凸轮机构模拟题
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。( )
[5]凸轮轮廓曲线是根据实际要求而拟定的。( )
[6]适用于尖顶式从动杆工作的凸轮轮廓曲线，也适用于平底式从动杆工作。( )
[7]凸轮机构广泛用于机械自动控制。（）
[8]从动件按等速运动规律运动时，推程起始点与结束点存在刚性冲击，因此常用于低速轻载的凸轮机构中。( )
[9]在凸轮理论廓线一定的条件下，从动件上的滚子半径越大，则凸轮机构的压力角越小。()
[10]在盘形凸轮机构中，其对心直动尖顶从动件的位移变化与相应实际廓线极径增量的变化相等。 ()
[11]滚子从动件盘形凸轮机构中，基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。
()
[12]在直动从动件盘形凸轮机构中，当从动件按简谐运动规律运动时，必然不存在刚性冲击和柔性冲击。( )
[13]在直动从动件盘形凸轮机构中，无论选取何种运动规律，从动件回程加速度均为负值。( )
[14]凸轮的理论廓线与实际廓线大小不同，但其形状总是相似的。( )
[15]为实现从动件的某种运动规律而设计一对心直动尖顶从动件凸轮机构。当该凸轮制造完后，若改为直动滚子从动件代替原来的直动尖顶从动件，仍能实现原来的运动规律。( )
[16]从动件按等加速等减速运动规律只适用于中速重载的凸轮机构中。（）
[17]从动件按等加速等减速运动规律运动时，推程的始点、中点及终点存在柔性冲击。（）
[18]在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置，是为了同时减小推程压力角和回程压力角。 ()
[19]当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时，就必然出现自锁现象。 ()
[20]凸轮机构中，滚子从动件使用最多，因为它是三种从动件中的最基本形式。 ()
[21]从动件按等加速等减速运动规律运动是指从动件在推程中按等加速运动，而在回程中则按等减速运动，且它们的绝对值相等。( )
[22]压力角的大小影响从动件正常工作。（）
[23]在盘形凸轮机构中，对心直动滚子从动件的位移变化与相应理论廓线极径增量变化相等。()
[24]直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。( )
[25]偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，其回程运动角等于凸轮对应回程廓线所对中心角。( )
[26]偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，其推程运动角等于凸轮对应推程廓线所对中心角。（）
[27]盘形凸轮的轮廓曲线形状取决于凸轮半径的变化。( )
[28]盘形凸轮的压力角与行程成正比，行程越大，压力角也越大。( )
[29]盘形凸轮的行程是与基圆半径成正比的，基圆半径越大，行程也越大。( )
[30]从动件的运动规律是受凸轮轮廓曲线控制的，所以，凸轮的实际工作要求，一定要按凸轮现有轮廓曲线制定。( )
[31]凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。( )
[32]能使从动杆按照工作要求，实现复杂运动的机构都是凸轮机构。( )
[33]凸轮曲线轮廓的半径差，与从动杆移动的距离是对应相等的。( )
[34]计算从动杆行程量的基础是基圆。( )
[35]从动杆的运动规律，就是凸轮机构的工作目的。( )
[36]当基圆半径一定时，盘形凸轮的压力角与行程的大小成正比。( )
[37]凸轮机构是高副机构，接触应力大，一般用于传力不大的场合。( )
[38]当凸轮的行程大小一定时，盘形凸轮的压力角与基圆半径成正比。( )
[39]凸轮在机构中经常是主动件。( )
[40]一只凸轮只有一种预定的运动规律。( )
[41]凸轮机构的从动杆，都是在垂直于凸轮轴的平面内运动。( )
[42]由于凸轮的轮廓曲线可以随意确定，所以从动杆的运动规律可以任意拟定。( )
[43]凸轮机构的主要功能是将凸轮的连续运动（移动或转动）转变成从动件的按一定规律的往复移动或摆动。( )
[44]在确定凸轮基圆半径的尺寸时，首先应考虑凸轮的外形尺寸不能过大，而后再考虑对压力角的影响。( )
[45]当凸轮的压力角增大到临界值时，不论从动杆是什么形式的运动，都会出现自锁。( )
[46]采用尖顶式从动杆的凸轮，是没有理论轮廓曲线的。( )
[47]凸轮的基圆尺寸越大，推动从动杆的有效分力也越大。( )
[48]盘形凸轮的理论轮廓曲线与实际轮廓曲线是否相同，取决于所采用的从动杆的形式。( )
[49]滚子从动杆凸轮机构，凸轮的实际轮廓曲线和理论轮廓曲线是一条。( )
[50]凸轮机构也能很好的完成从动件的间歇运动。( )
[51]同一条凸轮轮廓曲线，对三种不同形式的从动杆都适用。( )
[52]盘形凸轮的结构尺寸与基圆半径成正比。( )
[53]从动杆的运动规律和凸轮轮廓曲线的拟定，都是以完成一定的工作要求为目的的。( )
[54]滚子从动杆滚子半径选用得过小，将会使运动规律“失真”。( )
[55]压力角的大小影响从动杆的正常工作和凸轮机构的传动效率。( )
[56]压力角的大小影响从动杆的运动规律。( )
[57]选择滚子从动杆滚子的半径时，必须使滚子半径小于凸轮实际轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。( )
[58]使用滚子从动杆的凸轮机构，滚子半径的大小，对机构的预定运动规律是有影响的。( )
[59]凸轮轮廓曲线上各点的压力角是不变的。( )
[60]凸轮轮廓线上某点的压力角，是该点的法线方向与速度方向之间的夹角。( )
[61]适合尖顶式从动杆工作的轮廓曲线，也必然适合于滚子式从动杆工作。（）
[62]由于盘形凸轮制造方便，所以最适用于较大行程的传动。( )
[63]基圆半径越小凸轮机构越紧凑，凸轮传力性能越好，运转越灵活。( )
[64]两个凸轮机构只要凸轮盘的形状和尺寸一样，则两个从动件的运动规律必然一样。( )
[65]对于同一种从动件运动规律，使用不同类型的从动件所设计出来的凸轮的实际轮廓是相同的。( )
[66]等加速等减速运动规律会引起柔性冲击，因而这种运动规律适用于中速、轻载的凸轮机构。( )
[67]尖顶从动件凸轮的理论轮廓和实际轮廓相同。( )
[68]以尖顶从动件作出的凸轮轮廓为理论轮廓。( )
[69]压力角不仅影响凸轮机构的传动是否灵活，而且还影响凸轮机构的尺寸是否紧凑。( )
[70]对于相同的理论轮廓，从动件滚子半径取不同的值，所作出的实际轮廓是相同的。( )
[71]为了避免出现尖点和运动失真现象，必须对所设计的凸轮的理论轮廓曲线的最小曲率半
径进行校验。( )
[72]对凸轮机构而言，减小压力角，就要增大基圆半径，因此，改善机构受力和减小凸轮的尺寸是相互矛盾的。( )
[73]凸轮的实际轮廓是根据相应的理论轮廓绘制的。( )
[74]从动件的位移线图是凸轮轮廓设计的依据。( )
[75]凸轮机构易于实现各种预定的运动，且结构简单、紧凑，便于设计。( )
三、选择题
[1]当凸轮机构的从动件选用摆线运动规律时，其从动件的运动( )。
A、将产生刚性冲击
B、将产生柔性冲击
C、没有冲击
[2]________________决定了从动杆的运动规律。
A、凸轮转速
B、凸轮轮廓曲线
C、凸轮形状
[3] 是影响凸轮机构尺寸大小的主要参数。
A、压力角
B、基圆半径
C、滚子半径
[4]为避免凸轮机构发生自锁，必须使压力角值。
A、大于许用压力角
B、小于许用压力角
C、任意值
[5]凸轮机构转速较高时，为避免刚性冲击，从动件应采用（）运动规律。
A、等加速等减速
B、等速
[6]对心尖顶移动从动件盘形凸轮机构中有（）
A、移动副、转动副、高副
B、转动副、高副
C、移动副、高副
[7]传动要求速度不高、承载能力较大的场合常应用的从动件形式为（）。
A、尖顶式
B、滚子式
C、平底式
D、曲面式
[8]凸轮机构通常由（）组成。
A、主动件、凸轮、机架
B、主动件、从动件、机架
C、从动件、凸轮、机架
D、主动件、从动件、凸轮
[9]为使凸轮实际轮廓在任何位置既不变尖更不相交，滚子半径必须（）理论轮廓外凸部分的最小曲率半径。
A、等于
B、大于
C、小于
[10]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，则其压力角（）。
A、越大
B、越小
C、不变
D、两者无关
[11]在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以（）
A、减少基圆半径
B、增大滚子半径
C、增大基圆半径
D、增加从动件长度
[12]理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律（）。
A、相同
B、不相同
[13]对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（）运动规律。
A、等速
B、等加速等减速
C、正弦加速度
[14]当凸轮基圆半径相同时，采用偏置式从动件可以（）凸轮机构推程的压力角。
A、改变
B、保持原来
[15]设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮转速ω及从动件运动规律v=v（s）不变时，若αmax 由40°减小到20°，则凸轮尺寸会（）。
A、增大
B、减小
C、不变
[16]从动件的推程和回程都选用简谐运动规律，它的位移线图如图示。可判断得：从动件在运动过程中，在（）处存在柔性冲击。
A、最高位置和最低位置
B、最高位置
C、最低位置
D、各位置处均无柔性冲击存在
[17]图示为凸轮机构从动件位移与时间变化线图，该运动规律是（）运动规律。
A、等速
B、等加速等减速
C、正弦加速度
D、余弦加速度
[18]直动从动件凸轮机构，推程许用压力角常取为（）。
A、0°
B、30°
C、70°～80°
D、90°
[19]图示为凸轮机构从动件升程加速度与时间变化线图，该运动规律是（）运动规律。
A、等速
B、等加速等减速
C、正弦加速度
D、余弦加速度
[20]图示为凸轮机构从动件整个升程加速度与时间变化线图，该运动规律是（）运动规律。
A、等速
B、等加速等减速
C、正弦加速度
D、余弦加速度
[21]图示为凸轮机构从动件升程加速度与时间变化线图，该运动规律是（）运动规律。
A、等速
B、等加速等减速
C、正弦加速度
D、余弦加速度
[22]凸轮从动件按等速运动规律运动上升时，冲击出现在（）。
A、升程开始点
B、升程结束点
C、升程中点
D、升程开始点和升程结束点
[23]压力角增大，对凸轮机构的工作（）。
A、有利
B、不利
C、无影响
D、非常有利
[24]设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮转速及从动件运动规律不变时，若αmax由40°减小到20°，则凸轮尺寸会（）。
A、增大
B、减小
C、不变
[25]对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（）运动规律。
A、等速
B、等加速等减速
C、正弦加速度
[26]平底与导路垂直的直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角（）。
A、永远等于0°
B、等于不为0的常数
C、随凸轮转角而变化
[27]设计滚子从动件盘状凸轮轮廓线时，若将滚子半径加大，那么凸轮廓线上各点曲率半径（）。
A、保持不变
B、可能变大也可能变小
C、一定变大
D、一定变小
[28]若增大凸轮机构的推程压力角α，则该凸轮机构的凸轮基圆半径r b将减小，从动件上所受的有害分力将( )。
A、增大
B、减小
C、不变
[29]凸轮压力角的大小与基圆半径的关系是（）。
A、基圆半径越小，压力角越小
B、基圆半径越大，压力角越小
C、基圆半径越大，压力角越大
[30]当凸轮机构的从动件推程按等加速等减速规律运动时，推程开始和结束位置（）。
A、存在刚性冲击
B、存在柔性冲击
C、不存在冲击
[31]在某一瞬时，从动件运动规律不变的情况下，要减小凸轮的基圆半径r b，则压力角α（）。
A、减小
B、增大
C、不变
[32]设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径r b，则凸轮廓线曲率半径将（）。
A、增大
B、减小
C、不变
[33]尖顶从动件凸轮机构中，基圆的大小会影响（）。
A、从动件的位移
B、从动件的速度
C、从动件的加速度
D、凸轮机构的压力角
[34]（）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
[35]凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角( )，而凸轮机构的尺寸减小。
A、增大
B、减小
C、不变
[36]与其他机构相比，凸轮机构的最大优点是（）。
A、便于润滑
B、可实现各种预期的运动规律
C、从动件的行程可较大
D、制造方便，易获得较高的精度
[37]凸轮轮廓曲线没有凹槽，要求机构传力很大，效率要高，从动杆应选（）。
A、尖顶式
B、滚子式
C、平底式
[38]若使凸轮轮廓曲线在任何位置都不变尖，也不变成叉形，则滚子半径必须（）理论轮廓外凸部分的最小曲率半径。
A、大于
B、小于
C、等于
[39]为保证滚子从动杆凸轮机构从动杆的运动规律不“失真”，滚子半径应（）。
A、小于凸轮理论轮廓曲线外凸部份的最小曲率半径
B、小于凸轮实际轮廓曲线外凸部份的最小曲率半径
C、大于凸轮理论轮廓曲线外凸部份的最小曲率半径
[40]压力角是指凸轮轮廓曲线上某点的（）。
A、切线与从动杆速度方向之间所夹的锐角
B、速度方向与从动杆速度方向之间所夹的锐角
C、法线方向与从动杆速度方向之间所夹的锐角
[41]压力角增大时，对（）。
A、凸轮机构的工作不利
B、凸轮机构的工作有利
C、凸轮机构的工作无影响
[42]（）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
[43]（）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
[44]（）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
[45]（）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
[46]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
[47]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）
[48]当凸轮基圆半径相同时，采用适当的偏置式从动件可以（）凸轮机构推程的压力角。
A、减小
B、增加 C.保持原来
[49]（）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、直动平底推杆
D、摆动滚子推杆
[50]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
[51]下述几种运动规律中会产生刚性冲击的是（）。
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）
[52]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
四、简答题
[1]在直动推杆盘形凸轮机构中，试问对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律是否相同？
[2]如果滚子从动件盘形凸轮机构的实际轮廓线变尖或相交，可以采取哪些办法来解决。
[3]在直动从动件盘形凸轮机构中，若凸轮作顺时针方向转动，从动件向上移动为工作行程，则凸轮的轴心应相对从动件导路向左偏置还是向右偏置为好？为什么？若偏置得太多会有什么问题产生？
[4]在图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮转向如图所示。试说明从动件相对凸轮轴心的配置是否合理，为什么？
[5]从动杆与凸轮轮廓的接触形式有哪三种。
五、作图题
[1]题图所示偏置直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。
（1）在图上作出基圆r b、偏距圆e。
（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角α，在图上标注出来。
（不必作文字说明，但必须保留作图线。）
[2]试在图示凸轮机构中，标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过的转角?。
[3]试在图示凸轮机构中标出从动件与凸轮在D点接触的压力角α。
[4]图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上：
（1）画出并标明基圆r0；
（2）作出并标明凸轮按ω方向转过60°后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角α；
（3）作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时，对应的凸轮转角?。
[5]试在图示凸轮机构中：
（1）标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过的转角?；
（2）标出从动件与凸轮在D点接触的压力角α；
（3）标出在D点接触时的从动件的位移s。
[6]图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮是一个以C为中心的圆盘，试求轮廓上D点与尖顶接触时的压力角，并作图加以表示。
[7]图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知AB段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角。
[8]在图示直动平底从动件盘形凸轮机构中，请指出图示位置时凸轮机构的压力角α。
[9]在图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮转向如图所示。试画出该位置时从动件压力角。
[10]一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，
试求轮上B点与尖顶接触时的压力角。
[11]一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，
试求轮上C点与尖顶接触时的压力角。
[12]一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，
试求轮上D点与尖顶接触时的压力角。
[13]图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上出并标明凸轮按ω方向转过60后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角°α。
[14]图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时，对应的凸轮转角?。
[15]图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上画出并标明基圆r0。
====================答案====================
答案部分
一、填空题
[1][答案]凸轮轮廓曲线
[2][答案]大；小
[3][答案]机架、凸轮、从动件
[4][答案]凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向
[5][答案]等速运动规律，等加速等减速运动规律，余弦加速度运动规律，正弦加速度运动规律
[6][答案]基圆
[7][答案]小，大
[8][答案]盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮
[9][答案]基圆半径
[10][答案]基圆半径
[11][答案]0°
[12][答案]越低
[13][答案]增大
[14][答案]理论，实际
[15][答案]正弦加速度（或摆线）
[16][答案]斜直
[17][答案]反转
[18][答案]余弦加速度，等加速等减速
[19][答案]尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件
[20][答案]凸轮轮廓
[21][答案]增大基圆半径（r0）
[22][答案]等速
[23][答案]转动中心（或回转中心），理论轮廓
[24][答案]加大基圆半径，减小滚子半径
二、判断题
[1]√[2]×[3]×[4]√[5]√[6]×[7]√[8]√[9]×[10]√[11]×[12]×[13]×[14]×[15]×[16]×[17]√[18]×[19]×[20]×[21]×[22]√[23]√[24]√[25]×[26]×[27]√ [28]×[29]×[30]√ [31]×[32]×[33]√[34]√ [35]√ [36]√[37]√ [38]×[39]√ [40]√[41]×[42]√[43]√ [44]×[45]√ [46]×[47]√[48]√ [49]×[50]√ [51]×[52]√ [53]√ [54]×[55]√ [56]×[57]×[58]√ [59]×[60]×[61]×[62]×[63]√[64]×[65]×[66]√[67]√[68]√ [69]√[70]×
[71]√ [72]√ [73]√ [74]√ [75]√
三、选择题
[1]C [2]B [3]B [4]B [5]A [6] A [7]B [8] C [9]C [10]A [11]C [12]B [13]C [14]A [15]A [16]C [17]A [18]B [19]D [20]B
[21]C [22]D [23]B [24]A [25]C [26]A [27]B [28]A [29]B [30]B
[31]B [32]B [33]D [34]B [35]A [36]B [37]C [38]B [39]A [40]C
[41]A [42]C [43]C [44]A [45]A [46]A [47]B [48]B [49]C [50]B
[51]A [52]A
四、简答题
[1][答案]
在直动推杆盘形凸轮机构中，对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律不全相同。
[2][答案]
减小滚子半径，或增大基圆半径。
[3][答案]
凸轮的轴心应相对从动件导路向右偏置为好。因为可以减小工作行程的压力角。若偏置得太多，则会增大回程的压力角。
[4][答案]
从动件相对凸轮轴心的配置不合理，因为此种配置会使推程压力角增大。
[5][答案]
从动杆与凸轮轮廓的接触形式有尖顶、滚子和平底三种。
五、作图题(15小题,共83.0分)
[1][答案]
基圆
偏距圆
位移
压力角
[2][答案]
[3][答案]
[4][答案]
[5][答案]
(1)?如图示。(2)α如图示。(3) s如图示。
[6][答案]
如图所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过D点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。凸轮与从动件在D点接触时的压力角如图所示。
[7][答案]
如图所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过B点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在B点接触时，导路的方向线。推程运动角如图所示。（以下两种表示均对）
[8][答案]
α=0°
[9][答案
] α
哈工大机械原理大作业 凸轮机构设计 题
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 一．设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构， 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
Dim s As Single, q As Single 'i作为静态变量，控制流程；s代表位移；q代表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 i = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then
机械原理凸轮机构设计
凸轮机构的设计 一、简介 凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。 与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动或摆动，称为从动件。 凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。 凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制装置。凸轮机构之所以得到如此广泛的应用，主要是由于凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求，而且结构简单、紧凑。 二、凸轮机构的工作原理 由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或摆动的机构。凸轮具有曲线轮廓或凹槽，有盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮等，其中圆柱凸轮的凹槽曲线是空间曲线，因而属于空间凸轮。从动件与凸轮作点接触或线接触，有滚子从动件、平底从动件和尖端从动件等。尖端从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可实现任意运动，但尖端容易磨损，适用于传力较小的低速机构中。为了使从动件与凸轮始终保持接触，可采用弹簧或施加重力。具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的一种。一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。多数凸轮是单自由度的，但也有双自由度的劈锥凸轮。凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。但凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高。 一、工作过程和参数 在凸轮机构中最常见的运动形式为凸轮机构作等速回转运动，从动件往复移动。以图6-8为例（对心外轮廓盘形凸轮机构）。首先介绍一下本图中各构件的名称。 1，运动分析： 从动件运动状态凸轮运动凸轮转过的角度 ? 升AB 1 ?2 停BC 2 ?3 降CD 3
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。
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。
凸轮机构大作业___西工大机械原理要点
大作业（二） 凸轮机构设计 （题号：4-A） （一）题目及原始数据···············（二）推杆运动规律及凸轮廓线方程·········（三）程序框图········· （四）计算程序·················
（五）程序计算结果及分析·············（六）凸轮机构图·················（七）心得体会··················（八）参考书··················· 一题目及原始数据 试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计 （1）推程运动规律为五次多项式运动规律，回程运动规律为余弦加速度运动规律； （2）打印出原始数据； （3）打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值； （4）打印出推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；（5）打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角； （6）打印最后所确定的凸轮的基圆半径。 表一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 题号初选的 基圆半 径 R0/mm 偏距 E/mm 滚子 半径 Rr/m m 推杆行 程 h/mm 许用压力角许用最小曲率半径 [ρamin] [α1] [α2] 4-A 15 5 10 28 30°70?0.3Rr 计算点数：N=90 q1=60; 近休止角δ1 q2=180; 推程运动角δ2 q3=90; 远休止角δ3 q4=90; 回程运动角δ4 二推杆运动规律及凸轮廓线方程推杆运动规律： （1）近休阶段：0o≤δ<60 o s=0；
ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s （2）推程阶段：60o≤δ<180 o 五次多项式运动规律： Q1=Q-60; s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2); ds/dδ =30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2); 2/δd 2 d=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+1 s 20*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2)); （3）远休阶段：180o≤δ<270 o s=h=24; ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (4)回程阶段：270≤δ<360 Q2=Q-270; s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2; ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ); 2/δd 2 d=-2*h*cos(2*Q2/QQ); s 凸轮廓线方程： （1）理论廓线方程： s0=sqrt(r02-e2) x=(s0+s)sinδ+ecosδ y=(s0+s)cosδ-esinδ (2)实际廓线方程 先求x，y的一、二阶导数 dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ);
哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题
Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 姓名：李清蔚 学号：1140810304 班级：1408103 指导教师：林琳
一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表 1 表一：凸轮机构原始参数 升程（mm ) 升程 运动 角（o） 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角（o） 回程 运动 角（o） 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角（o） 远休 止角 （o） 近休 止角 （o） 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120
二.凸轮推杆运动规律 （1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程F0=90° ①位移方程如下： ②速度方程如下： ③加速度方程如下： （2）回程运动规律（4-5-6-7多项式） 回程0 0240 190≤ ≤?，F0=90°，F s=100°，F0’=50°其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下：
三.运动线图及凸轮s d ds -φ 线图 本题目采用Matlab 编程，写出凸轮每一段的运动方程，运用Matlab 模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回程的运动方程 输入凸轮基圆偏距等基本参数 输出ds,dv,da 图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束
2、运动规律ds图像如下： 速度规律dv图像如下： 加速度da规律如下图：
3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t'，起始点压力角许用线B0d'')，以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。 得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13，-50）经计算取偏距e=13mm，r0=51.67mm.
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
机械原理大作业3 凸轮结构设计
机械原理大作业（二） 作业名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：丁刚陈明 设计时间： 哈尔滨工业大学机械设计
1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。 表一：凸轮机构原始参数 序号升程 （mm) 升程运动 角（o） 升程运动 规律 升程许用 压力角 （o） 回程运动 角（o） 回程运动 规律 回程许用 压力角 （o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]
V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中： h=150，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（为方便计算） (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中： h=150，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图： 用Matlab编程所得源程序如下： t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移，速度，加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移，速度，加速度
哈工大机械原理大作业_凸轮机构设计(第3题)
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级：1208103 完成者：xxxxxxx 学号：11208103xx 指导教师：林琳 设计时间：2014.5.2
工业大学 凸轮设计 、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程（0 5） 6 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件h 50mm ，05带入正弦 6 加速度运动规律的升程段方程式中得： 6 1 12 S 50 sin ； 5 2 5
cos 5 144 12 12 a sin 5 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ 5 ） 6 s h 50mm ； v a 0 ； 3、凸轮推杆回程运动方程（ 14 ） 9 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件 h 50mm ， '0 5 9 6 带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： 14 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（ 14 2 ） 9 s v a 0； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用 matlab 绘制出位移、速度、加速度线图 ①位移线图 编程如下： %用 t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.001:2*pi; s=0; 60 12 cos 9 ( 5 ）； v 45 9 1 sin a -81 29 1 cos 25
凸轮机构大作业 (修复的)
凸轮机构设计 摆动滚子推杆盘形凸轮机构 （题号：7-A） 班级：机制 学号：2010012447 姓名： 同组其他人员（2010012444） 完成日期：2011年11月19日
1、题目及原始数据及其要求 凸轮机构大作业题目 利用计算机辅助设计完成下列摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。 表1 凸轮机构的从动件运动规律 表2 凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角 表3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 要求：每两人一组，每组中至少打印出一份源程序。每人都要打印：原始数据；凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的坐标值；推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮相应的转角，凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；凸轮的基圆半径。整个设计过程所选取的计算点数N=72~120。利用计算机绘出凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓曲线。 凸轮大作业的内容和要求 凸轮大作业应计算正确、完整，文字简明通顺，撰写整齐清晰，并按照以下内容及顺序编写： 1、题目及原始数据； 2、推杆的运动规律及凸轮廓线方程； 3、计算程序； 4、计算结果及分析； 5、凸轮机构图（包括推杆及凸轮理论和实际廓线，并标出有关尺寸及计算结果； 6、体会及建议； 7、参考书；
8、计算程序框图。 最后作出封面和封底左侧为装订线装订成册。 注：滚子摆动推杆盘形凸轮机构的压力角α计算公式为： ) sin(])cos([tan 00????δ ? α+-+= OA AB OA AB L l l d d l 且当摆动推杆的角速度ω2与ω1异向时，上式方括号前取减号；当ω2与ω1同向时，取加号。φ0为推杆初位角，可有以下公式计算获得： AB OA AB OA l l r l l 2cos 2 0220++= ? 2、 摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 理论轮廓： 理论轮廓坐标： 0sin sin() OA AB x l l δδ??=-++ 0cos cos()OA AB y l l δδ??=-++ 222 00arccos 2OA AB OA AB l l r l l ?+-= π? 15 2max = δ应分段计算 近休止阶段：
凸轮机构及其设计
第三章凸轮机构及其设计 §3-1 概述 1 凸轮机构的基本组成及应用特点 组成：凸轮、从动件、机架 运动特征：主动件（凸轮）作匀角速回转，或作匀速直线运动，从动件能实现各种复杂的预期运动规律。 尖底直动从动件盘形凸轮机构、尖底摆动从动件盘形凸轮机构滚子直动从动件盘形凸轮机构、滚子摆动从动件盘形凸轮机构圆柱凸轮机构、移动凸轮机构、平底直动从动件盘形凸轮机构端面圆柱凸轮机构、燃机配气凸轮机构 优点： （1）从动件易于实现各种复杂的预期运动规律。 （2）结构简单、紧凑。 （3）便于设计。 缺点： （1）高副机构，点或线接触，压强大、易磨损，传力小。 （2）加工制造比低副机构困难。 应用： 主要用于自动机械、自动控制中（如轻纺、印刷机械）。 2 凸轮机构的分类 1．按凸轮形状分：盘型、移动、圆柱 2．按从动件运动副元素分：尖底、滚子、平底、球面（P197）3．按从动件运动形式分：直动、摆动 4．按从动件与凸轮维持接触的形式分：力封闭、形封闭 3 凸轮机构的工作循环与运动学设计参数
§3-2凸轮机构基本运动参数设计 一．有关名词 行程－从动件最大位移h。 推程－S↑的过程。 回程－S↓的过程。 推程运动角－从动件上升h，对应凸轮转过的角度。 远休止角－从动件停留在最远位置，对应凸轮转过的角度。 回程运动角－从动件下降h，对应凸轮转过的角度。 近休止角－从动件停留在低远位置，对应凸轮转过的角度。 一个运动循环凸轮：转过2π，从动件：升→停→降→停 基圆－以理论廓线最小向径r0作的圆。 尖底从动件：理论廓线即是实际廓线。 滚子从动件：以理论廓线上任意点为圆心，作一系列滚子圆，其包络线为实际廓线。 从动件位移线图——从动件位移S与凸轮转角 （或时间t）之间 的对应关系曲线。 从动件速度线图——位移对时间的一次导数
哈工大机械原理大作业凸轮机构设计第题
哈工大机械原理大作业-凸轮机构设计(第题)
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机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电学院 班级：1208103 完成者：xxxxxxx 学号：11208103xx 指导教师：林琳 设计时间：2014.5.2 哈尔滨工业大学
凸轮机构设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表，据此设计该凸轮机构。 序号 升程（mm ） 升程运动角（°） 升程运动规律 升程许用压力角（°） 回程运动角（°） 回程运动规律 回程许用压力角 （°） 远休止角（°） 近休止角 （°） 3 50 150 正弦加速度 30 100 余弦加速度 60 30 80 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤ ≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，6 50π =Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ??? ?????? ??-=512sin 215650?ππ?S ； ??? ?? ???? ??-= 512cos 1601ππωv ； ω
?? ? ??= 512sin 1442 1?π ωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π ≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（9 14π ?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，9 5'0π= Φ，6 s π = Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ? ???-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=59 sin 451v ； ()π?ω-=59 cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π 29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.001:2*pi;
凸轮机构的设计毕业设计..
济源职业技术学院 毕业设计 题目凸轮机构的设计 系别机电系 专业机电一体化技术 班级机电0601 姓名赵贝贝 学号06010107 指导教师高清冉 日期2008年12月
设计任务书 设计题目： 凸轮机构的设计 设计要求： 原始条件：内燃机中的凸轮，该凸轮满足以下条件。凸轮以等角速度逆时针回转，及基圆半径rb=30mm,及从动件滚子圆半径rt=8mm。 应完成的任务： 1、凸轮轮廓设计 2、凸轮零件图 设计进度要求： 第一周：确定题目； 第二周：搜集凸轮机构相关资料及前期准备工作； 第三周：凸轮曲线设计及计算； 第四周：初步拟定设计的草稿； 第五周：毕业论文的整体校核、修改； 第六周：论文完善、定稿及打印装订； 第七周：毕业答辩。 指导教师（签名）：
摘要 在各种机器中，特别是自动化机器中，为实现某些特殊或复杂的运动规律，常采用凸轮机构。凸轮机构通常是由原动件凸轮、从动件和机件组成。其功能是将凸轮的连续转动或移动转换为从动件的连续或不连续的移动或摆动。与连杆机构相比，凸轮机构便于准确的实现给定的运动规律。所以凸轮机构被广泛地应用，以实现各种复杂的运动要求。 本设计主要设计内燃机中的凸轮机构，内燃机中的凸轮以等角速度回转，其轮廓驱使从动件（阀杆）按预期的运动规律启闭阀门，以控制可燃物进入汽缸或排除废气。至于气阀开启或关闭时间的长短及其速度的变化规律，则取决于凸轮轮廓线的形状。根据从动件运动规律，来设计内燃机中滚子盘形凸轮，使其得到预期的运动规律。 关键词：凸轮机构分类，从动件运动规律，位移曲线，轮廓曲线，结构及材料
目录 设计任务书...................................................................................................................................... I 摘要........................................................................................................................................ II 1凸轮机构的应用及分类.. (1) 1.1凸轮机构的应用 (1) 1.2凸轮机构的分类 (1) 2 从动件常用运动规律 (3) 2.1 凸轮机构的基本参数 (3) 2.2 从动件常用的运动规律 (4) 3盘形凸轮轮廓曲线的设计 (8) 3.1凸轮廓线设计的基本原理 (8) 4凸轮机构的结构及材料 (11) 4.1 凸轮的结构 (11) 4.2从动件结构 (11) 4.3凸轮和滚子的材料 (11) 4.4凸轮的零件图 (13) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)
机械设计课后习题第章作业
第9章作业 9-1 何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击?试补全图示各段s 一δ、 v 一δ、α一δ曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？ 答 凸轮机构传动中的刚性冲击是指理论上无穷大的惯性力瞬问作用到构件上，使构件产生强烈的冲击；而柔性冲击是指理论上有限大的惯性力瞬间作用到构件上，使构件产生的冲击。 s-δ, v-δ, a-δ曲线见图。在图9-1中B ，C 处有刚性冲击，在0，A ，D ，E 处有柔性冲击。 9—2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免? 答 在用包络的方法确定凸轮的工作廓线时，凸轮的工作廓线出现尖点的现象称为变尖现象：凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象件为失真现象。变尖的工作廓线极易磨损，使推杆运动失真．使推杆运动规律达不到设计要求，因此应设法避免。变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径．减小滚子半径以及修改推杆的运动规律等方法来避免。 9—3力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样?为什么? 答 力封闭与几何 封闭凸轮 机沟的许 用压 力角的确定是不一样 的。 因为 在回 程阶段- 对于力封闭的凸轮饥构，由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力F ，而是推杆所受的封闭力．其不存在自锁的同题，故允许采用较大的压力角。但为使推秆与凸轮之间的作用力不致过大。也需限定较大的许用压力角。而对于几何形状封闭的凸轮机构，则需要考虑自锁的问题。许用压力角相对就小一些。 9—4一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子？问是否可行?为什么? 答 不可行。因为滚子半径增大后。凸轮的理论廓线改变了．推杆的运动规律也势必发生变化。 9—5一对心直动推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推程压力角稍偏大，拟采用推杆偏置的办法来改善，问是否可行?为什么? 答 不可行。因为推杆偏置的大小、方向的改变会直接影响推杆的运动规律．而原凸轮机构推杆的运动规律应该是不允许擅自改动的。 9-6 在图示机构中，哪个是正偏置?哪个是负偏置?根据式(9-24)说明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响? 答 由凸轮的回转中心作推杆轴线的垂线．得垂足点，若凸轮在垂足点的 速度沿推杆的推程方向．刚凸轮机构为正偏置．反之为负偏置。由此可知．在图 示机沟中，两个均为正偏置。由 可知．在其他条件不变的情况下。若为正偏置(e 前取减号)．由于推程时(ds/d δ)为正．式中分子ds/d δ-e
凸轮机构基本参数的设计
凸轮机构基本参数的设计 前节所先容的几何法和解析法设计凸轮轮廓曲线，其基圆半径r0、直动从动件的偏距e或 摆动从动件与凸轮的中心距a、滚子半径rT等基本参数都是预先给定的。本节将从凸轮机 构的传动效率、运动是否失真、结构是否紧凑等方面讨论上述参数的确定方法。 1 凸轮机构的压力角和自锁 图示为偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构在推程的一个位置。Q为从动件上作用的载荷（包 括工作阻力、重力、弹簧力和惯性力）。当不考虑摩擦时，凸轮作用于从动件的驱动力F是 沿法线方向传递的。此力可分解为沿从动件运动方向的有用分力F'和使从动件紧压导路的有 害分力F''。驱动力F与有用分力F'之间的夹角a（或接触点法线与从动件上力作用点速度方 向所夹的锐角）称为凸轮机构在图示位置时的压力角。显然，压力角是衡量有用分力F'与有 害分力F''之比的重要参数。压力角a愈大，有害分力F''愈大，由F''引起的导路中的摩擦阻 力也愈大，故凸轮推动从动件所需的驱动力也就愈大。当a增大到某一数值时，因F''而引 起的摩擦阻力将会超过有用分力F'，这时无论凸轮给从动件的驱动力多大，都不能推动从动 件，这种现象称为机构出现自锁。机构开始出现自锁的压力角alim称为极限压力角，它的 数值与支承间的跨距l2、悬臂长度l1、接触面间的摩擦系数和润滑条件等有关。实践说明， 当a增大到接近alim时，即使尚未发生自锁，也会导致驱动力急剧增大，轮廓严重磨损、 效率迅速降低。因此，实际设计中规定了压力角的许用值[a]。对摆动从动件，通常取[a]=40～ 50；对直动从动件通常取[a]=30～40。滚子接触、润滑良好和支承有较好刚性时取数据的上 限；否则取下限。 对于力锁合式凸轮机构，其从动件的回程是由弹簧等外力驱动的，而不是由凸轮驱动的，所 以不会出现自锁。因此，力锁合式凸轮机构的回程压力角可以很大，其许用值可取[a]=70～ 80。
凸轮机构及其设计(8学时)(精)
凸轮机构及其设计(8学时)(精)
第四章 凸轮机构及其设计（8学时） 一、教学目的和教学要求 1、 教学目的：使学生掌握凸轮机构设计的基础知识，并能根据生产实 际需要的运动规律设计凸轮机构。 2、 教学要求 1）了解凸轮机构的分类和应用 2）了解推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则。由于现代机器 的速度提高，几种常用的运动规律已不能满足实际工作需要，因此， 除常用运动规律外，应简单介绍一些改进型的运动规律。 3）掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题（包括压力角对 尺寸的影响，压力角对凸轮受力状况、效率和自锁的影响） 4）能根据选定的凸轮类型和推杆的运动规律设计凸轮的轮廓曲线。设计 时应以解析法为主。 二、本章重点教学内容及教学难点 重点1、推杆常用运动规律的特点及其选择原则； 2、凸轮机构运动过程的分析； 3、凸轮轮廓曲线的设计； 4、凸轮机构压力角与机构基本尺寸的关系。 难点 1、凸轮机构设计的基本方法 凸轮设计的基本方法是反转法，所依据的是相对运动原 理。其求解的关键是确定推杆在复合运动中其尖顶的位置。确 定时应注意以下几点： 1）要注意推杆反转方向。先要明确凸轮的实际转向，然 后在图上用箭头及“－ω”标出推杆的反转方向，以 避免搞错反转方向。 2）要正确确定推杆在反转运动中占据的位置。推杆反转 前后两位置线的夹角应等于凸轮的转角δ。 3）要正确确定推杆的位移s 。推杆在复合运动中，对应的 位移量s 应在对应的反转位置上从基圆上开始向外量 取。 2、凸轮机构的运动分析方法 反转法不仅是凸轮机构设计的基本方法，而且是凸轮机构分 析常用的方法。凸轮机构分析常涉及的问题，如给定一凸轮机构， 即已知凸轮机构的尺寸及其位置、凸轮角速度大小及方向，求解 推程角0δ、远休止角01δ、回程角0 δ'、近休止角02δ以及推杆行程h ；或求解当凸轮转过某一个δ角时，推杆所产生的相应位移s 、 速度v 等运动参数及凸轮与从动件在该位置接触时的压力角α 等。这时，如果让凸轮转过δ角后来求解，显然是很不方便的。 即利用反转法求解，这实际上与凸轮设计的反转法原理相同。 三、教学过程思路 （一）、凸轮机构的应用与分类
机械原理凸轮机构大作业
凸轮大作业 利用计算机辅助设计完成下列偏置式直动滚子推杆盘形构件（推杆的移动副导路位于凸轮盘回转中心右侧）或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向作匀速转动。 凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角 近修凸轮转角 推程凸轮转角 远修凸轮转角 回程凸轮转角 0°~45° 45°~180° 180°~270° 270°~360° 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 二、动规律及凸轮廓线方程 推程 等加速 202/2δ δh s = 等减速 2020/)(2δδδ--=h h s 回程 初选基圆半径 R0/mm 偏距 e/mm 滚子半径 Rt/mm 推杆行程 h/mm 许用压力角 许用最小曲率半径 [P amin] [a1] [a2] 30 +5 10 28 30° 70° 0.3Rt
理论轮廓廓线方程 x=(s 0 +s)sin δ+ecos δ y= (s 0 +s)cos δ-esin δ 工作廓线方程 x '=x-t r cos δ y '=y-t r sin δ 实际廓线方程： ()22 /)/(/)/(sin δδδθd dy d dx d dx += () 22/)/(/)/(cos δδδθd dy d dx d dy +-= θcos ' r r x x -= θsin ' r r y y -= 三、原始程序 #include
凸轮机构及其设计习题解答
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岀其余的两个，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(3)可知，在创段内(0 <5^2), /因推杆的速度V 二0,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 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 穷大。综上所述作出推杆的速度 V 及加速度3线图如图⑹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, 故在这儿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，特另U 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(R 所示的凸轮机构，要求: (1) 写岀该凸轮机构的名称； (2) 在图上标岀凸轮的合理转向。 (3) 画岀凸轮的基圆； (4) 的凸轮转角 画岀从升程开始到图示位置时推杆的位移S,相对应 ,B 点的压力角 (5)画出推杆的行程H 。 如图(d)所示的凸轮机构推杆的速度曲线由五段直线组成。要求：在题图上画岀推杆的位移曲线、加速 度曲 线；判断哪儿个位置有冲击存在，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 J-
哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计(29)
设计说明书 1 设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见下表，据此设计该凸轮机构。 2、推杆升程、回程运动方程及位移、速度、加速度线图 2.1凸轮运动理论分析 推程运动方程：01cos 2h s π?????= -?? ?Φ???? 1 00sin 2h v πωπ??? = ?ΦΦ?? 22 12 00cos 2h a πωπ??? = ?ΦΦ?? 回程运动方程： ()0' 01s s h ?-Φ+Φ??=-??Φ?? 1'0 h v ω=-Φ 0a = 2.2求位移、速度、加速度线图MATLAB 程序 pi= 3.1415926; c=pi/180; h=140; f0=120; fs=45; f01=90; fs1=105; %升程 f=0:1:360; for n=0:f0 s(n+1)=h/2*(1-cos(pi/f0*f(n+1)));
v(n+1)=pi*h/(2*f0*c)*sin(pi/f0*f(n+1)); a(n+1)=pi^2*h/(2*f0^2*c^2)*cos(pi/f0*f(n+1)); end %远休程 for n=f0:f0+fs s(n+1)=140; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end %回程 for n=f0+fs:f0+fs+f01 s(n+1)=h*(1-(f(n+1)-(f0+fs))/f01); v(n+1)=-h/(f01*c); a(n+1)=0; end %近休程 for n=f0+fs+f01:360; s(n+1)=0; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end figure(1);plot(f,s,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('s/mm');grid on;title('推杆位移线图') figure(2);plot(f,v,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('v/(mm/s)');grid on;title('推杆速度线图') figure(3);plot(f,a,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('a/(mm/s2');grid on;title('推杆加速度线图') 2.3位移、速度、加速度线图