山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》项目二任务五 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208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机电技术类理论知识，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机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目二：常用机构 任务五：死点位置 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20小题，每题2分，共40分） 1. 曲柄摇杆机构以摇杆为主动件带动曲柄运动时，机构出现死点位置的主要原因是（ ）。 A. 连杆作用线通过曲柄转轴中心 B. 连杆作用线垂直曲柄转轴线 C. 摇杆摆角达到最大数值 D. 曲柄转速降到最小数值 2. 某曲柄摇杆机构用于传递动力，现改由摇杆主动摆动、曲柄从动转动。为避免机构在两个特殊位置停滞，应采取的措施是（ ）。 A. 减小摇杆的摆动角度范围 B. 在曲柄上设置适当的飞轮 C. 增大各铰链的配合间隙 D. 降低摇杆的往复运动速度 3. 如图所示，物理实验室所用天平采用了（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双摇杆机构 C. 摆动导杆机构 D. 平行四边形机构 4. 在曲柄滑块机构中，活塞位于行程端部且瞬时速度为零时，对应的机构位置称为（ ）。 A. 曲柄转动位置 B. 连杆摆动位置 C. 滑块死点位置 D. 导路极限位置 5. 手动压紧装置利用连杆机构实现自锁时，通常应使压杆在压紧终了位置（ ）。 A. 与连杆保持较大夹角 B. 与连杆形成直角关系 C. 与连杆略微越过共线 D. 与连杆保持平行间距 6. 下列机构中，不存在死点位置的是（ ） A. 缝纫机踏板机构 B. 汽车转向机构 C. 飞机起落架机构 D. 双摇杆机构（以摇杆为原动件） 7. 铰链四杆机构ABCD中，已知AB＝35mm，BC＝60mm，CD＝90mm，AD＝100mm，若以BC为机架，CD为主动件，则该四杆机构与下列机构应用类型相同的是（ ） A. A B. B C. C D. D 8. 曲柄滑块机构的曲柄连续转动一周时，滑块达到死点位置的次数为（ ）。 A. 滑块达到一次死点位置 B. 滑块达到两次死点位置 C. 滑块达到三次死点位置 D. 滑块达到四次死点位置 9. 曲柄摇杆机构由摇杆驱动曲柄时，若机构停在死点附近，继续增大摇杆驱动力而曲柄仍难以转动，直接原因是（ ）。 A. 曲柄承受的转动力矩接近零 B. 曲柄承受的摩擦力矩过大 C. 摇杆获得的驱动力矩过小 D. 连杆产生的拉压力过小 10. 下图为汽车雨刮器，其运用了哪种机构（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 C. 双摇杆机构 D. 以上都不对 11. 关于曲柄摇杆机构中摇杆极限位置和死点位置的说法，正确的是（ ）。 A. 摇杆极限位置必定使机构停滞 B. 死点位置只在摇杆主动时出现 C. 两种位置均由曲柄匀速决定 D. 两种位置均使曲柄无法转动 12. 某脚踏式冲压机构采用连杆传动。为使压头在工作行程末端具有较大的压紧保持能力，较合理的设计是（ ）。 A. 使机构远离共线状态工作 B. 使机构利用越过共线状态锁紧 C. 使机构增大传动角度波动 D. 使机构减小压头运动行程 13. 某往复机构中，曲柄长为40 mm，连杆长为160 mm。曲柄与连杆共线时，滑块处于行程端点。曲柄转动一周，滑块在两个端点之间的理论行程为（ ）。 A. 滑块理论行程为40 mm B. 滑块理论行程为80 mm C. 滑块理论行程为160 mm D. 滑块理论行程为320 mm 14. 如图所示雷达天线应用了（ ） A. 摆动导杆机构 B. 曲柄摇杆机构 C. 双曲柄机构 D. 曲柄摇块机构 15. 维修人员检查一套连杆式夹具，发现夹紧手柄停在两连杆完全共线的位置时，夹具容易因振动而松开。较合理的调整方法是（ ）。 A. 使手柄停在共线位置之前 B. 使手柄停在共线位置之后 C. 使手柄停在最大摆角位置 D. 使手柄停在最小行程位置 16. 曲柄摇杆机构处于死点位置时，机构构件之间的典型位置关系是（ ） A. 曲柄与连杆共线，摇杆瞬时速度为零 B. 连杆与摇杆垂直，曲柄瞬时速度为零 C. 曲柄与机架重合，连杆瞬时速度为零 D. 连杆与机架平行，摇杆速度保持恒定 17. 如图所示汽车车窗升降装置采用了（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双摇杆机构 C. 平行双曲柄机构 D. 转动导杆机构 18. 一台摆动送料装置采用曲柄摇杆机构。曲柄匀速转动过程中，机构经过死点位置时，摇杆的运动状态是（ ） A. 摇杆的转向在该位置立即改变 B. 摇杆的瞬时速度在该位置降为零 C. 摇杆的角速度在该位置达到最大 D. 摇杆的摆动幅度在该位置保持不变 19. 在曲柄摇杆机构中，只有当_____为主动件时，运动中才会出现“死点”位置（ ） A. 连杆 B. 机架 C. 曲柄 D. 摇杆 20. 曲柄滑块机构中，判定滑块处于死点位置的依据是（ ） A. 曲柄与连杆共线，滑块位于行程端点 B. 曲柄与机架垂直，滑块获得最大速度 C. 连杆与导路平行，曲柄停止转动 D. 连杆与导路垂直，滑块静止不动 二、简答题（本大题共1小题，每题5分，共5分） 21. 如图所示的铰链四杆机构，已知AB=240mm，BC═600 mm，CD═400mm，AD═500 mm。 （1）当取AB 杆为机架时，机构中是否有曲柄存在？ 为什么？ （2）要使该机构成为双摇杆机构，应取什么杆为机架？ （3）要使该机构成为双曲柄机构，应取什么杆为连杆？ （4）该机构如要演变成曲柄滑块机构，需要满足什么条件？ 三、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 22. 一台往复送料机构采用曲柄滑块机构，曲柄长度为45 mm，连杆长度为180 mm。求滑块在两个死点位置时到曲柄转轴中心的距离，以及滑块的行程。 23. 某曲柄摇杆机构中，机架长 90 mm，曲柄长 30 mm，连杆长 100 mm，摇杆长 80 mm。两个死点位置均位于机架同侧，求摇杆在两个死点位置时与机架的夹角，以及摇杆摆角。 24. 图示铰链四杆机构，各杆长度分别为，，，。 （1）以为机架，该机构是什么机构？ （2）以为机架，该机构是什么机构？ 25. 某冲压设备的滑块由曲柄滑块机构驱动，曲柄转速为75 r/min。求曲柄从一个死点转到相邻死点所需的时间，以及曲柄在1 min内经过死点位置的次数。 26. 某曲柄摇杆机构的机架长 90 mm，曲柄长 30 mm，连杆长 100 mm，摇杆长 80 mm。机构在机架上方装配，曲柄以 60 r/min 的转速逆时针匀速转动。曲柄由曲柄连杆伸直的死点位置转至曲柄连杆重合的死点位置时，摇杆完成工作行程。求工作行程和返回行程中曲柄的转角、各行程所需时间及行程速比系数。 四、综合应用题（本大题共5小题，共35分） 27.（5分）某自动装配夹具采用曲柄摇杆机构驱动压紧臂摆动。已知机架长度 ，曲柄长度 ，连杆长度 ，摇杆长度 。曲柄与连杆共线时，压紧臂处于两个极限位置。以 方向为基准，求摇杆在两个极限位置的夹角。（1）计算摇杆在曲柄、连杆伸直共线时的位置角。（2）计算摇杆在曲柄、连杆折叠共线时的位置角，并求摇杆摆角范围。（3）说明压紧臂处于死点位置时的运动特点，并提出一项保证机构顺利越过死点的措施。 28.（5分）某自动分拣设备采用曲柄摇杆机构驱动挡料板摆动。机架长度为120 mm，曲柄长度为30 mm，连杆长度为100 mm，摇杆长度为90 mm。曲柄与连杆共线时，挡料板处于两个死点位置。曲柄匀速转动，转速为60 r/min。 （1）分别计算曲柄与连杆外伸共线、折叠共线时，曲柄相对机架的两个位置角。 （2）计算曲柄在两个死点位置之间沿两个方向转动所经历的转角，以及对应的运动时间。 （3）为使挡料板在阻挡物料的过程中运动较慢，应将阻挡行程布置在哪一段曲柄转角内，并说明理由。 29.（10分）根据已知条件说出下面属什么机构，并说明理由。 （1）A是______机构，理由：______。 （2）B是______机构，理由：______。 （3）C是______机构，理由：______。 （4）D是______机构，理由：______。 30.（5分）某小型冲床的滑块由曲柄滑块机构驱动，曲柄长度为55 mm，连杆长度为165 mm，曲柄转速为120 r/min。要求在滑块到达远死点时完成冲压，并在接近该位置时避免施加侧向阻力。 （1）计算滑块处于近死点和远死点时，到曲柄转轴中心的距离，并计算滑块行程。 （2）计算滑块从近死点运动到远死点所需时间，并计算该行程的平均速度。 （3）说明冲压工序应选择远死点附近的原因，并写出一项避免机构在死点附近产生侧向卡滞的措施。 31.（10分）某自动分拣装置采用铰链四杆机构带动挡料板摆动。已知机架 AD 长为 80 mm，主动摇杆 AB 长为 100 mm，连杆 BC 长为 120 mm，从动摇杆 CD 长为 150 mm。在挡料板工作位置，。设计要求该位置的传动角不小于 ，以避免机构接近死点位置而产生传动不可靠现象。（1）计算工作位置时活动铰链 B、D 两点之间的距离 BD，并计算该位置的传动角 。（2）根据各杆长度判定该机构的基本类型，并判断该工作位置是否满足传动角要求。（3）说明该机构在实际安装和调试中避免接近死点位置的两项措施。 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）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208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机电技术类理论知识，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机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目二：常用机构 任务五：死点位置 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20小题，每题2分，共40分） 1. 曲柄摇杆机构以摇杆为主动件带动曲柄运动时，机构出现死点位置的主要原因是（ ）。 A. 连杆作用线通过曲柄转轴中心 B. 连杆作用线垂直曲柄转轴线 C. 摇杆摆角达到最大数值 D. 曲柄转速降到最小数值 【答案】A 【解析】以摇杆为主动件时，当连杆与曲柄共线，连杆传递的力的作用线通过曲柄转轴中心，力对曲柄转轴的力矩为零，机构会出现死点位置。 2. 某曲柄摇杆机构用于传递动力，现改由摇杆主动摆动、曲柄从动转动。为避免机构在两个特殊位置停滞，应采取的措施是（ ）。 A. 减小摇杆的摆动角度范围 B. 在曲柄上设置适当的飞轮 C. 增大各铰链的配合间隙 D. 降低摇杆的往复运动速度 【答案】B 【解析】摇杆主动时，机构在曲柄与连杆共线处可能出现死点。曲柄上设置飞轮可利用其惯性帮助机构越过死点位置，保证运动连续。 3. 如图所示，物理实验室所用天平采用了（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双摇杆机构 C. 摆动导杆机构 D. 平行四边形机构 【答案】D 【解析】天平的原理核心就在于滑轮的平衡，它们的结构形状特点与平行四边形机构相似，具有相等的两对对边且对角线互相平分，能保证天平两端的平衡性，所以采用了平行四边形机构。 4. 在曲柄滑块机构中，活塞位于行程端部且瞬时速度为零时，对应的机构位置称为（ ）。 A. 曲柄转动位置 B. 连杆摆动位置 C. 滑块死点位置 D. 导路极限位置 【答案】C 【解析】曲柄滑块机构中，滑块运动到行程两端时瞬时速度为零，曲柄与连杆处于共线状态，分别称为上死点和下死点。 5. 手动压紧装置利用连杆机构实现自锁时，通常应使压杆在压紧终了位置（ ）。 A. 与连杆保持较大夹角 B. 与连杆形成直角关系 C. 与连杆略微越过共线 D. 与连杆保持平行间距 【答案】C 【解析】连杆式压紧装置常利用死点附近的自锁作用工作。压杆与连杆越过共线位置后，外载荷不易使机构反向运动，可保持压紧状态。 6. 下列机构中，不存在死点位置的是（ ） A. 缝纫机踏板机构 B. 汽车转向机构 C. 飞机起落架机构 D. 双摇杆机构（以摇杆为原动件） 【答案】B 【解析】汽车转向机构是双摇杆机构，一般情况下不会出现死点位置；缝纫机踏板机构是曲柄摇杆机构，以摇杆为原动件时有死点；飞机起落架机构利用死点；双摇杆机构以摇杆为原动件时可能有死点，所以选B。 7. 铰链四杆机构ABCD中，已知AB＝35mm，BC＝60mm，CD＝90mm，AD＝100mm，若以BC为机架，CD为主动件，则该四杆机构与下列机构应用类型相同的是（ ） A. A B. B C. C D. D 【答案】B 8. 曲柄滑块机构的曲柄连续转动一周时，滑块达到死点位置的次数为（ ）。 A. 滑块达到一次死点位置 B. 滑块达到两次死点位置 C. 滑块达到三次死点位置 D. 滑块达到四次死点位置 【答案】B 【解析】曲柄每转一周，滑块分别运动到远离曲柄转轴的行程端和靠近曲柄转轴的行程端，因此经历上、下两个死点位置。 9. 曲柄摇杆机构由摇杆驱动曲柄时，若机构停在死点附近，继续增大摇杆驱动力而曲柄仍难以转动，直接原因是（ ）。 A. 曲柄承受的转动力矩接近零 B. 曲柄承受的摩擦力矩过大 C. 摇杆获得的驱动力矩过小 D. 连杆产生的拉压力过小 【答案】A 【解析】死点附近连杆传递力的作用线接近通过曲柄转轴中心，力臂很小，因而曲柄获得的转动力矩接近零，难以起动。 10. 下图为汽车雨刮器，其运用了哪种机构（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 C. 双摇杆机构 D. 以上都不对 【答案】A 【解析】汽车雨刮器为曲柄摇杆机构，主动曲柄AB转动，通过连杆BC带动摇杆CD(刮雨胶)摆动，完成刮雨功能。 11. 关于曲柄摇杆机构中摇杆极限位置和死点位置的说法，正确的是（ ）。 A. 摇杆极限位置必定使机构停滞 B. 死点位置只在摇杆主动时出现 C. 两种位置均由曲柄匀速决定 D. 两种位置均使曲柄无法转动 【答案】B 【解析】摇杆极限位置是摇杆摆动的两个端点，曲柄主动时机构仍可连续运动。死点问题主要出现在摇杆主动、曲柄从动的情况下。 12. 某脚踏式冲压机构采用连杆传动。为使压头在工作行程末端具有较大的压紧保持能力，较合理的设计是（ ）。 A. 使机构远离共线状态工作 B. 使机构利用越过共线状态锁紧 C. 使机构增大传动角度波动 D. 使机构减小压头运动行程 【答案】B 【解析】脚踏压紧和冲压机构可利用连杆越过共线位置后的死点自锁特性，使压头在行程末端保持稳定的压紧力。 13. 某往复机构中，曲柄长为40 mm，连杆长为160 mm。曲柄与连杆共线时，滑块处于行程端点。曲柄转动一周，滑块在两个端点之间的理论行程为（ ）。 A. 滑块理论行程为40 mm B. 滑块理论行程为80 mm C. 滑块理论行程为160 mm D. 滑块理论行程为320 mm 【答案】B 【解析】曲柄滑块机构中，滑块从一个死点移动到另一个死点的理论行程等于曲柄长度的两倍。曲柄长为40 mm，因此理论行程为80 mm。 14. 如图所示雷达天线应用了（ ） A. 摆动导杆机构 B. 曲柄摇杆机构 C. 双曲柄机构 D. 曲柄摇块机构 【答案】B 【解析】所示雷达天线机构中，AB为曲柄，CD为摇杆，是典型的曲柄摇杆机构 。 15. 维修人员检查一套连杆式夹具，发现夹紧手柄停在两连杆完全共线的位置时，夹具容易因振动而松开。较合理的调整方法是（ ）。 A. 使手柄停在共线位置之前 B. 使手柄停在共线位置之后 C. 使手柄停在最大摆角位置 D. 使手柄停在最小行程位置 【答案】B 【解析】连杆式夹具应使手柄在夹紧终点略微越过共线位置，形成死点自锁。若恰好停在共线位置，机构容易受振动或载荷影响而反向松开。 16. 曲柄摇杆机构处于死点位置时，机构构件之间的典型位置关系是（ ） A. 曲柄与连杆共线，摇杆瞬时速度为零 B. 连杆与摇杆垂直，曲柄瞬时速度为零 C. 曲柄与机架重合，连杆瞬时速度为零 D. 连杆与机架平行，摇杆速度保持恒定 【答案】A 【解析】曲柄摇杆机构的死点位置出现在曲柄与连杆共线时，此时摇杆的瞬时速度为零，并将在该位置附近改变摆动方向。 17. 如图所示汽车车窗升降装置采用了（ ） A. 曲柄摇杆机构 B. 双摇杆机构 C. 平行双曲柄机构 D. 转动导杆机构 【答案】C 【解析】如图所示汽车车窗升降装置采用了平行双曲柄机构。 18. 一台摆动送料装置采用曲柄摇杆机构。曲柄匀速转动过程中，机构经过死点位置时，摇杆的运动状态是（ ） A. 摇杆的转向在该位置立即改变 B. 摇杆的瞬时速度在该位置降为零 C. 摇杆的角速度在该位置达到最大 D. 摇杆的摆动幅度在该位置保持不变 【答案】B 【解析】摇杆在两个摆动端点处需要改变运动方向，因此其瞬时速度为零。曲柄摇杆机构的死点位置正对应摇杆的这种瞬时停顿状态。 19. 在曲柄摇杆机构中，只有当_____为主动件时，运动中才会出现“死点”位置（ ） A. 连杆 B. 机架 C. 曲柄 D. 摇杆 【答案】D 【解析】在曲柄摇杆机构中，只有当摇杆为主动件时，运动中才会出现“死点”位置。 20. 曲柄滑块机构中，判定滑块处于死点位置的依据是（ ） A. 曲柄与连杆共线，滑块位于行程端点 B. 曲柄与机架垂直，滑块获得最大速度 C. 连杆与导路平行，曲柄停止转动 D. 连杆与导路垂直，滑块静止不动 【答案】A 【解析】曲柄滑块机构在曲柄与连杆共线时，滑块到达行程的一个端点，滑块瞬时速度为零，该位置称为死点位置。 二、简答题（本大题共1小题，每题5分，共5分） 21. 如图所示的铰链四杆机构，已知AB=240mm，BC═600 mm，CD═400mm，AD═500 mm。 （1）当取AB 杆为机架时，机构中是否有曲柄存在？ 为什么？ （2）要使该机构成为双摇杆机构，应取什么杆为机架？ （3）要使该机构成为双曲柄机构，应取什么杆为连杆？ （4）该机构如要演变成曲柄滑块机构，需要满足什么条件？ 【答案】（1）有曲柄。 Lmin+ Lmax=240+600=840( mm), 且以最短杆为机架，该机构为双曲柄机构，有两个曲柄。 （2）取CD 为机架。 （3）取CD 为连杆。 （4）以 AD 或BC 为机架,AB 为主动件,CD 为主动件，且CD的长为无穷大。 三、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 22. 一台往复送料机构采用曲柄滑块机构，曲柄长度为45 mm，连杆长度为180 mm。求滑块在两个死点位置时到曲柄转轴中心的距离，以及滑块的行程。 【答案】滑块位于远死点时，到曲柄转轴中心的距离为180＋45＝225 mm。 滑块位于近死点时，到曲柄转轴中心的距离为180－45＝135 mm。 滑块行程为225－135＝90 mm。 【解析】曲柄与连杆伸直共线时，滑块位于远死点，距离为连杆长度与曲柄长度之和。曲柄与连杆折叠共线时，滑块位于近死点，距离为两者长度之差，两个死点位置距离之差即为滑块行程。 23. 某曲柄摇杆机构中，机架长 90 mm，曲柄长 30 mm，连杆长 100 mm，摇杆长 80 mm。两个死点位置均位于机架同侧，求摇杆在两个死点位置时与机架的夹角，以及摇杆摆角。 【答案】（1）曲柄与连杆伸直时， mm。，故 。（2）曲柄与连杆重合时， mm。，故 。（3）摇杆摆角为 。 【解析】死点时曲柄与连杆共线，O1B分别为130 mm、70 mm。由余弦定理得cosα1=-1/6，α1≈；cosα2=2/3，α2≈。两位置同侧，摇杆摆角为α1-α2≈。 24. 图示铰链四杆机构，各杆长度分别为，，，。 （1）以为机架，该机构是什么机构？ （2）以为机架，该机构是什么机构？ 【答案】（1）为最短杆，为最长杆 以为机架，为曲柄摇杆机构 （2）为最短杆，为最长杆 以为机架，为双曲柄机构 25. 某冲压设备的滑块由曲柄滑块机构驱动，曲柄转速为75 r/min。求曲柄从一个死点转到相邻死点所需的时间，以及曲柄在1 min内经过死点位置的次数。 【答案】曲柄从一个死点转到相邻死点需转过半周，所需时间为60÷（75×2）＝0.40 s。 曲柄每转一周经过两个死点，1 min内经过死点位置的次数为75×2＝150次。 【解析】曲柄滑块机构的两个死点相隔，曲柄匀速转动时，转过半周所需时间为每分钟时间除以转速的两倍。每完成一周转动，滑块依次经过近死点和远死点各一次。 26. 某曲柄摇杆机构的机架长 90 mm，曲柄长 30 mm，连杆长 100 mm，摇杆长 80 mm。机构在机架上方装配，曲柄以 60 r/min 的转速逆时针匀速转动。曲柄由曲柄连杆伸直的死点位置转至曲柄连杆重合的死点位置时，摇杆完成工作行程。求工作行程和返回行程中曲柄的转角、各行程所需时间及行程速比系数。 【答案】（1）曲柄连杆伸直死点时， mm。，故 。曲柄连杆重合死点时， mm。，故 。工作行程曲柄转角为 ，返回行程转角为 。（2）曲柄转速为 60 r/min，每转所需时间为 s。工作行程时间为 s，返回行程时间为 s。（3）行程速比系数为 ，该机构具有急回特性。 【解析】死点时O1B分别为130 mm、70 mm。由余弦定理得β1≈、β2≈，工作行程转角φg=+β2-β1≈，返回转角φh≈。n=60 r/min，周期1 s，故tg≈0.56 s、th≈0.44 s，K=tg/th≈1.26。 四、综合应用题（本大题共5小题，共35分） 27.（5分）某自动装配夹具采用曲柄摇杆机构驱动压紧臂摆动。已知机架长度 ，曲柄长度 ，连杆长度 ，摇杆长度 。曲柄与连杆共线时，压紧臂处于两个极限位置。以 方向为基准，求摇杆在两个极限位置的夹角。（1）计算摇杆在曲柄、连杆伸直共线时的位置角。（2）计算摇杆在曲柄、连杆折叠共线时的位置角，并求摇杆摆角范围。（3）说明压紧臂处于死点位置时的运动特点，并提出一项保证机构顺利越过死点的措施。 【答案】（1）曲柄、连杆伸直时，。由余弦定理得：。。（2）曲柄、连杆折叠时，。。。摇杆摆角范围为：。（3）死点位置时，曲柄与连杆共线，摇杆瞬时角速度为零并改变摆动方向，传力条件较差。可在驱动端设置足够的惯性和驱动力矩，使机构能够平稳越过死点。 【解析】死点时曲柄、连杆共线，O1B为140 mm或60 mm。由余弦定理得φ1≈，φ2≈，摇杆摆角为。死点处摇杆瞬时角速度为零并换向，传力较差；可增大驱动惯性或配置飞轮以越过死点。 28.（5分）某自动分拣设备采用曲柄摇杆机构驱动挡料板摆动。机架长度为120 mm，曲柄长度为30 mm，连杆长度为100 mm，摇杆长度为90 mm。曲柄与连杆共线时，挡料板处于两个死点位置。曲柄匀速转动，转速为60 r/min。 （1）分别计算曲柄与连杆外伸共线、折叠共线时，曲柄相对机架的两个位置角。 （2）计算曲柄在两个死点位置之间沿两个方向转动所经历的转角，以及对应的运动时间。 （3）为使挡料板在阻挡物料的过程中运动较慢，应将阻挡行程布置在哪一段曲柄转角内，并说明理由。 【答案】（1）曲柄与连杆外伸共线时，曲柄端点至摇杆铰点的距离为30＋100＝130 mm。 由余弦定理，曲柄位置角的余弦值为（1202＋1302－902）÷（2×120×130）＝0.7436，曲柄位置角约为。 曲柄与连杆折叠共线时，曲柄端点至摇杆铰点的距离为100－30＝70 mm。 由余弦定理，辅助角的余弦值为（1202＋702－902）÷（2×120×70）＝0.6667，辅助角约为。 折叠共线时曲柄方向与该辅助角方向相反，第二个曲柄位置角约为＋＝。 （2）两个死点之间的一个曲柄转角约为－＝，另一个曲柄转角约为－＝。 曲柄转速为60 r/min时，每转所需时间为1÷360 s，因此两个行程时间分别约为186.2÷360＝0.517 s和173.8÷360＝0.483 s。 （3）应将阻挡物料的工作行程布置在曲柄转角约为的行程内。曲柄匀速转动时，转角较大的行程所需时间更长，挡料板平均摆动速度较低。 【解析】（1）死点位置的判据是曲柄与连杆共线，先分别求出两种共线状态下曲柄端点至摇杆铰点的距离，再利用余弦定理确定曲柄位置角。 （2）两个死点对应的曲柄位置角之差给出两个方向的转角，曲柄转速为60 r/min时，一周用时1 s，据此可求各段运动时间。 （3）挡料过程应利用转角较大的一段行程，使挡料板在相同摆角内具有较低的平均速度。 29.（10分）根据已知条件说出下面属什么机构，并说明理由。 （1）A是______机构，理由：______。 （2）B是______机构，理由：______。 （3）C是______机构，理由：______。 （4）D是______机构，理由：______。 【答案】（1）① 双曲柄 ② 110，40的对边为机架。 （3）① 曲柄摇杆 ② $45+120，45的邻边为机架。 (4)① 双摇杆 ② 50+100> 70+60$$。 【解析】考察曲柄存在的条件 铰链四杆机构中是否存在曲柄取决于各构件长度之间的关系。分析表明，连架 杆成为曲柄必须满足下列两条件; ①最长杆与最短杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和(简称杆长和条件); ②连架杆与机架两者之一为最短杆(简称最短杆条件)。 如果满足杆长和条件，铰链四杆机构的形式取决于最短杆:以最短杆作为连架 杆，得到曲柄摇杆机构;以最短杆作为机架，得到双曲柄机构:以最短杆作为连杆， 得到双播杆机构。 如果不满足杆长和条件，铰链四杆机构为双摇杆机构。 30.（5分）某小型冲床的滑块由曲柄滑块机构驱动，曲柄长度为55 mm，连杆长度为165 mm，曲柄转速为120 r/min。要求在滑块到达远死点时完成冲压，并在接近该位置时避免施加侧向阻力。 （1）计算滑块处于近死点和远死点时，到曲柄转轴中心的距离，并计算滑块行程。 （2）计算滑块从近死点运动到远死点所需时间，并计算该行程的平均速度。 （3）说明冲压工序应选择远死点附近的原因，并写出一项避免机构在死点附近产生侧向卡滞的措施。 【答案】（1）近死点时，滑块到曲柄转轴中心的距离为165－55＝110 mm。 远死点时，滑块到曲柄转轴中心的距离为165＋55＝220 mm。 滑块行程为220－110＝110 mm。 （2）曲柄从近死点转到远死点需转过半周，运动时间为60÷（120×2）＝0.25 s。 滑块平均速度为110÷0.25＝440 mm/s。 （3）远死点附近，曲柄与连杆接近共线，滑块瞬时速度很小，机构可在较短位移内形成较大的冲压力，适合完成冲压。应保证滑块导轨润滑和间隙调整合格，避免侧向力过大造成滑块卡滞。 【解析】（1）曲柄与连杆折叠共线时形成近死点，伸直共线时形成远死点，二者距离之差为滑块行程。 （2）两个相邻死点间的曲柄转角为，根据曲柄转速可求运动时间，再由行程除以时间得到平均速度。 （3）死点附近的传力特性适合冲压，但滑块受到较大侧向力时易影响运动可靠性，因此需要保证导向和润滑状态。 31.（10分）某自动分拣装置采用铰链四杆机构带动挡料板摆动。已知机架 AD 长为 80 mm，主动摇杆 AB 长为 100 mm，连杆 BC 长为 120 mm，从动摇杆 CD 长为 150 mm。在挡料板工作位置，。设计要求该位置的传动角不小于 ，以避免机构接近死点位置而产生传动不可靠现象。（1）计算工作位置时活动铰链 B、D 两点之间的距离 BD，并计算该位置的传动角 。（2）根据各杆长度判定该机构的基本类型，并判断该工作位置是否满足传动角要求。（3）说明该机构在实际安装和调试中避免接近死点位置的两项措施。 【答案】（1）在三角形 ABD 中，，，。在三角形 BCD 中，，，。（2）最短杆为 AD，最长杆为 CD，，。因 ，该机构为双摇杆机构。传动角约为 ，大于 ，满足设计要求。（3）调整机架铰点位置或优化各杆长度，使整个工作行程内的最小传动角保持在允许范围内。设置机械限位或控制执行元件行程，避免机构运动到连杆与摇杆接近共线的位置。 【解析】由△ABD余弦定理，BD2=1002+802-2×100×80×cos=8400，BD≈91.65 mm。由△BCD得cosμ=(1202+1502-91.652)/(2×120×150)，μ≈。s+l=230 mm＞p+q=220 mm，为双摇杆机构，且μ＞。可优化杆长或铰点位置，并设限位控制行程。 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 $