2024年机械工程师机械原理凸轮机构运动规律综合应用

2024年机械工程师机械原理凸轮机构运动规律综合应用第一部分：单项选择题（共20题，每题1分）1.凸轮机构中，从动件运动规律为等加速等减速运动时，其加速度曲线呈什么形状？A．三角形B．梯形C．抛物线D．正弦曲线【答案】C【解析】等加速等减速运动时，加速度曲线为两条水平线段和一条水平线段间隔的形状，但数学上等效为抛物线。知识点为凸轮机构从动件运动规律。解题思路是通过运动方程分析加速度变化特征。易错点在于将运动曲线与实际图形混淆。记忆技巧：等加速等减速对应抛物线。2.凸轮机构基圆半径减小到一定值时会发生什么现象？A．运动失真B．压力角增大C．行程减小D．机构自锁【答案】A【解析】基圆半径过小会导致轮廓线无法实现预定运动，产生运动失真。知识点为凸轮基圆半径对运动的影响。解题思路是分析基圆半径与轮廓曲线的关系。易错点在于误认为基圆半径减小直接导致行程变化。记忆技巧：基圆半径是轮廓设计的最小限制。3.凸轮机构压力角增大会导致什么后果？A．传动效率提高B．作用力增大C．机构紧凑D．摩擦磨损减小【答案】B【解析】压力角增大意味着有效分力减小，需要更大的驱动力。知识点为凸轮机构力学特性。解题思路是分析力矢量分解关系。易错点在于忽略摩擦力的影响。记忆技巧：压力角大，阻力大。4.凸轮机构中，回程运动通常采用哪种运动规律？A．等速运动B．等加速等减速运动C．正弦加速度运动D．摆线运动【答案】C【解析】回程常用正弦加速度运动以避免刚性冲击。知识点为凸轮从动件运动规律选择。解题思路是分析冲击特性对运动选择的影响。易错点在于对回程运动规律缺乏了解。记忆技巧：回程选正弦，冲击小。5.凸轮机构基圆半径与压力角有何关系？A．正比关系B．反比关系C．平方反比关系D．无确定关系【答案】B【解析】基圆半径减小，压力角增大，反之亦然。知识点为凸轮机构几何关系。解题思路是分析机构力传递路径。易错点在于忽略接触点位置变化。记忆技巧：基圆小，压力角大。6.凸轮机构从动件运动规律中，哪一种运动会产生柔性冲击？A．等速运动B．等加速等减速运动C．正弦加速度运动D．摆线运动【答案】B【解析】等加速等减速运动在行程两端存在速度突变。知识点为凸轮从动件冲击特性。解题思路是分析速度曲线连续性。易错点在于混淆刚性冲击与柔性冲击。记忆技巧：等加速减速，两端冲。7.凸轮机构中，最小压力角限制取决于什么？A．基圆半径B．行程长度C．从动件质量D．材料强度【答案】A【解析】最小压力角与基圆半径成反比。知识点为凸轮机构设计准则。解题思路是分析力传递的几何条件。易错点在于误认为行程影响压力角。记忆技巧：基圆小，压力角要小。8.凸轮机构中，滚子从动件与平底从动件相比，哪个更容易产生自锁？A．滚子从动件B．平底从动件C．两者相同D．取决于材料【答案】B【解析】平底从动件接触面大，摩擦阻力大，易自锁。知识点为从动件类型对摩擦的影响。解题思路是分析接触形式对摩擦力的作用。易错点在于忽略接触形式差异。记忆技巧：平底摩擦大，易自锁。9.凸轮机构基圆半径增大时，机构的行程会如何变化？A．增大B．减小C．不变D．不确定【答案】A【解析】基圆半径增大允许更大的轮廓曲线范围。知识点为凸轮机构几何参数关系。解题思路是分析基圆对运动空间的限制。易错点在于认为基圆半径与行程无直接关系。记忆技巧：基圆大，行程可能大。10.凸轮机构中，从动件运动规律选择主要考虑什么因素？A．机构尺寸B．冲击特性C．材料强度D．制造精度【答案】B【解析】运动规律选择以避免或减小冲击为主要目标。知识点为凸轮设计原则。解题思路是分析运动特性对机构性能的影响。易错点在于忽视运动特性重要性。记忆技巧：选运动规律，防冲击。11.凸轮机构中，回程运动通常采用等速运动规律时会发生什么？A．无冲击B．刚性冲击C．柔性冲击D．振动加剧【答案】B【解析】等速运动在行程两端存在速度突变。知识点为凸轮从动件冲击特性。解题思路是分析速度曲线连续性。易错点在于误认为等速运动无冲击。记忆技巧：等速回程，两端冲。12.凸轮机构压力角超过临界值会发生什么？A．机构卡死B．效率提高C．力传递反转D．磨损加剧【答案】C【解析】压力角过大时，有效分力反向。知识点为凸轮机构力学特性。解题思路是分析力矢量方向变化。易错点在于误认为压力角大直接导致机构失效。记忆技巧：压力角大，力反转。13.凸轮机构中，从动件行程与基圆半径有何关系？A．正比关系B．反比关系C．平方反比关系D．无确定关系【答案】A【解析】基圆半径越大，允许的最大行程也越大。知识点为凸轮机构几何参数关系。解题思路是分析基圆对运动空间的限制。易错点在于忽略行程与基圆的依赖关系。记忆技巧：基圆大，行程可能大。14.凸轮机构中，滚子半径增大可能导致什么问题？A．运动失真B．压力角减小C．机构紧凑D．承载能力提高【答案】A【解析】滚子半径过大可能无法实现理论轮廓。知识点为凸轮轮廓设计。解题思路是分析滚子半径与基圆的关系。易错点在于误认为滚子半径与运动规律直接相关。记忆技巧：滚子太大，轮廓变。15.凸轮机构从动件运动规律中，哪一种运动无冲击？A．等速运动B．等加速等减速运动C．正弦加速度运动D．摆线运动【答案】C【解析】正弦加速度运动加速度曲线连续。知识点为凸轮从动件冲击特性。解题思路是分析加速度曲线连续性。易错点在于混淆各种运动规律特性。记忆技巧：正弦无冲击，平顺又可靠。16.凸轮机构基圆半径减小对机构尺寸有何影响？A．增大B．减小C．不变D．不确定【答案】B【解析】基圆半径减小使机构更紧凑。知识点为凸轮机构设计参数。解题思路是分析尺寸与基圆半径的依赖关系。易错点在于误认为基圆半径与机构尺寸无关。记忆技巧：基圆小，机构巧。17.凸轮机构中，从动件运动规律选择错误会导致什么后果？A．机构卡死B．效率降低C．冲击增大D．磨损加剧【答案】C【解析】选择不当的运动规律会导致冲击增大。知识点为凸轮设计原则。解题思路是分析运动特性对机构性能的影响。易错点在于忽视运动规律选择的重要性。记忆技巧：选错规律，冲击大。18.凸轮机构压力角最小值与什么因素有关？A．基圆半径B．行程长度C．从动件质量D．材料强度【答案】A【解析】最小压力角与基圆半径成反比。知识点为凸轮机构设计准则。解题思路是分析力传递的几何条件。易错点在于误认为行程影响压力角最小值。记忆技巧：基圆小，压力角要小。19.凸轮机构中，滚子从动件与平底从动件相比，哪个更容易实现精确运动规律？A．滚子从动件B．平底从动件C．两者相同D．取决于材料【答案】B【解析】平底从动件能精确实现凸轮轮廓曲线。知识点为从动件类型对运动复现的影响。解题思路是分析接触形式对运动传递的作用。易错点在于忽略接触形式差异。记忆技巧：平底复现准，滚子次之。20.凸轮机构基圆半径增大时，机构的传动角会如何变化？A．增大B．减小C．不变D．不确定【答案】A【解析】基圆半径增大使传动角更接近90°。知识点为凸轮机构力学特性。解题思路是分析力传递方向与速度方向的关系。易错点在于忽略基圆半径对传动角的影响。记忆技巧：基圆大，传动角可能大。---第二部分：多项选择题（共10题，每题2分）21.凸轮机构从动件常见运动规律有哪些？A．等速运动B．等加速等减速运动C．正弦加速度运动D．摆线运动E．简谐运动【答案】A、B、C、D【解析】凸轮从动件常见运动规律包括等速、等加速等减速、正弦加速度和摆线运动。知识点为凸轮从动件运动规律分类。解题思路是列举标准运动规律类型。易错点在于误认为简谐运动不属于常见类型。记忆技巧：四类运动规律要记全。22.凸轮机构中，影响压力角的因素有哪些？A．基圆半径B．行程长度C．从动件导路倾角D．滚子半径E．凸轮转速【答案】A、C、D【解析】压力角受基圆半径、导路倾角和滚子半径影响。知识点为凸轮机构力学参数。解题思路是分析力传递的几何条件。易错点在于误认为行程和转速影响压力角。记忆技巧：基圆小、倾角大、滚子小，压力角小。23.凸轮机构中，从动件运动规律选择需考虑哪些因素？A．冲击特性B．机构尺寸C．动力特性D．制造精度E．工作平稳性【答案】A、C、E【解析】选择运动规律需考虑冲击、动力特性和平稳性。知识点为凸轮设计原则。解题思路是分析运动规律对机构性能的影响。易错点在于忽略动力特性重要性。记忆技巧：冲击动力平稳性，选好规律靠得住。24.凸轮机构中，基圆半径减小可能导致什么问题？A．运动失真B．压力角增大C．机构紧凑D．摩擦磨损减小E．承载能力降低【答案】A、B、E【解析】基圆半径过小会导致运动失真、压力角增大和承载能力降低。知识点为凸轮机构几何参数影响。解题思路是分析基圆半径对机构性能的制约。易错点在于忽视承载能力变化。记忆技巧：基圆小，失真大、压力大、载能低。25.凸轮机构从动件运动规律中，哪些会产生刚性冲击？A．等速运动B．等加速等减速运动C．正弦加速度运动D．摆线运动E．简谐运动【答案】A、B【解析】等速和等加速等减速运动在行程两端产生刚性冲击。知识点为凸轮从动件冲击特性。解题思路是分析速度或加速度曲线连续性。易错点在于混淆刚性冲击与柔性冲击。记忆技巧：等速等加速，两端硬冲。26.凸轮机构中，从动件类型有哪些？A．滚子从动件B．平底从动件C．尖端从动件D．摇摆从动件E．杠杆从动件【答案】A、B、C【解析】常见从动件类型包括滚子、平底和尖端从动件。知识点为凸轮从动件分类。解题思路是列举标准从动件类型。易错点在于误认为摇摆和杠杆属于基本类型。记忆技巧：滚平尖，三类从动件。27.凸轮机构压力角过大时，会发生什么现象？A．机构自锁B．力传递反转C．磨损加剧D．效率降低E．行程减小【答案】B、C、D【解析】压力角过大时会导致力传递反转、磨损加剧和效率降低。知识点为凸轮机构力学特性。解题思路是分析力传递的失效条件。易错点在于忽视力传递反转现象。记忆技巧：压力角大，反转损。28.凸轮机构中，哪些因素会影响最小基圆半径？A．行程长度B．压力角限制C．从动件运动规律D．材料强度E．机构尺寸【答案】A、B、C【解析】最小基圆半径受行程、压力角限制和运动规律影响。知识点为凸轮机构设计参数。解题思路是分析基圆半径的制约条件。易错点在于忽略运动规律影响。记忆技巧：行程大、压力角小、规律优，基圆可能小。29.凸轮机构中，从动件运动规律选择需考虑哪些因素？A．冲击特性B．机构尺寸C．动力特性D．制造精度E．工作平稳性【答案】A、C、E【解析】选择运动规律需考虑冲击、动力特性和平稳性。知识点为凸轮设计原则。解题思路是分析运动规律对机构性能的影响。易错点在于忽略动力特性重要性。记忆技巧：冲击动力平稳性，选好规律靠得住。30.凸轮机构中，滚子从动件与平底从动件相比，哪个更易实现精确运动规律？A．滚子从动件B．平底从动件C．两者相同D．取决于材料E．取决于制造精度【答案】B、E【解析】平底从动件能精确实现凸轮轮廓曲线，但受制造精度影响。知识点为从动件类型对运动复现的影响。解题思路是分析接触形式对运动传递的作用。易错点在于忽略制造精度影响。记忆技巧：平底复现准，精度要保证。---第三部分：判断题（共10题，每题1分）31.凸轮机构中，从动件等速运动规律在行程两端会产生柔性冲击。×【答案】×【解析】等速运动在行程两端存在速度突变，产生刚性冲击。知识点为凸轮从动件冲击特性。易错提醒：等速运动两端硬冲。记忆技巧：等速硬冲要记牢。32.凸轮机构基圆半径越小，机构的传动角越大。×【答案】×【解析】基圆半径越小，传动角越小。知识点为凸轮机构力学特性。易错提醒：基圆小，传动角也小。记忆技巧：基圆小，角度要小。33.凸轮机构中，滚子半径增大可以提高机构的承载能力。×【答案】×【解析】滚子半径过大可能导致运动失真，降低承载能力。知识点为凸轮轮廓设计。易错提醒：滚子太大，失真载低。记忆技巧：滚子适中，承载才好。34.凸轮机构从动件运动规律选择应以避免冲击为主要目标。√【答案】√【解析】运动规律选择应优先考虑冲击特性。知识点为凸轮设计原则。易错提醒：冲击控制是关键。记忆技巧：防冲优先，平稳运行。35.凸轮机构压力角超过临界值会导致机构自锁。×【答案】×【解析】压力角过大时，有效分力反向，但未必自锁。知识点为凸轮机构力学特性。易错提醒：力反向不等于自锁。记忆技巧：力反转，非自锁。36.凸轮机构中，平底从动件能精确实现凸轮轮廓曲线。√【答案】√【解析】平底从动件接触面大，运动复现精确。知识点为从动件类型对运动复现的影响。易错提醒：平底复现准。记忆技巧：平底复现，精准可靠。37.凸轮机构基圆半径减小会使机构更紧凑。√【答案】√【解析】基圆半径减小使机构尺寸缩小。知识点为凸轮机构设计参数。易错提醒：基圆小，机构巧。记忆技巧：基圆小，紧凑好。38.凸轮机构中，从动件运动规律选择应以提高效率为主要目标。×【答案】×【解析】运动规律选择应优先考虑冲击特性，效率是次要因素。知识点为凸轮设计原则。易错提醒：防冲优先于提效。记忆技巧：冲击控制，效率次之。39.凸轮机构压力角最小值与基圆半径成反比。√【答案】√【解析】基圆半径越大，最小压力角越小。知识点为凸轮机构设计准则。易错提醒：基圆大，压力角要小。记忆技巧：基圆大，角度小。40.凸轮机构中，滚子从动件比平底从动件更容易实现精确运动规律。×【答案】×【解析】平底从动件能精确实现凸轮轮廓曲线。知识点为从动件类型对运动复现的影响。易错提醒：平底复现准，滚子次之。记忆技巧：平底精准，滚子稍差。---第四部分：简答题（共5题，每题4分）41.简述凸轮机构中，从动件运动规律选择的基本原则。【答案】-避免刚性冲击：优先选择正弦或摆线运动规律。-考虑动力特性：平衡惯性力，减少振动。-结合工作要求：根据负载、速度等选择合适规律。【解析】知识点：凸轮从动件运动规律选择原则。解题思路：分析运动规律对机构性能的影响，结合工程实际需求。易错提醒：忽略动力特性对选择的影响。记忆技巧：防冲、动力、需求，三原则选规律。42.凸轮机构中，基圆半径对机构性能有何影响？【答案】-影响行程：基圆半径越大，允许的最大行程越大。-影响压力角：基圆半径越小，压力角越大。-影响机构尺寸：基圆半径越小，机构越紧凑。【解析】知识点：凸轮机构基圆半径对性能的影响。解题思路：分析基圆半径对几何参数和力学参数的作用。易错提醒：基圆半径与多个性能参数相关。记忆技巧：基圆小，行程小、角度大、机构巧。43.凸轮机构中，什么是压力角？如何减小压力角？【答案】-压力角：从动件运动方向与作用力方向之间的夹角。-减小方法：增大基圆半径、采用合适的从动件导路倾角、采用滚子从动件。【解析】知识点：凸轮机构压力角定义及减小方法。解题思路：分析压力角的几何定义，列举减小压力角的措施。易错提醒：减小压力角需综合多种方法。记忆技巧：基圆大、倾角小、滚子用，压力角能减小。44.凸轮机构中，从动件常见运动规律有哪些？各自的冲击特性如何？【答案】-等速运动：两端刚性冲击。-等加速等减速运动：两端刚性冲击。-正弦加速度运动：无冲击（柔性冲击）。-摆线运动：无冲击（柔性冲击）。【解析】知识点：凸轮从动件运动规律分类及冲击特性。解题思路：分析各运动规律的速度或加速度曲线连续性。易错提醒：等速等加速硬冲，正弦摆线柔冲。记忆技巧：正弦摆线柔冲，等速等加速硬冲。45.凸轮机构中，滚子从动件与平底从动件相比，各有哪些优缺点？【答案】-滚子从动件：优点：接触强度高、磨损小。缺点：运动规律复现精度较低、需考虑滚子半径限制。-平底从动件：优点