2024年機械工程師機械原理凸輪機構(gòu)運動規(guī)律練習第一部分：單項選擇題（共20題，每題1分）1.凸輪機構(gòu)的從動件運動規(guī)律中，等加速等減速運動的特點是【C】。A.剛性沖擊B.柔性沖擊C.無沖擊D.振動沖擊【答案】C【解析】等加速等減速運動軌跡光滑，加速度變化連續(xù)，無沖擊產(chǎn)生。知識點：凸輪機構(gòu)運動規(guī)律分類。解題思路：分析加速度曲線連續(xù)性。易錯提醒：易誤認為有柔性沖擊。記憶技巧：記住“等加等減=無沖擊”。2.凸輪輪廓曲線設(shè)計中，基圓半徑減小會導致【A】。A.機構(gòu)壓力角增大B.機構(gòu)壓力角減小C.壓力角不變D.無法確定【答案】A【解析】基圓半徑減小，凸輪工作輪廓更陡峭，導致壓力角增大。知識點：凸輪機構(gòu)幾何關(guān)系。解題思路：利用壓力角公式α=arctan(Δx/Δy)。易錯提醒：忽視運動副接觸點變化。記憶技巧：基圓小，壓力角大。3.凸輪機構(gòu)中，從動件行程是指【B】。A.凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度B.從動件最大位移C.凸輪輪廓最高點D.導路長度【答案】B【解析】行程定義為從動件升降的總距離。知識點：凸輪機構(gòu)基本術(shù)語。解題思路：區(qū)分行程與轉(zhuǎn)角概念。易錯提醒：易與凸輪轉(zhuǎn)角混淆。記憶技巧：行程=上升+下降。4.盤形凸輪機構(gòu)中，滾子從動件的滾子半徑應(yīng)【A】。A.小于凸輪理論輪廓外凸部分曲率半徑B.等于凸輪理論輪廓曲率半徑C.大于凸輪理論輪廓內(nèi)凹部分曲率半徑D.無需限制【答案】A【解析】滾子半徑必須小于理論輪廓最小外凸曲率半徑，避免失真。知識點：凸輪輪廓設(shè)計原則。解題思路：檢查接觸點曲率關(guān)系。易錯提醒：忽視理論輪廓與實際輪廓差異。記憶技巧：外凸要"小"。5.凸輪機構(gòu)中，偏置從動件會導致【C】。A.壓力角始終減小B.壓力角始終增大C.最大壓力角可能增大D.對壓力角無影響【答案】C【解析】偏置會改變接觸點位置，當偏距與運動方向垂直時，最大壓力角可能增大。知識點：偏置機構(gòu)受力分析。解題思路：分析偏距對力臂的影響。易錯提醒：易認為偏置一定增大壓力角。記憶技巧：偏距垂直運動方向時最大。6.凸輪機構(gòu)中，壓力角過大的危害是【B】。A.凸輪磨損加劇B.驅(qū)動力矩增大C.機構(gòu)剛性增強D.運動精度提高【答案】B【解析】壓力角大意味著驅(qū)動力需要克服更大的摩擦力，導致驅(qū)動力矩增大。知識點：機構(gòu)力分析。解題思路：利用力矩平衡方程。易錯提醒：忽視摩擦系數(shù)影響。記憶技巧：壓力角大=力矩大。7.凸輪機構(gòu)中，等速運動規(guī)律的缺點是【A】。A.存在剛性沖擊B.加速度為零C.運動平穩(wěn)D.實現(xiàn)簡單【答案】A【解析】等速運動在行程起點和終點存在速度突變，導致剛性沖擊。知識點：運動規(guī)律特性。解題思路：檢查速度曲線連續(xù)性。易錯提醒：易誤認為無沖擊。記憶技巧：等速=首尾有突變。8.凸輪機構(gòu)中，擺動從動件的運動規(guī)律是指【D】。A.直線往復運動B.圓周運動C.橢圓運動D.角位移運動【答案】D【解析】擺動從動件輸出的是角度變化。知識點：從動件類型區(qū)分。解題思路：明確擺動運動本質(zhì)。易錯提醒：易與直動從動件混淆。記憶技巧：擺動=角度。9.凸輪機構(gòu)中，影響基圓半徑選擇的主要因素是【C】。A.凸輪材料B.機構(gòu)尺寸C.壓力角要求D.從動件重量【答案】C【解析】基圓半徑直接影響壓力角大小，是關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)。知識點：凸輪機構(gòu)設(shè)計約束。解題思路：分析壓力角與基圓關(guān)系。易錯提醒：忽視與其他參數(shù)關(guān)聯(lián)。記憶技巧：壓力角=基圓的函數(shù)。10.凸輪輪廓作圖法中，理論輪廓與實際輪廓的關(guān)系是【A】。A.實際輪廓是理論輪廓的包絡(luò)線B.實際輪廓比理論輪廓大C.實際輪廓與理論輪廓重合D.實際輪廓是理論輪廓的平移【答案】A【解析】實際輪廓由理論輪廓和滾子中心軌跡決定。知識點：凸輪輪廓形成原理。解題思路：理解包絡(luò)線概念。易錯提醒：忽視滾子影響。記憶技巧：理論包絡(luò)=實際。11.凸輪機構(gòu)中，最小壓力角出現(xiàn)在【B】。A.凸輪輪廓最高點B.凸輪輪廓最低點C.凸輪輪廓拐點D.凸輪軸中心處【答案】B【解析】基圓處壓力角最小，遠離基圓壓力角增大。知識點：壓力角分布規(guī)律。解題思路：分析斜率最小位置。易錯提醒：易誤認為最低點壓力角最大。記憶技巧：離基圓越遠，壓力角越大。12.凸輪機構(gòu)中，平底從動件適用于【C】。A.復雜空間運動B.精密定位C.具有凹形輪廓的凸輪D.需要柔性接觸【答案】C【解析】平底能順利通過凹形輪廓，運動失真小。知識點：平底從動件特性。解題思路：檢查接觸幾何關(guān)系。易錯提醒：易誤認為平底不能用于凹輪廓。記憶技巧：凹形輪廓=平底最佳。13.凸輪機構(gòu)中，從動件導路偏置方向應(yīng)【A】。A.與凸輪推程運動方向相反B.與凸輪推程運動方向相同C.垂直于凸輪推程運動方向D.無需考慮方向【答案】A【解析】偏置方向應(yīng)使推程壓力角減小。知識點：偏置從動件設(shè)計原則。解題思路：分析力臂變化。易錯提醒：方向錯誤會導致壓力角增大。記憶技巧：推程反偏=減壓。14.凸輪機構(gòu)中，擺動從動件的行程是指【D】。A.凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度B.從動件最大位移C.凸輪輪廓最高點D.從動件最大擺角【答案】D【解析】擺動行程用角度表示。知識點：擺動從動件術(shù)語。解題思路：區(qū)分行程與角度。易錯提醒：易與直動行程混淆。記憶技巧：擺動行程=角度差。15.凸輪機構(gòu)中，滾子半徑過大可能導致【C】。A.壓力角減小B.凸輪磨損加快C.輪廓失真D.運動精度提高【答案】C【解析】滾子半徑超過理論輪廓最小曲率半徑時，實際輪廓無法實現(xiàn)。知識點：凸輪輪廓失真條件。解題思路：檢查曲率關(guān)系。易錯提醒：忽視最小曲率限制。記憶技巧：滾子不能"蓋住"最小曲率。16.凸輪機構(gòu)中，等加速等減速運動在【B】處存在柔性沖擊。A.行程中間B.行程起點和終點C.基圓處D.凸輪最高點【答案】B【解析】速度曲線在首尾存在二階導數(shù)突變。知識點：運動沖擊類型。解題思路：分析加速度曲線。易錯提醒：易誤認為全程無沖擊。記憶技巧：首尾有突變=柔性沖擊。17.凸輪機構(gòu)中，基圓半徑增大對機構(gòu)的影響是【A】。A.減小最大壓力角B.增大行程C.減小機構(gòu)尺寸D.提高運動精度【答案】A【解析】基圓增大使輪廓更平緩。知識點：基圓半徑影響。解題思路：分析壓力角與基圓關(guān)系。易錯提醒：忽視其他參數(shù)變化。記憶技巧：基圓大=壓力角小。18.凸輪機構(gòu)中，擺動從動件的運動規(guī)律是指【C】。A.直線往復運動B.圓周運動C.角位移運動D.橢圓運動【答案】C【解析】擺動從動件輸出的是角度變化。知識點：從動件類型區(qū)分。解題思路：明確擺動運動本質(zhì)。易錯提醒：易與直動從動件混淆。記憶技巧：擺動=角度。19.凸輪機構(gòu)中，壓力角是指【B】。A.凸輪輪廓切線與導路夾角B.凸輪輪廓切線與從動件速度方向夾角C.凸輪旋轉(zhuǎn)方向與導路夾角D.從動件重力與導路夾角【答案】B【解析】壓力角是驅(qū)動力方向與運動方向的夾角。知識點：壓力角定義。解題思路：明確受力分析基準。易錯提醒：易誤認為其他角度。記憶技巧：壓力角=動力方向角度。20.凸輪機構(gòu)中，平底從動件能【C】。A.實現(xiàn)任意運動規(guī)律B.自動消除沖擊C.順利通過凹形輪廓D.提高機構(gòu)剛性【答案】C【解析】平底接觸面能適應(yīng)凹形輪廓。知識點：平底從動件優(yōu)勢。解題思路：檢查接觸幾何條件。易錯提醒：易誤認為平底不能用于凹輪廓。記憶技巧：凹形輪廓=平底優(yōu)勢。---第二部分：多項選擇題（共10題，每題2分）21.凸輪機構(gòu)中，常見的從動件運動規(guī)律包括【ABDE】。A.等速運動B.等加速等減速運動C.正弦加速度運動D.簡諧運動E.擺線運動【答案】ABDE【解析】標準運動規(guī)律包括等速、等加等減、簡諧、擺線。知識點：運動規(guī)律分類。解題思路：排除非標準規(guī)律。易錯提醒：易混淆簡諧與擺線。記憶技巧：四選四=ABDE。22.凸輪機構(gòu)中，影響壓力角選擇的因素有【ACD】。A.驅(qū)動力大小B.凸輪轉(zhuǎn)速C.從動件重量D.材料強度E.運動精度要求【答案】ACD【解析】壓力角影響受力大小和機構(gòu)強度。知識點：力與結(jié)構(gòu)設(shè)計。解題思路：分析力學約束條件。易錯提醒：忽視材料因素。記憶技巧：壓力角=力與結(jié)構(gòu)函數(shù)。23.凸輪機構(gòu)中，滾子從動件的設(shè)計要點包括【BCE】。A.滾子數(shù)量越多越好B.滾子半徑小于理論輪廓最小曲率半徑C.滾子材料硬度高于凸輪D.滾子直徑與行程成正比E.滾子中心軌跡必須與理論輪廓重合【答案】BCE【解析】滾子設(shè)計需滿足輪廓實現(xiàn)、耐磨性要求。知識點：滾子從動件設(shè)計原則。解題思路：檢查幾何與材料約束。易錯提醒：易忽視滾子材料。記憶技巧：滾子三原則=半徑小、硬度高、軌跡準。24.凸輪機構(gòu)中，偏置從動件能【AD】。A.調(diào)整最大壓力角位置B.增大機構(gòu)尺寸C.減小行程長度D.改善受力特性E.提高運動平穩(wěn)性【答案】AD【解析】偏置能改變壓力角分布。知識點：偏置機構(gòu)特性。解題思路：分析力臂變化。易錯提醒：易認為偏置一定減小壓力角。記憶技巧：偏置能"調(diào)角"。25.凸輪機構(gòu)中，平底從動件適用于【AB】。A.具有凹形輪廓的凸輪B.需要高運動平穩(wěn)性的場合C.精密定位應(yīng)用D.需要柔性接觸的機構(gòu)E.復雜空間運動【答案】AB【解析】平底能通過凹形輪廓且運動平穩(wěn)。知識點：平底從動件優(yōu)勢。解題思路：檢查接觸條件與運動要求。易錯提醒：易忽視凹形輪廓要求。記憶技巧：凹形輪廓=平底首選。26.凸輪機構(gòu)中，從動件運動規(guī)律的選擇應(yīng)考慮【ACE】。A.運動平穩(wěn)性要求B.凸輪材料強度C.沖擊限制D.機構(gòu)尺寸限制E.定位精度要求【答案】ACE【解析】運動規(guī)律選擇主要基于運動特性。知識點：運動規(guī)律應(yīng)用原則。解題思路：分析運動性能指標。易錯提醒：易忽視沖擊影響。記憶技巧：選規(guī)律看三要素=平穩(wěn)、沖擊、精度。27.凸輪機構(gòu)中，滾子從動件能【BD】。A.自動消除剛性沖擊B.緩沖柔性沖擊C.提高機構(gòu)剛性D.延長凸輪壽命E.實現(xiàn)任意運動規(guī)律【答案】BD【解析】滾子能分散接觸應(yīng)力。知識點：滾子從動件作用。解題思路：分析接觸特性。易錯提醒：易誤認為能消除所有沖擊。記憶技巧：滾子=緩沖+長壽。28.凸輪機構(gòu)中，基圓半徑的確定需考慮【ABC】。A.壓力角限制B.凸輪結(jié)構(gòu)尺寸C.從動件行程要求D.凸輪轉(zhuǎn)速E.材料強度【答案】ABC【解析】基圓半徑受運動學和結(jié)構(gòu)約束。知識點：基圓半徑設(shè)計約束。解題思路：檢查多維度限制。易錯提醒：忽視行程要求。記憶技巧：基圓三要素=壓力角、尺寸、行程。29.凸輪機構(gòu)中，擺動從動件的運動規(guī)律包括【ABE】。A.簡諧運動B.擺線運動C.等速運動D.等加速等減速運動E.正弦加速度運動【答案】ABE【解析】擺動從動件常用正弦類運動規(guī)律。知識點：擺動從動件規(guī)律。解題思路：區(qū)分擺動與直動規(guī)律。易錯提醒：易與直動規(guī)律混淆。記憶技巧：擺動看三正=簡諧、擺線、正弦。30.凸輪機構(gòu)中，平底從動件能【ACD】。A.實現(xiàn)任意運動規(guī)律B.自動消除沖擊C.順利通過凹形輪廓D.提高運動平穩(wěn)性E.提高機構(gòu)剛性【答案】ACD【解析】平底從動件運動特性優(yōu)勢。知識點：平底從動件優(yōu)勢。解題思路：分析運動性能。易錯提醒：易忽視凹形輪廓要求。記憶技巧：平底三優(yōu)勢=任意、凹形、平穩(wěn)。---第三部分：判斷題（共10題，每題1分）31.凸輪機構(gòu)中，等加速等減速運動在行程中間存在柔性沖擊。【×】【答案】×【解析】柔性沖擊發(fā)生在首尾速度突變處。知識點：運動沖擊位置。解題思路：檢查速度曲線。易錯提醒：易混淆沖擊位置。記憶技巧：首尾有突變=柔性沖擊。32.凸輪機構(gòu)中，基圓半徑越小，壓力角越小。【×】【答案】×【解析】基圓小導致壓力角大。知識點：壓力角與基圓關(guān)系。解題思路：利用壓力角公式。易錯提醒：易反推導。記憶技巧：基圓小=壓力角大。33.凸輪機構(gòu)中，滾子從動件能自動消除所有沖擊?！尽痢俊敬鸢浮俊痢窘馕觥繚L子只能緩沖柔性沖擊。知識點：滾子從動件作用。解題思路：區(qū)分沖擊類型。易錯提醒：易忽視剛性沖擊。記憶技巧：滾子緩沖≠消除。34.凸輪機構(gòu)中，偏置從動件能減小機構(gòu)尺寸?！尽痢俊敬鸢浮俊痢窘馕觥科貌桓淖儥C構(gòu)尺寸。知識點：偏置機構(gòu)特性。解題思路：檢查結(jié)構(gòu)參數(shù)。易錯提醒：易混淆尺寸與受力。記憶技巧：偏置=調(diào)角≠縮尺寸。35.凸輪機構(gòu)中，平底從動件能實現(xiàn)擺線運動規(guī)律?！尽痢俊敬鸢浮俊痢窘馕觥科降纵敵鲋本€運動。知識點：平底從動件運動特性。解題思路：分析運動形式。易錯提醒：易混淆從動件類型。記憶技巧：平底=直動≠擺動。36.凸輪機構(gòu)中，壓力角越小，機構(gòu)效率越高?！尽獭俊敬鸢浮俊獭窘馕觥繅毫切∫馕吨?qū)動力小。知識點：機構(gòu)效率與壓力角關(guān)系。解題思路：分析力傳遞效率。易錯提醒：明確壓力角與效率正相關(guān)。記憶技巧：壓力角小=效率高。37.凸輪機構(gòu)中，擺動從動件的行程是指從動件最大位移?！尽痢俊敬鸢浮俊痢窘馕觥繑[動行程用角度表示。知識點：擺動行程定義。解題思路：區(qū)分直線與角度。易錯提醒：易與直動行程混淆。記憶技巧：擺動行程=角度。38.凸輪機構(gòu)中，滾子半徑可以大于凸輪理論輪廓最小曲率半徑?！尽痢俊敬鸢浮俊痢窘馕觥繒е螺喞д?。知識點：滾子半徑限制。解題思路：檢查曲率關(guān)系。易錯提醒：易忽視最小曲率條件。記憶技巧：滾子要"小"于最小曲率。39.凸輪機構(gòu)中，平底從動件能自動消除沖擊。【×】【答案】×【解析】平底運動平穩(wěn)但非零沖擊。知識點：平底從動件特性。解題思路：檢查速度曲線。易錯提醒：易誤認為無沖擊。記憶技巧：平底平穩(wěn)≠無沖擊。40.凸輪機構(gòu)中，等速運動規(guī)律適用于高速場合?！尽痢俊敬鸢浮俊痢窘馕觥扛咚贂r首尾沖擊嚴重。知識點：等速運動適用性。解題思路：分析高速沖擊。易錯提醒：易忽視沖擊問題。記憶技巧：高速忌等速。---第四部分：簡答題（共5題，每題4分）41.簡述凸輪機構(gòu)中壓力角過大時的危害及解決方法。【答案】-危害：驅(qū)動力矩增大、效率降低、機構(gòu)可能自鎖。-解決方法：增大基圓半徑、采用偏置從動件（合理選擇偏置方向）、采用滾子從動件。【解析】知識點：壓力角影響。解題思路：分析力學效應(yīng)并提出解決方案。易錯提醒：易忽視偏置方向選擇。記憶技巧：減壓三方法=增大基圓、偏置、滾子。42.比較等速運動規(guī)律與等加速等減速運動規(guī)律的優(yōu)缺點。【答案】-等速運動：優(yōu)點-全程平穩(wěn)；缺點-首尾剛性沖擊嚴重。-等加速等減速：優(yōu)點-沖擊較?。蝗秉c-運動平穩(wěn)性不如等速?！窘馕觥恐R點：運動規(guī)律特性對比。解題思路：分析運動曲線特性。易錯提醒：需明確適用場合差異。記憶技巧：等速看全程=平穩(wěn)首尾沖；等加等減速=首尾小沖。43.解釋凸輪機構(gòu)中滾子半徑對實際輪廓的影響?！敬鸢浮?滾子半徑必須小于理論輪廓最小外凸曲率半徑，否則實際輪廓無法實現(xiàn)（失真）。-滾子半徑過大，會導致實際輪廓變尖，接觸應(yīng)力增大，磨損加劇?！窘馕觥恐R點：滾子半徑限制。解題思路：分析接觸幾何條件。易錯提醒：易忽視最小曲率限制。記憶技巧：滾子半徑要"小"于最小曲率。44.說明凸輪機構(gòu)中偏置從動件的作用?！敬鸢浮?改變最大壓力角出現(xiàn)的位置（通常在推程后半段）。-可減小推程壓力角，改善受力特性。-適用于需要控制受力方向