凸轮习题答案

凸轮习题答案
凸轮习题答案

一、填空

1.凸轮机构主要是由_凸轮_、_从动件_和固定机架三个基本构件所组成。

2.按凸轮的外形,凸轮机构主要分为_盘形__凸轮和_柱体_凸轮两种基本类型。

3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_尖顶_、_滚子_和平底三种。

4.以凸轮最小半径r0所作的圆称之为基圆,r0称为凸轮的基圆半径

7.凸轮机构从动杆等速运动的位移为一条__斜直线__线。

10、在凸轮机构一个运动循环中,从动件重复升、停、降、停的过程。

11、在等速度运动图中,位移和转角成正比关系,其图线为一条直线。

12、从动件的上升或下降运动速度v为常数时的运动规律,称为匀速运动规律。

13、凸轮机构在远休行程中,凸轮所对应的转角称之为远休角用字母表示。

14、平底式从动杆与凸轮的接触面较大,易于形成油膜,所以润滑较好,摩擦较小,常用于没有凹形曲线的凸轮上作高速传动

二、选择

10.凸轮机构的移动式从动杆能实现_c______。

a 匀速、平稳的直线运动

b 简偕直线运动c各种复杂形式的直线运动

11.凸轮与从动件接触处的运动副属于__a_____。

a 高副

b 转动副

c 移动副

12. 要使常用凸轮机构正常工作,必须以凸轮__c_____。

a 作从动件并匀速转动

b 作主动件并变速转动

c 作主动件并匀速转动

13.在要求__a_____的凸轮机构中,宜使用滚子式从动件。

a 传力较大

b 传动准确、灵敏

c 转速较高

凸轮机构从动件作等速规律运动时会产生__a__冲击。

A. 刚性

B. 柔性

C. 刚性和柔性

14、__a__对于较复杂轮廓曲线的凸轮,也能准确地获得所需的运动规律。

A. 尖顶式从动件

B. 滚子式从动件

C. 平底式从动件

三、判断

1.凸轮机构广泛用于自动化机械中。( 对)

2.圆柱凸轮机构中,凸轮与从动杆在同一平面或相互平行的平面内运动。( 错)

3.平底从动杆不能用于具有内凹槽曲线的凸轮。(对)

4.凸轮机构从动件的运动规律是可按要求任意拟订的。(对)5.凸轮在机构中经常是主动件。( 对 )

7.从动件的运动规律就是凸轮机构的工作目的。( 对 )

8.凸轮机构也能很好的完成从动件的间歇运动。( 对 )

四,已知基圆半径为20mm的盘形凸轮,逆时针转90。时,通过凸轮轴心的滚子直径为8mm的滚子从动杆等速上升30mm,停歇180。后,凸轮继续转动,转过90。,从动件又等速下降30mm,试画出从动件的位移运动曲线。

3 凸轮机构 习题答案

3-1 什么样的构件叫凸轮什么样的机构是凸轮机构凸轮机构的功用是什么 答:凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。 凸轮机构一般是由凸轮,从动件和机架三个构件组成的高副机构。凸轮通常作连续等速转动,从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动,凸轮机构能实现复杂的运动要求,广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。 凸轮机构主要作用是使从动杆按照工作要求完成各种复杂的运动,包括直线运动、摆动、等速运动和不等速运动。 3-2 滚子从动件的滚子半径大小对凸轮工作有什么影响若某一凸轮机构的滚子损坏后,是否可以任取一滚子来代替为什么 答:对于滚子从动件的凸轮机构,滚子半径的大小常常影响到凸轮实际轮廓曲线的形状,设计时要选择合适的滚子半径T r ,否则会出现运动失真的情况。 对于滚子从动件的凸轮机构,如果滚子损坏不能任取一滚子代替。因为如果选取滚子与原有滚子尺寸不同,从动件的运动规律会发生变化;如果希望从动件的运动规律不变,需要选取与原有凸轮相匹配的的滚子,或者修改凸轮,即凸轮在原理论廓线不变的情况下,作其法向等距曲线并使之距离等于新滚子半径得到新的实际轮廓曲线,重新加工凸轮,后者较繁琐,不宜采取。 3-3 凸轮压力角越小越好吗为什么 ' 答:凸轮压力角越小越好。 凸轮机构压力角:推杆在与凸轮的接触点上所受的正压力与推杆上该点的速度方向所夹的锐角。压力角越大,将造成所受的正压力越大,甚至达到无穷大而出现自锁,因而,从减小推力,避免自锁,使机构具有良好的受力状况来看,压力角越小越好。 3-4 为什么平底直动从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线一定要外凸滚子直动从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线却允许内凹,而且内凹段一定不会出现运动失真 答:对于平底直动从动件盘形凸轮机构,只有凸轮廓线外凸,才能保证凸轮轮廓曲线上的所有点都能与从动件平底接触;对于滚子直动从动件盘形凸轮机构,凸轮实际廓线是沿理论廓线,以滚子半径为间距,作其法向等距曲线得到的,当凸轮轮廓曲线内凹时,实际廓线各点的曲率半径为对应理论廓线各点曲率半径与滚子半径之和,因而不管滚子半径多大,实际廓线各点的曲率半径都大于零,所以可以正常运动并且不会出现失真现象。 3-5 何谓凸轮压力角压力角的大小对机构有何影响用作图法求题3-5图中各凸轮由图示位置逆转45°时,凸轮机构的压力角,并标在题3-5图中。 答:从动件所受作用力F 与受力点速度ν间所夹的锐角称为凸轮机构的压力角,用α表示。 αα cos sin F F F F y x == 由上述关系式知,压力角α愈大,有效分力Fy 愈小,有害分力Fx 愈大。当α角大到某一数值时,必将会出现F y

凸轮机构习题

一、填空题 [1]___________________________决定了从动杆的运动规律。 [2]凸轮机构中,凸轮基圆半径愈___________,压力角愈___________ ,机构传动性能愈好。 [3]凸轮机构是由___________________、____________________、 ____________________三个基本构件组成的。 [4]凸轮机构中的压力角是指__________________________________________间的夹角。 [5]凸轮机构常用的从动件运动规律有_______________________________, ________________________________________,__________________________________及__________________________________。 [6]以凸轮的理论轮廓的最小向径为半径所做的圆称为凸轮的______________________。 [7]在设计凸轮机构时,凸轮基圆半径取得越_____________,所设计的机构越紧凑,但是压力角_______________使机构的工作情况变坏。 [8]按凸轮的形状凸轮可分为________________________、____________________________、和___________________________三大类。 [9]在凸轮机构的设计中,适当加大凸轮的________________________是避免机构发生运动失真的有效措施。 [10]通常,可用适当增大凸轮________________________的方法来减小最大压力角。 [11]平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构,其压力角等于_______________________。 [12]对于尖顶直动从动件凸轮机构,在其余条件不变的情况下,基圆半径越小,机构的传动效率____________________。 [13]在直动从动件盘形凸轮机构的设计中,若基圆半径减小,则推程的压力角____________________。 [14]设计滚子从动件盘形凸轮机构时,滚子中心的轨迹称为凸轮的_____________________廓线;与滚子相包络的凸轮廓线称为_________________廓线。 [15]在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,________________________运动规律则没有冲击。 [16]从动件作等速运动的凸轮机构中,其位移线图是_________________线。 [17]用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时,常采用____________________法。 [18]在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,_________________________、___________________________运动规律产生柔性冲击。 [19]凸轮机构中,从动件根据其端部结构型式,一般有________________________________、________________________________、____________________________等三种型式。 [20]盘形凸轮的基圆半径是_________________上距凸轮转动中心的最小向径。 [21]移动从动件盘形凸轮机构,当从动件运动规律一定时,欲降低升程的压力角,可采用的措施是___________________________。 [22]在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,___________________运动规律使凸轮机构产生刚性冲击。 [23]凸轮的基圆半径是从_____________________到__________________的最短距离。 [24]设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时,若发现凸轮轮廓线有变尖现象,则在尺寸参数的改变上应采取的措施是_______________________或___________________________。 二、判断题 [1]凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。( ) [2]凸轮机构中从动件选用等速运动规律时,从动件的运动没有冲击。() [3]凸轮机构中从动件作等加速等减速运动规律时,将会产生刚性冲击。() [4]为了保证凸轮机构传动灵活,必须控制压力角,为此规定了压力角的许用值。( )

第9章凸轮机构及其设计(有答案)

1.图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成?并指出有无冲击。如果有冲击,哪些位置上有何种冲击?从动件运动形式为停-升-停。 (1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。 (2) 有冲击。 (3) ABCD 处有柔性冲击。 2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构,为改善从动件尖端的磨损情况,将其尖端改为滚子,仍使用原来的凸轮,这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化?简述理 由。 (1) 运动规律发生了变化。 (见下图 ) (2)采用尖顶从动件时,图示位置从动件的速度v O P 2111=ω,采用滚子从动件时,图示位置的速度 '='v O P 2111ω,由于O P O P v v 1111 22≠'≠',;故其运动规律发生改变。

3. 在图示的凸轮机构中,画出凸轮从图示位置转过60?时从动件的位置及从动件的位移s。 总分5分。(1)3 分;(2)2 分 (1) 找出转过60?的位置。 (2) 标出位移s。

4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置,标出从动件行程h ,说明推程运动角和回程运动角的大小。 总分5分。(1)2 分;(2)1 分;(3)1 分;(4)1 分 (1) 从动件升到最高点位置如图示。 (2) 行程h 如图示。 (3)Φ=δ0-θ (4)Φ'=δ' 0+θ

5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构,凸轮等角速转动,凸轮轮廓在推程运动角Φ=? 从动件行程h=30 mm,要求: (1)画出推程时从动件的位移线图s-?; (2)分析推程时有无冲击,发生在何处?是哪种冲击? - 总分10分。(1)6 分;(2)4 分 (1)因推程时凸轮轮廓是渐开线,其从动件速度为常数v=r0?ω,其位移为直线, 如图示。

凸轮机构习题解答复习与练习题参考答案

凸轮机构习题解答复习与练习题参考答案 一、单项选择题 1 B 2 A 3 C 4 D 5 B 6 A 7.A 8. A 9. C 10 .B 11. C 12. A 13. .B 14. .B 15 . A 16. B 17 . C 18 .B 19 .A 20 .B 21 .B 22 .C 其他答案在文后: 一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案) 1 与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是。 A .惯性力难以平衡 B .点、线接触,易磨损 C .设计较为复杂 D .不能实现间歇运动 2 与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是。 A .可实现各种预期的运动规律 B .便于润滑 C .制造方便,易获得较高的精度 D .从动件的行程可较大 3 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A .摆动尖顶推杆 B .直动滚子推杆 C .摆动平底推杆 D .摆动滚子推杆 4 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲,在其他条件相同的情况下,偏置直动推杆与对心直动推杆相比,两者在推程段最大压力角的关系为关系。 A .偏置比对心大 B .对心比偏置大 C .一样大 D .不一定 5 既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击,可用于高速场合。 A .等速运动规律 B .摆线运动规律(正弦加速度运动规律) C .等加速等减速运动规律 D .简谐运动规律(余弦加速度运动规律)

6 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用措施来解决。 A .增大基圆半径 B .改用滚子推杆 C .改变凸轮转向 D .改为偏置直动尖顶推杆 7.()从动杆的行程不能太大。 A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 8.()对于较复杂的凸轮轮廓曲线,也能准确地获得所需要的运动规律。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 9.()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 10.()的摩擦阻力较小,传力能力大。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆 11. ()的磨损较小,适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。 A. 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 )。 C. 平底式从动杆 12.计算凸轮机构从动杆行程的基础是( A 基圆 B. 转角 C 轮廓曲线 )。 13.凸轮轮廓曲线上各点的压力角是( A. 不变的 B. 变化的 )。 14.凸轮压力角的大小与基圆半径的关系是( A 基圆半径越小,压力角偏小 15.压力角增大时,对()。 B. 基圆半径越大,压力角偏小 A. 凸轮机构的工作不利 C. 凸轮机构的工作无影响 B. 凸轮机构的工作有利

凸轮机构练习题

凸轮机构练习题 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

凸轮机构练习题 一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案) 1 与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是。 A.惯性力难以平衡 B.点、线接触,易磨损 C.设计较为复杂 D.不能实现间歇运动 2 与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是。 A.可实现各种预期的运动规律 B.便于润滑 C.制造方便,易获得较高的精度 D.从动件的行程可较大 3 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A.摆动尖顶推杆 B.直动滚子推杆 C.摆动平底推杆 D.摆动滚子推杆 4 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲,在其他条件相同的情况下,偏置直动推杆与对心直动推杆相比,两者在推程段最大压力角的关系为关系。 A.偏置比对心大 B.对心比偏置大 C.一样大 D.不一定 5 下述几种运动规律中,既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击,可用于高速场合。 A.等速运动规律 B.摆线运动规律(正弦加速度运动规律) C.等加速等减速运动规律 D.简谐运动规律(余弦加速度运动规律) 6 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用措施来解决。 A.增大基圆半径 B.改用滚子推杆 C.改变凸轮转向 D.改为偏置直动尖顶推杆 7.()从动杆的行程不能太大。 A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 8.()对于较复杂的凸轮轮廓曲线,也能准确地获得所需要的运动规律。 A 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 9.()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 10.()的摩擦阻力较小,传力能力大。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆 11.()的磨损较小,适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。 A. 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 12.计算凸轮机构从动杆行程的基础是()。 A 基圆 B. 转角 C 轮廓曲线

第九章凸轮机构及其设计

第九章凸轮机构及其设计 第一节凸轮机构的应用、特点及分类 1.凸轮机构的应用 在各种机械,特别是自动机械和自动控制装置中,广泛地应用着各种形式的凸轮机构。 例1内燃机的配气机构 当凸轮回转时,其轮廓将迫使推杆作往复摆动,从而使气阀开启或关闭(关闭是借弹簧的作用),以控制可燃物质在适当的时间进入气缸或排出废气。至于气阀开启和关闭时间的长短及其速度和加速度的变化规律,则取决于凸轮轮廓曲线的形状。 例2自动机床的进刀机构 当具有凹槽的圆柱凸轮回转时,其凹槽的侧面通过嵌于凹槽中的滚子迫使推杆绕其轴作往复摆动,从而控制刀架的进刀和退刀运动。至于进刀和退刀的运动规律如何,则决定于凹槽曲线的形状。 2.凸轮机构及其特点 (1)凸轮机构的组成 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮通常作等速转动,但也有作往复摆动或移动的。推杆是被凸轮直接推动的构件。因为在凸轮机构中推杆多是从动件,故又常称其为从动件。凸轮机构就是由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。 (2)凸轮机构的特点

1)优点:只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且机构简单紧凑。 2)缺点:凸轮廓线与推杆之间为点、线接触,易磨损,所以凸轮机构多用在传力不大的场合。 3.凸轮机构的分类 凸轮机构的类型很多,常就凸轮和推杆的形状及其运动形式的不同来分类。 (1)按凸轮的形状分 1)盘形凸轮(移动凸轮) 2)圆柱凸轮 盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。移动 凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分,它作往复直线移动。圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽,或是在圆柱端面上作 出曲线轮廓的构件,它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。盘形凸轮机构和移动凸轮机构为平面凸轮机构,而圆柱凸轮机构是一种 空间凸轮机构。盘形凸轮机构的结构比较简单,应用也最广泛,但其推杆的行程不能太大,否则将使凸轮的尺寸过大。 (2)按推杆的形状分 1)尖顶推杆。这种推杆的构造最简单,但易磨损,所以只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。 2)滚子推杆。滚子推杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦,所以磨损较小,故可用来传递较大的动力,因而应用较广。

第4章 凸轮机构及其设计习题解答05

4.1如图4.3(a)所示的凸轮机构推杆的速度曲线由五段直线组成。要求:在题图上画出推杆的位移曲线、加速度曲线;判断哪几个位置有冲击存在,是刚性冲击还是柔性冲击;在图示的F 位置,凸轮与推杆之间有无惯性力作用,有无冲击存在? 图4.3 【分析】要正确地根据位移曲线、速度曲线和加速度曲线中的一个画出其余的两个,必须对常见四推杆的运动规律熟悉。至于判断有无冲击以及冲击的类型,关键要看速度和加速度有无突变。若速度突变处加速度无穷大,则有刚性冲击;若加速度的突变为有限值,则为柔性冲击。 解:由图4.3(a)可知,在OA段内(0≤δ≤π/2),因推杆的速度v=0,故此段为推杆的近休段,推杆的位移及加速度均为零。在AB段内(π/2≤δ≤3π/2),因v>0,故为推杆的推程段。且在AB段内,因速度线图为上升的斜直线,故推杆先等加速上升,位移曲线为抛物线运动曲线,而加速度曲线为正的水平直线段;在BC段内,因速度曲线为水平直线段,故推杆继续等速上升,位移曲线为上升的斜直线,而加速度曲线为与δ轴重合的线段;在CD段内,因速度线为下降的斜直线,故推杆继续等减速上升,位移曲线为抛物线,而加速度曲线为负的水平线段。在DE段内(3π/2≤δ≤2π),因v<0,故为推杆的回程段,因速度曲线为水平线段,故推杆做等速下降运动。其位移曲线为下降的斜直线,而加速度曲线为与δ轴重合的线段,且在D和E处其加速度分别为负无穷大和正无穷大。综上所述作出推杆的速度v及加速度a线图如图4.3(b)及(c)所示。 由推杆速度曲线和加速度曲线知,在D及E处,有速度突变,且相应的加速度分别为负无穷大和正无穷大。故凸轮机构在D和E处有刚性冲击。而在A,B,C及D处加速度存在有限突变,故在这几处凸轮机构有柔性冲击。 在F处有正的加速度值,故有惯性力,但既无速度突变,也无加速度突变,因此,F处无冲击存在。 【评注】本例是针对推杆常用的四种运动规律的典型题。解题的关键是对常用运动规律的位移、速度以及加速度线图熟练,特别是要会作常用运动规律的位移、速度以及加速度线图。 4.2对于图4.4(a)所示的凸轮机构,要求: (1)写出该凸轮机构的名称; (2)在图上标出凸轮的合理转向。 (3)画出凸轮的基圆; (4)画出从升程开始到图示位置时推杆的位移s,相对应的凸轮转角?,B点的压力角α。 (5)画出推杆的行程H。

凸轮机构习题解答

凸轮机构考试复习与练习题 一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案) 1 与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是。 A.惯性力难以平衡B.点、线接触,易磨损 C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动 2 与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是。 A.可实现各种预期的运动规律B.便于润滑 C.制造方便,易获得较高的精度D.从动件的行程可较大 3 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A.摆动尖顶推杆B.直动滚子推杆 C.摆动平底推杆D.摆动滚子推杆 4 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲,在其他条件相同的情况下,偏置直动推杆与对心直动推杆相比,两者在推程段最大压力角的关系为关系。 A.偏置比对心大B.对心比偏置大 C.一样大D.不一定 5 下述几种运动规律中,既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击,可用于高速场合。 A.等速运动规律B.摆线运动规律(正弦加速度运动规律) C.等加速等减速运动规律D.简谐运动规律(余弦加速度运动规律) 6 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用措施来解决。 A.增大基圆半径B.改用滚子推杆 C.改变凸轮转向D.改为偏置直动尖顶推杆 7.()从动杆的行程不能太大。 A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 8.()对于较复杂的凸轮轮廓曲线,也能准确地获得所需要的运动规律。 A 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 9.()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 10.()的摩擦阻力较小,传力能力大。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆 11.()的磨损较小,适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。 A. 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 12.计算凸轮机构从动杆行程的基础是()。 A 基圆 B. 转角 C 轮廓曲线 13.凸轮轮廓曲线上各点的压力角是()。

凸轮机构及其设计习题解答

如图(a )所示的凸轮机构推杆的速度曲线由五段直线组成。要求:在题图上画出推杆的位移 曲线、加速度曲线;判断哪几个位置有冲击存在,是刚性冲击还是柔性冲击;在图示的 F 位置, 凸轮与推杆之间有无惯性力作用,有无冲击存在 a A I A 2 I 2 、 图 【分析】要正确地根据位移曲线、速度曲线和加速度曲线中的一个画出其余的两个,必须对 常见四推杆的运动规律熟悉。至于判断有无冲击以及冲击的类型,关键要看速度和加速度有无突 变。若速度突变处加速度无穷大,则有刚性冲击;若加速度的突变为有限值,则为柔性冲击。 解:由图(a )可知,在0A 段内(0<5^2),/因推杆的速度v=0,故此段为推杆的近休段,推杆的 位移及加速度均为零。在 AB 段内(n /2 3"因)v>0,故为推杆的推程段。且在 AB 段内,因速 度线图为上升的斜直线,故推杆先等加速上升,位移曲线为抛物线运动曲线,而加速度曲线为正 的水平直线段;在 BC 段内,因速度曲线为水平直线段,故推杆继续等速上升,位移曲线为上升 的斜直线,而加速度曲线为与 5轴重合的线段;在 CD 段内,因速度线为下降的斜直线,故推杆 继续等减速上升,位移曲线为抛物线,而加速度曲线为负的水平线段。在 DE 段内(3 n/2 <5<,2n ) 因v<0,故为推杆的回程段,因速度曲线为水平线段,故推杆做等速下降运动。其位移曲线为下 降的斜直线,而加速度曲线为与 穷大。综上所述作出推杆的速度 由推杆速度曲线和加速度曲线知,在 大和正无穷大。故 凸轮机构在 D 和E 处有刚性冲击。而在 故在这几处凸轮机构有柔性冲击。 在F 处有正的加速度值,故有惯性力,但既无速度突变, 击存在。 【评注】本例是针对推杆常用的四种运动规律的典型 题。 5轴重合的线段,且在 D 和E 处其加速度分别为负无穷大和正无 v 及加速度a 线图如图(b )及(C )所示。 D 及E 处,有速度突变,且相应的加速度分别为负无穷 A ,B ,C 及D 处加速度存在有限突变, 也无加速度突变,因此, F 处无冲 解题的关键是对常用运动规律的位 移、速度以及加速度线图熟练,特别是要会作常用运动规律的位移、速度以及加速度线图。 对于图(a )所示的凸轮机构,要求: (1) (2) (3) (4) 写出该凸轮机构的名称; 在图上标出凸轮的合理转向。 画出凸轮的基圆; 画出从升程开始到图示位置时推杆的位移 S ,相对应的凸轮转角 ,B 点的压力角 (5) 画出推杆的行程Ho

机械原理 凸轮机构及其设计

第六讲凸轮机构及其设计 (一)凸轮机构的应用和分类 一、凸轮机构 1.组成:凸轮,推杆,机架。 2.优点:只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且机构简单紧凑。缺点:凸轮廓线与推杆之间为点、线接触,易磨损,所以凸轮机构多用在传力不大的场合。 二、凸轮机构的分类 1.按凸轮的形状分:盘形凸轮圆柱凸轮 2.按推杆的形状分 尖顶推杆:结构简单,能与复杂的凸轮轮廓保持接触,实现任意预期运动。易遭磨损,只适用于作用力不大和速度较低的场合 滚子推杆:滚动摩擦力小,承载力大,可用于传递较大的动力。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 平底推杆:不考虑摩擦时,凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直,受力平稳;易形成油膜,润滑好;效率高。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 3.按从动件的运动形式分(1)往复直线运动:直动推杆,又有对心和偏心式两种。(2)往复摆动运动:摆动推杆,也有对心和偏心式两种。 4.根据凸轮与推杆接触方法不同分: (1)力封闭的凸轮机构:通过其它外力(如重力,弹性力)使推杆始终与凸轮保持接触,(2)几何形状封闭的凸轮机构:利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。①等宽凸轮机构②等径凸轮机构③共轭凸轮 (二)推杆的运动规律 一、基本名词:以凸轮的回转轴心O为圆心,以凸轮的最小半径r0为半径所作的圆称为凸轮的基圆,r0称为基圆半径。推程:当凸轮以角速度转动时,推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。推杆上升的最大距离称为推杆的行程,相应的凸轮转角称为推程运动角。回程:推杆由最远位置回到起始位置的过程称为回程,对应的凸轮转角称为回程运动角。休止:推杆处于静止不动的阶段。推杆在最远处静止不动,对应的凸轮转角称为远休止角;推杆在最近处静止不动,对应的凸轮转角称为近休止角 二、推杆常用的运动规律 1.刚性冲击:推杆在运动开始和终止时,速度突变,加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值,致使推杆产生非常大的惯性力,因而使凸轮受到极大冲击,这种冲击叫刚性冲击。 2.柔性冲击:加速度有突变,因而推杆的惯性力也将有突变,不过这一突变为有限值,因而引起有限

凸轮机构例题

第三章凸轮机构典型例题 例 1 在图示的对心移动滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮的实际廓线为一圆,其圆心在A点,半径R=40mm,凸轮转动方向如图所示,l OA=25mm,滚子半径r t=10mm,试问: (1)凸轮的理论廓线为何种曲线? (2)凸轮的基圆半径r b=? (3)从动件的升距h=?

解:选取适当的比例尺作机构图如图(b)所示 (1)理论廓线η为半径为R+r t =40+10=50mm的圆。 (2)凸轮的基圆半径r b 凸轮理论廓线的最小向径称为凸轮的基圆半径,如图所示线段OC即为理论廓线η的最小向径,也就是凸轮的基圆半径r b。由图(b)可知 r b=l AC-l AO =(R+r t)-l AO=(40+10)-25=25mm (3)从动件的升距h 从动件上升的最大距离h称为从动件的升距,它等于理论廓线η的最大与最小向径之差。因此, h=(l AO+R+r t)-r b=25+40+10-25=50mm 例 2 如图(a)所示为凸轮机构推杆的速度曲线,它由四段直线组成。要求:画出推杆的位移线图和加速度线图;判断那几个位置有冲击存在,是刚性冲击还是柔性冲击;在图示的F位置。凸轮与推杆之间有无惯性力作用,有无冲击存在。 解:由图(a)所示推杆的速度线图可知 在OA段内,因推杆的速度v=0,故此段为推杆的近休止,推杆的位移及加速度均为零,即s=0,a=0,如图(b)(c)所示。

解: 在AD段内,因v>0,故为推杆的推程段。且在AB段内,因速度线图为上升的斜直线,故推杆先等加速上升,位移线图为抛物线运动曲线,而加速度线图为正的水平直线段;在BC线段内,速度线图为水平直线段,故推杆继续等速上升,位移线图为上升的斜直线,而加速度线图为与δ轴重合的线段;在CD 段内,因速度线图为下降的斜直线,故推杆继续等减速上升,位移线图为抛物线运动曲线,而加速度线图为负的水平直线段。做出推杆的推程段的位移及加速度线图,如图(b)(c)所示。 在DE段内,因v<0,故为推杆的回程段,且速度线图为水平线段,推杆作等速下降运动。位移线图为下降的斜直线,而加速度线图为与δ轴重合的线段,且在D和E处其加速度分别为负无穷大和正无穷大,如图(b)(c)所示。 由推杆速度线图(a)和加速度线图(c)可知,在D及E处,有速度突变,且在加速度线图上分别为负无穷大和正无穷大。故在在D及E处有刚性冲击。在加速度线图上A",B",C",处有加速度值的有限值突变,故在这几处凸轮机构有柔性冲击。 在F处有正的加速度值,故有惯性力,但既无速度突变,也无加速度突变,因此,F处无冲击存在。 例3 图示为一移动滚子从动件盘形凸轮机构,滚子中心位于B0点时为该机构的起始位置。试求: (1)滚子与凸轮廓线在B1' 点接触时,所对应的凸轮转角φ1。 (2)当滚子中心位于B2点时,凸轮机构的压力角α2。 解(1)这是灵活运用反转法的一种情况,即已知凸轮廓线,求当从动件与凸轮廓线上从一点到另一点接触时,凸轮转过的角度。

《机械设计基础》试题库_凸轮机构

第3章凸轮机构 习题与参考答案 一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案) 1 与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是。 A.惯性力难以平衡 B.点、线接触,易磨损 C.设计较为复杂 D.不能实现间歇运动 2 与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是。 A.可实现各种预期的运动规律 B.便于润滑 C.制造方便,易获得较高的精度 D.从动件的行程可较大 3 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A.摆动尖顶推杆 B.直动滚子推杆 C.摆动平底推杆 D.摆动滚子推杆 4 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲,在其他条件相同的情况下,偏置直动推杆与对心直动推杆相比,两者在推程段最大压力角的关系为关系。 A.偏置比对心大 B.对心比偏置大 C.一样大 D.不一定 5 下述几种运动规律中,既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击,可用于高速场合。 A.等速运动规律 B.摆线运动规律(正弦加速度运动规律) C.等加速等减速运动规律 D.简谐运动规律(余弦加速度运动规律) 6 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用措施来解决。 A.增大基圆半径 B.改用滚子推杆 C.改变凸轮转向 D.改为偏置直动尖顶推杆 7.()从动杆的行程不能太大。 A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 8.()对于较复杂的凸轮轮廓曲线,也能准确地获得所需要的运动规律。 A 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 9.()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 10.()的摩擦阻力较小,传力能力大。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆 11.()的磨损较小,适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。 A. 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆

凸轮机构练习题

凸轮机构练习题 一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案) 1 与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是。 A.惯性力难以平衡B.点、线接触,易磨损 C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动 2 与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是。 A.可实现各种预期的运动规律B.便于润滑 C.制造方便,易获得较高的精度D.从动件的行程可较大 3 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A.摆动尖顶推杆B.直动滚子推杆 C.摆动平底推杆D.摆动滚子推杆 4 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲,在其他条件相同的情况下,偏置直动推杆与对心直动推杆相比,两者在推程段最大压力角的关系为关系。 A.偏置比对心大B.对心比偏置大 C.一样大D.不一定 5 下述几种运动规律中,既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击,可用于高速场合。 A.等速运动规律B.摆线运动规律(正弦加速度运动规律) C.等加速等减速运动规律D.简谐运动规律(余弦加速度运动规律) 6 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用措施来解决。 A.增大基圆半径B.改用滚子推杆 C.改变凸轮转向D.改为偏置直动尖顶推杆 7.()从动杆的行程不能太大。 A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 8.()对于较复杂的凸轮轮廓曲线,也能准确地获得所需要的运动规律。 A 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 9.()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 10.()的摩擦阻力较小,传力能力大。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆 11.()的磨损较小,适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。 A. 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 12.计算凸轮机构从动杆行程的基础是()。 A 基圆 B. 转角 C 轮廓曲线 13.凸轮轮廓曲线上各点的压力角是()。

第9章凸轮机构习题解答

第9章凸轮机构及其设计的重点知识 2.推杆的运动形式 基本概念:基圆、基圆半径、推程、行程、推程运动角、回程、回程运动角、休止、远 3.凸轮轮廓曲线设计 设计原理:反转法原理 设计方法: (1)画出基圆及基圆起始位置,取合适的坐标系; (2)根据反转法原理,求出推杆反转时角时的理论廓线方程式。 (3)根据几何关系求出实际廓线方程式。 4.主要参数的选择 ●压力角 从减少推杆和避免自锁的观点来看,压力角愈小愈好。 ●基圆半径 在满足压力角小于许用压力角的条件下,尽可能使基圆半径小些,以使凸轮机构的尺寸不至过大。在实际的设计工作中,还需考虑到凸轮机构的结构、受力、安装、强度等方面的要求。

●滚子推杆滚子半径 为了避免凸轮廓线变尖和失真现象,滚子半径应小于理论廓线的最小曲率半径。设计时应尽量使滚子半径小些。但考虑到强度、结构等限制,通常按经验公式确定滚子半径,设计中验算理论廓线的最小曲率半径。 ●平度推杆平底尺寸 作图或计算得推杆平底中心至推杆平底与凸轮廓线的接触点间的最大距离后,利用经验公式计算平底的尺寸。另外,平底推杆凸轮机构有时也会产生失真现象。 凸轮机构的习题参考 1.设计一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度w顺时针转动,基圆半径r b=50mm,滚子半径r r=10mm, 凸轮轴心偏于从动件轴线右侧,偏距e=10mm.从动件运动规律如下:当凸轮转过120°时,从动件以简谐运动规律上升30mm;当凸轮接着转过30°时,从动件停歇不动;当凸轮再转过150°时,从动件以等加速减速运动返回原处;当凸轮转过一周中其余角度时,从动件又停歇不动。 2.在图3.13所示的凸轮机构中,已知摆杆AB在起始位置时垂直于OB,l OB=40mm, l AB=80mm,滚子半径r r=10mm,凸轮以等角速度w顺时针转动。从动件运动规律如下:当凸

凸轮机构例题

凸轮机构例题 1、已知题4图所示的直动平底推杆盘形凸轮机构,凸轮为R= 30mm的偏心圆盘,20mm,试求: (1)基圆半径和升程; (2)推程运动角、回程运动角、远休止角和近休止角; (3)凸轮机构的最大压力角和最小压力角; (4)推杆的位移s、速度v和加速度a方程; (5)若凸轮以W = IOrad/s回转,当AO成水平位置时推杆的速度。 7 匕 题」图题4图解

1、解: ⑴ x0 = 10 = 2AO= 40mnit ⑺ 推程J药角心=lS(r ,回程运动角<5;=180° 1近休止角九=0° ,远休止角玄a才- ⑶由于平底垂盲于导路的平底推杆凸轮机构的圧力甫恒等于零,所以弧二%0 U)如團所示,取旦唯钱与水平线的夹角肯凸轮的转角G M: 推杆的位務右程再5 = x3+x3sh^-20(145b^ 推杆的速度方程対V =20&JCOS^ 推杆的加速度肓程为口一2%%航 <5)当也=1[|曲创池碇于水平位貫时,5M}°或顷° ,所以推杆的速度为 v= (20X LOcasS) mm.??±20Uiiitn/8

2、10图所示对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构中,凸轮为一偏心圆,O为凸轮的几何中心,O i为凸轮的回转中心。直线AC与BD垂直,且 Q试计算:=30tnnb (1)该凸轮机构中B、D两点的压力角; (2)该凸轮机构推杆的行程h。 ⑴由區可加.氷口两掠的巫和闻次) 母沖== arct吕[OQ# OB =arctgO. 5 = 25.565° (2) IT S h = = (2 > 30)mir = GG ITJTI 3.如题13图所示的凸轮机构,设凸轮逆时针转动。要求:

机械设计专升本章节练习题(含答案)——凸轮机构

第5章凸轮机构 【思考题】 5-1 凸轮机构的应用场合是什么?凸轮机构的组成是什么?通常用什么办法保证凸轮与从动件之间的接触? 5-2 凸轮机构分成哪几类?凸轮机构有什么特点? 5-3 为什么滚子从动件是最常用的从动件型式? 5-4 凸轮机构从动件的常用运动规律有那些?各有什么特点? 5-5 图解法绘制凸轮轮廓的原理是什么?为什么要采用这种原理? 5-6 什么情况下要用解析法设计凸轮的轮廓? 5-7 设计凸轮应注意那些问题? 5-8 从现有的机器上找出两个凸轮机构应用实例,分析其类型和运动规律? A级能力训练题 1.在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,运动规律使凸轮机构产生刚性冲 击,运动规律产生柔性冲击,运动规律则没有冲击。 2.在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中,只宜用于低速的情况,宜用于 中速,但不宜用于高速的情况,而可在高速下应用。 3.设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时,若发现凸轮轮廓线有变尖现象,则在尺寸参数的改变 上应采取的措施是或。 4.移动从动件盘形凸轮机构,当从动件运动规律一定时,欲同时降低升程的压力角,可采 用的措施是。若只降低升程的压力角,可采用方法。 5.凸轮的基圆半径是从到的最短距离。 6.设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的工作廓线时,发现压力角超过了许用值,且廓线出现 变尖现象,此时应采用的措施是__________________________________________。 7.与其他机构相比,凸轮机构的最大优点是。 (1)便于润滑(2)可实现客种预期的运动规律 (3)从动件的行程可较大(4)制造方便,易获得较高的精度 8.凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构的压力角,而凸轮机构的尺寸。 (1)增大(2)减小(3)不变(4)增大或减小 9.设计凸轮廓线对,若减小凸轮的基圆半径r b,则凸轮廓线曲率半径将。 (1)增大(2)减小(3)不变(4)增大或减小

机械设计专升本章节练习题含答案——凸轮机构

机械设计专升本章节练习题含答案——凸轮机构

第5章凸轮机构 1.从动件的运动规律:等速,等加速等 减速,余弦加速度,正弦加速度 2.动力特性:刚性冲击,柔性冲击 3.设计原理:反转法,比例尺,等分 基圆,偏置从动件压力角与自锁条件 4.基本参数:基圆半径,滚子半径, 平底尺寸 【思考题】 5-1 凸轮机构的应用场合是什么?凸轮机构的组成是什么?一般见什么办法保证凸轮与 从动件之间的接触? 5-2 凸轮机构分成哪几类?凸轮机构有什么特点? 5-3 为什么滚子从动件是最常见的从动件型式? 5-4 凸轮机构从动件的常见运动规律有那些? 各有什么特点? 5-5 图解法绘制凸轮轮廓的原理是什么?为什么要采用这种原理? 5-6 什么情况下要用解析法设计凸轮的轮廓?

5-7 设计凸轮应注意那些问题? 5-8 从现有的机器上找出两个凸轮机构应用实例,分析其类型和运动规律? A级能力训练题 1.在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中, 运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,运动规律产生柔性冲击,运动规律则没有冲击。 2.在凸轮机构的各种常见的推杆运动规律中, 只宜用于低速的情况,宜用于中速,但不宜用于高速的情况,而可在高速下应用。 3.设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时,若发现凸轮 轮廓线有变尖现象,则在尺寸参数的改变上应采取的措施是或。 4.移动从动件盘形凸轮机构,当从动件运动规律 一定时,欲同时降低升程的压力角,可采用的措施是。若只降低升程的压力角,可采用方法。 5.凸轮的基圆半径是从到的最短 距离。 6.设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的工作廓线 时,发现压力角超过了许用值,且廓线出现变尖现象,此时应采用的措施是_______________________________________

凸轮习题答案

一、填空 1.凸轮机构主要是由_凸轮_、_从动件_和固定机架三个基本构件所组成。 2.按凸轮的外形,凸轮机构主要分为_盘形__凸轮和_柱体_凸轮两种基本类型。 3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_尖顶_、_滚子_和平底三种。 4.以凸轮最小半径r0所作的圆称之为基圆,r0称为凸轮的基圆半径 7.凸轮机构从动杆等速运动的位移为一条__斜直线__线。 10、在凸轮机构一个运动循环中,从动件重复升、停、降、停的过程。 11、在等速度运动图中,位移和转角成正比关系,其图线为一条直线。 12、从动件的上升或下降运动速度v为常数时的运动规律,称为匀速运动规律。 13、凸轮机构在远休行程中,凸轮所对应的转角称之为远休角用字母表示。 14、平底式从动杆与凸轮的接触面较大,易于形成油膜,所以润滑较好,摩擦较小,常用于没有凹形曲线的凸轮上作高速传动 二、选择 10.凸轮机构的移动式从动杆能实现_c______。 a 匀速、平稳的直线运动 b 简偕直线运动c各种复杂形式的直线运动 11.凸轮与从动件接触处的运动副属于__a_____。 a 高副 b 转动副 c 移动副 12. 要使常用凸轮机构正常工作,必须以凸轮__c_____。 a 作从动件并匀速转动 b 作主动件并变速转动 c 作主动件并匀速转动 13.在要求__a_____的凸轮机构中,宜使用滚子式从动件。 a 传力较大 b 传动准确、灵敏 c 转速较高 凸轮机构从动件作等速规律运动时会产生__a__冲击。 A. 刚性 B. 柔性 C. 刚性和柔性 14、__a__对于较复杂轮廓曲线的凸轮,也能准确地获得所需的运动规律。

A. 尖顶式从动件 B. 滚子式从动件 C. 平底式从动件 三、判断 1.凸轮机构广泛用于自动化机械中。( 对) 2.圆柱凸轮机构中,凸轮与从动杆在同一平面或相互平行的平面内运动。( 错) 3.平底从动杆不能用于具有内凹槽曲线的凸轮。(对) 4.凸轮机构从动件的运动规律是可按要求任意拟订的。(对)5.凸轮在机构中经常是主动件。( 对 ) 7.从动件的运动规律就是凸轮机构的工作目的。( 对 ) 8.凸轮机构也能很好的完成从动件的间歇运动。( 对 ) 四,已知基圆半径为20mm的盘形凸轮,逆时针转90。时,通过凸轮轴心的滚子直径为8mm的滚子从动杆等速上升30mm,停歇180。后,凸轮继续转动,转过90。,从动件又等速下降30mm,试画出从动件的位移运动曲线。

机械基础中凸轮机构练习题资料

凸轮机构 一、填空 1.凸轮机构主要是由_______、_______和固定机架三个基本构件所组成。 2.按凸轮的外形,凸轮机构主要分为_______凸轮和_______凸轮两种基本类型。 3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_______、_______和平底三种。 4.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的_______。 5.凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向(即从动杆的受力方向)与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_______。 6.随着凸轮压力角α增大,有害分力F2将会_______而使从动杆自锁“卡死”,通常对移动式从动杆,推程时限制压力角α_______。 7.凸轮机构从动杆等速运动的位移为一条_______线,从动杆等加速等减速运动的位移曲线为一条_______线。 8.等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生_______冲击,引起机构强烈的振动。 9.凸轮机构的移动式从动杆能实现_______。 (a 匀速、平稳的直线运动 b 简偕直线运动 c各种复杂形式的直线运动 10.从动杆的端部形状有_______、_______和平底三种。 11.凸轮与从动件接触处的运动副属于_______。 (a 高副 b 转动副 c 移动副) 12. 要使常用凸轮机构正常工作,必须以凸轮_______。 ( a 作从动件并匀速转动 b 作主动件并变速转动 c 作主动件并匀速转动)13.在要求_______的凸轮机构中,宜使用滚子式从动件。 ( a 传力较大 b 传动准确、灵敏 c 转速较高) 14.使用滚子式从动杆的凸轮机构,为避免运动规律失真,滚子半径r与凸轮理论轮廓曲线外凸部分最小曲率半径ρ最小之间应满足_______。

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