与柜体连接时，抽屉相对柜体沿导轨作往复直线运动，且接触面为面接触，因此属于低副中的移动副。低副接触面积较大、接触应力较小，承载能力相对较强，能够较平稳地承受抽屉及其内部物品的重量；同时，滑动导轨结构较简单、工作可靠，便于维护。若抽屉采用滚珠导轨，则滚珠与导轨之间主要为点接触或线接触，应按高副判断。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某智能装配线采用电动螺旋夹具夹紧工件。驱动电动机通过螺杆螺母机构将旋转运动转换为夹爪的直线运动。螺杆为双线螺纹，螺距为3 mm，夹爪需要移动27 mm，电动机转速为150 r/min。（1）计算螺杆的导程、螺杆所需转数及夹紧运动时间。（2）判断螺杆与螺母组成的运动副类型，并说明其属于低副还是高副。（3）说明该运动副适用于夹具夹紧工况的主要原因。 【答案】（1）螺杆导程为。螺杆所需转数为。夹紧运动时间为。（2）螺杆与螺母组成螺旋副，属于低副。（3）螺旋副能够将连续转动转换为直线移动，具有较大的轴向承载能力和较好的定位、夹紧性能。 【解析】双线螺纹导程L=2×3=6 mm，转数n1=27/6=4.5 r，时间t=60×4.5/150=1.8 s。螺杆螺母为面接触的螺旋低副，可将转动转为直线运动，轴向承载和定位夹紧性能较好。 35.（4分）某搬运机器人具有4个独立运动关节：底座回转关节、机械臂回转关节、腕部回转关节和末端升降关节。前三个回转关节的运动角分别为、和，对应最大角速度分别为/s、/s和/s；升降关节移动80 mm，最大移动速度为100 mm/s。各关节同时开始运动。（1）分别计算四个关节完成规定运动所需的时间，并确定本次动作的最短同步时间。（2）指出四个关节分别属于哪种运动副，并计算该机器人由这些关节提供的独立自由度数。（3）若将末端升降关节改为回转关节，说明其运动副类型和末端运动形式将发生怎样的变化。 【答案】（1）底座回转时间为；机械臂回转时间为；腕部回转时间为；升降关节移动时间为。因各关节同时运动，动作时间取最大值，故最短同步时间为1.0 s。（2）前三个关节为转动副，末端升降关节为移动副；每个关节提供1个独立自由度，共有4个独立自由度。（3）改为回转关节后，该关节由移动副变为转动副，末端由直线移动变为绕关节轴线转动，运动轨迹和工作范围也会随之改变。 【解析】各关节时间分别为30/60=0.5 s、45/45=1.0 s、60/90≈0.67 s、80/100=0.8 s；同步动作取最大值1.0 s。前三者为转动副，升降为移动副，共4个自由度。改为回转关节后，移动副变转动副，末端直线运动变为绕轴转动。 36.（10分）某自动包装设备采用凸轮机构驱动分度转盘。凸轮轴转速为120 r/min，凸轮轴每转一周，转盘完成一次分度并转过一个工位角。转盘共有6个工位，凸轮轮廓的推程段占凸轮一周的。（1）计算转盘每次分度的转角、凸轮轴转动一周的时间，以及推程段持续的时间。（2）判断凸轮与从动件组成的运动副类型，并指出转盘轴与机架组成的运动副类型。（3）从运动副类型和工作要求角度，说明该凸轮机构适用于包装设备分度控制的原因。 【答案】（1）转盘每次分度转角为。凸轮轴转动一周的时间为。推程段持续时间为。（2）凸轮与从动件组成高副；转盘轴与机架组成转动副，属于低副。（3）凸轮高副能够按照轮廓曲线实现预定的位移规律，便于控制转盘的分度、停歇和推送过程，适合包装设备的周期性动作。 【解析】每次分度转角为/6=；凸轮转一周时间T=60/120=0.5 s，推程时间为0.5×90/360=0.125 s。凸轮与从动件为高副，转盘轴与机架为转动低副。凸轮轮廓可实现预定位移规律，便于完成分度、停歇等周期性控制。 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 $ 四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固智能制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目五：机器与机构 任务一：运动副的类型 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共16小题，每题3分，共48分） 1. 铰链四杆机构是由四根杆件通过（ ）连接而成的（ ） A. 高副 B. 转动副 C. 移动副 D. 螺旋副 2. 以下运动副不属于低副的是（ ） A. 轴与滑动轴承 B. 链轮与链条 C. 活塞与缸体 D. 丝杠与螺母 3. 若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 4. 轴与滑动轴承间构成的可动连接属于（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 高副 D. 螺旋副 5. 图中所示机构有（ ）低副。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 6. 以下不属于低副的是（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 螺旋副 D. 凸轮副 7. 平面运动副按运动范围分类，不包括（ ） A. 平面转动副 B. 平面高副 C. 空间运动副 D. 平面低副 8. 下列属于高副的是（ ） A. 孔轴的相对转动 B. 暖水瓶螺旋瓶盖的开合 C. 凸轮与从动件接触 D. 抽屉的来回运动 9. 以下运动副中，能实现两个构件既相对转动又相对移动的是（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 10. 以下运动副中，能实现两个构件相对转动的是（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 11. 下图为长把雨伞的结构简图，下列说法错误的是（ ） A. 该机构有5个活动构件 B. 该机构有6个转动副 C. 该机构有1个移动副 D. 该机构有1个高副 12. 在以下机械装置中，其主要运动副属于转动副且在工作过程中对转动灵活性要求较高，同时需要承受一定轴向力的是（ ） A. 风扇的摇头机构 B. 汽车的转向机构 C. 手摇绞车的卷筒与轴的连接部位 D. 电梯的轿厢导轨与导靴配合部位 13. 平面运动副中，下列属于低副的是（ ） A. 齿轮啮合 B. 凸轮与从动件接触 C. 活塞与气缸壁接触 D. 滚动轴承中的滚珠与内外圈接触 14. 下列机械设备中，应用高副机构实现工作要求的有（ ） A. 摄影平台升降机构 B. 电风扇摇头机构 C. 手摇唧筒 D. 内燃机气门机构 15. 下列运动副属于低副的是（ ） A. 转动副 B. 滚动轮接触 C. 凸轮接触 D. 齿轮接触 16. 能够传递较复杂运动的运动副的接触形式是（ ） A. 螺旋副接触 B. 带与带轮接触 C. 活塞与汽缸壁接触 D. 凸轮接触 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 门与门框之间的运动副属于低副。（ ） 18. 平面运动副只有低副和高副两种类型。（ ） 19. 构成移动副的两个构件间只能作相对转动。（ ） 20. 低副构件间为面接触、 高副构件间为点、线接触， 比较而言，高副的结构较简单。（ ） 21. 钢轨与火车轮的接触属于低副。（ ） 22. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。（ ） 23. 多个构件构成多个运动副，一个构件构成一个运动副。（ ） 24. 两构件间凡直接接触，而又相互连接的都叫运动副。（ ） 25. 花键轴与滑移齿轮组成移动副。（ ） 26. 高副在机构运动中的磨损比低副小。（ ） 27. 运动副可分为面接触和线接触运动副。（ ） 28. 运动副是机构中两构件间的一种连接，用于限制和产生相对运动。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 什么是运动副？按接触形式分为哪两类？ 30. 高副。 31. 运动副 32. 简述平面运动副的分类及各类的特点。 33. 请举例说明低副在日常生活中的常见应用以及其应用该种运动副的优势所在。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某智能装配线采用电动螺旋夹具夹紧工件。驱动电动机通过螺杆螺母机构将旋转运动转换为夹爪的直线运动。螺杆为双线螺纹，螺距为3 mm，夹爪需要移动27 mm，电动机转速为150 r/min。（1）计算螺杆的导程、螺杆所需转数及夹紧运动时间。（2）判断螺杆与螺母组成的运动副类型，并说明其属于低副还是高副。（3）说明该运动副适用于夹具夹紧工况的主要原因。 35.（4分）某搬运机器人具有4个独立运动关节：底座回转关节、机械臂回转关节、腕部回转关节和末端升降关节。前三个回转关节的运动角分别为、和，对应最大角速度分别为/s、/s和/s；升降关节移动80 mm，最大移动速度为100 mm/s。各关节同时开始运动。（1）分别计算四个关节完成规定运动所需的时间，并确定本次动作的最短同步时间。（2）指出四个关节分别属于哪种运动副，并计算该机器人由这些关节提供的独立自由度数。（3）若将末端升降关节改为回转关节，说明其运动副类型和末端运动形式将发生怎样的变化。 36.（10分）某自动包装设备采用凸轮机构驱动分度转盘。凸轮轴转速为120 r/min，凸轮轴每转一周，转盘完成一次分度并转过一个工位角。转盘共有6个工位，凸轮轮廓的推程段占凸轮一周的。（1）计算转盘每次分度的转角、凸轮轴转动一周的时间，以及推程段持续的时间。（2）判断凸轮与从动件组成的运动副类型，并指出转盘轴与机架组成的运动副类型。（3）从运动副类型和工作要求角度，说明该凸轮机构适用于包装设备分度控制的原因。 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 $