第八章凸轮机构(a卷)
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 8第八章 凸轮机构
§8—2 凸轮机构的类型
3．平底从动件
4．曲面从动件
易于形成楔形 油膜，润滑较好
可避免因安装位置偏 斜或不对中而造成的表 面应力过大和磨损增大
第八章 凸轮机构
§8—3 凸轮机构工作过程 及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程
凸轮回转时，从动件作“升—停—降—停”的运动循环
1．升
2．停
3．降
4．停
§8—1 凸轮机构概述
二、凸轮机构的特点 1．优点
结构简单紧凑，工作可靠，设计适当的凸轮 轮廓曲线可使从动件获得任意预期的运动规律
2．缺点
凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线接触， 不便于润滑，易磨损，只适用于传力不大的场合
第八章 凸轮机构
§8—2 凸轮机构的类型
一、凸轮的类型
1．盘形凸轮
2．移动凸轮
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
Hale Waihona Puke §8—1 凸轮机构概述自动车床走刀机构
当凸轮回转时，其曲线凹槽驱使从动件绕
O 点摆动。从动件另一端的扇形齿轮与刀架
下的齿条相啮合，使刀架实现进刀和退刀
§8—1 凸轮机构概述
靠模车削机构
当工件回转时，刀架向左运动，并且在凸轮（靠模板）的 推动下作横向运动，从而切削出与靠模板曲线一致的工件
知识链接
凸轮常用材料
在低速、中小载荷等一般场合下，凸轮材料常 采用45钢、40Cr，并进行表面淬火（硬度为40 ～50HRC）。也可采用15钢、20Cr、20CrMnTi ，并进行渗碳淬火（硬度为56～62HRC）
第八章 凸轮机构
制作：王希波
机械基础
第八章 凸轮机构
第八章 凸轮机构
凸轮机构
凹 槽 凸 轮
等 宽 凸 轮
W
等 径 凸 轮 r1+r2 =const
r1 r2
主 回 凸 轮
作者：潘存云教授
它的缺点是：凸轮轮廓与从动件的接触为点或者线的接触，易于磨损，所以通常用于 凸轮机构的特点是：只需恰当的设计出凸轮轮廓曲线，便可使从动件得到任意的预期 传递不大的控制机构中。 运动规律，而且结构简单、紧凑，设计方便。
§六、 凸轮机构的应用和类型
平面连杆机构是一种低副机构，一般只能近似地实现给定的运动规律， 而且其设计也较为复杂。当从动件的位移、速度和加速度必须严格的按照 结构：三个构件、盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。 预定规律变化时，尤其是当原动件作连续运动而从动件必须作周期性件间 歇运动时，则采用凸轮机构最为简便。
2)按推杆形状分(从动件类型）：尖顶、 滚子、 平底从动件。
特点： (1)尖顶从动件 尖顶能与复杂形状的凸轮轮廓保持接触，因而能实现任 尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构；
意预期的运动规律。但尖顶与凸轮是点接触，磨损快，所以只宜用于受力不大 的低速凸轮机构。 滚子――磨损小，应用广； (2)滚子从动件 如图3—3和图3—4所示，为了克服尖顶从动件的缺点， 在从动件的尖顶处安装一个滚子，即成为滚子从动件。滚子和凸轮轮廓之间为 平底――受力好、润滑好，用于高速传动。 滚动摩擦，耐磨损，可以承受较大载荷，所以是从动件中最常用的一种型式。 (1)盘形凸轮 盘形凸轮是一个绕固定轴转动并且轮廓向径变化的盘形零件，如 (3)平底从动件 如图3—1所示，这种从动件与凸轮轮廓表面接触的端面 (2)移动凸轮 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作直线运动 为一平面。显然，平底不能与凹陷的凸轮轮廓相接触。这种从动件的优点是： (3)圆柱凸轮 将移动凸轮卷成圆柱体即成为圆柱凸轮，如图3—4所示。 当不考虑摩擦时，凸轮与从动件之间的作用力始终与从动件的平底相垂直。传 动效率较高，且接触面间易于形成油膜，利于润滑，故常用于高速凸轮机构。
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 B2 A3 C4 D5 B6 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。
(完整版)凸轮试卷(带答案)
凸轮一、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（）。
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 B. 基圆半径越大，压力角偏小15．压力角增大时，对（）。
凸轮机构测试题（附答案）
凸轮机构测试题（附答案）第八章凸轮机构测试题姓名分数一、选择题1、组成凸轮机构的基本构件有 ( B )个。
A. 2个B. 3个C. 4个2、与平面连杆机构相比，凸轮机构的突出优点是（ A ）。
A. 能严格的实现给定的从动件运动规律B. 能实现间歇运动C. 能实现多种运动形式的变换D. 传力性能好3、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（ B. ）。
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4、凸轮轮廓与从动件之间的可动联接是 ( B )。
A. 移动副B. 高副C. 转动副D. 可能是高副也可能是低副5、若要盘形凸轮机构的从动件在某段时间内停止不动，对应的凸轮轮廓应是 ( D )。
A. 一段直线B. 一段圆弧C. 一段抛物线D. 一段以凸轮转动中心为圆心的圆弧6、从动件的推程采用等速运动规律时，在 ( D )会发生刚性冲击。
A. 推程的起始点B. 推程的中点C. 推程的终点D. 推程的起点和终点7、凸轮机构中通常用作主动件的是（ A ）。
A、凸轮B、从动杆C、轨道D、固定机架8、等加速等减速运动规律的位移曲线是（ B ）。
A、斜直线B、抛物线C、双曲线D、直线9、凸轮机构中从动件的最大升程叫（ C ）。
A、位移B、导程C、行程D、升程10、按等速运动规律工作的凸轮机构会产生（ B ）。
A、柔性冲击B、刚性冲击C、中性冲击D、剧烈冲击11、（ A ）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12、对于较复杂的凸轮轮廓曲线，也能准确的获得所需的运动规律的从动杆（ A ）。
A、尖顶从动杆B、滚子从动杆C、平底从动杆D、曲面从动杆13、自动车床横刀架进给机构采用的凸轮机构是（ A ）A、圆柱凸轮机构B、移动凸轮机构C、盘形凸轮机构D、球面凸轮机构14、（C ）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、尖顶从动件B、滚子从动件C、平底从动件15、多用于传力小，速度低，传动灵敏场合的是（ A ）。
凸轮试卷(带规范标准答案)
凸轮一、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（）。
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 B. 基圆半径越大，压力角偏小15．压力角增大时，对（）。
凸轮试卷(带答案)
凸轮一、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（）。
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 B. 基圆半径越大，压力角偏小15．压力角增大时，对（）。
第八章 凸轮机构第三节 凸轮机构的工作过程
式中 a 和ω都是常数，所以位移 s 和转角δ成二次函数的关系，所以，从动件作等加速 等减速运动的位移曲线是抛物线。因此，从动件在推程和回程中的位移曲线是由两段曲 率方向相反的抛物线连成。 (2)等加速等减速运动凸轮机构的工作特点 从动件按等加速等减速规律运动时，速度由零逐渐增至最大，而后又逐步减小趋近 零，这样就避免了刚性冲击，改善了凸轮机构的工作平稳性。因此，这种凸轮机构适合 在中、低速条件下工作。 当从动件运动规律选定后，即可根据该运动规律和其他给定条件（如凸轮转向、基 圆半径等）确定凸轮的轮廓曲线。确定凸轮轮廓曲线的方法有图解法和解析法。图解法 的特点是简便、直观，但不够精确，不过其准确度已足以满足一般机器的工作要求。
平罗县职业教育中心
二、从动件的运动规律
1．等速运动规律 当凸轮作等角速度旋转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动规律称为 等速运动规律。 （1） 位移曲线(S—δ曲线) 若从动件在整个升程中的总位移为 h，凸轮上对应的升程角为δ0，那么由运动学可 知，在等速运动中，从动件的位移 S 与时间 t 的关系为： S＝v·t 凸轮转角δ与时间 t 的关系为： δ＝ω·t 则从动件的位移 S 与凸轮转角δ之间的关系为: v 和ω都是常数，所以位移和转角成正比关系。因此，从动件 作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线。 从动件在回程时的位移曲线则与下图相反，是一条向下的斜直线。 （2）等速运动凸轮机构的工作特点 由于从动件在推程和回程中的速度不变，加速度为零，故运动平稳；但在运动开始 和终止时；从动件的速度从零突然增大到 v 或由 v 突然减为零，此时，理论上的加速 度为无穷大，从动件将产生很大的惯性力，使凸轮机构受到很大冲击，这种冲击称刚 性冲击。随着凸轮的不断转动，从动件对凸轮机构将产生连续的周期性冲击，引起强 烈振动，对凸轮机构的工作十分不利。因此，这种凸轮机构一般只适用于低速转动和 从动件质量不大的场合。 2．等加速、等减速运动规律
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第八章凸轮机构（A卷）
年级第学期专业班级《机械基础》课程提示：
（1）考试时间为100分钟。
满分值为99分。
（2）请把答案填入答题纸的相应位置。
一、填空题：（每空1分，共8分）
1. 凸轮机构能使从动杆按照实现各种复杂的运动。
2. 在凸轮机构中，凸轮通常作并作等速或。
3. 在凸轮机构中，通过改变凸轮，可使从动件实现设计要求的运动。
4. 在凸轮机构中，按凸轮形状分类，凸轮可分为、和
三类。
二、单选题：（每题2分，共30分）
1. 有关凸轮机构的论述，正确的是（）。
A．不能用于高速启动
B．从动件只能作直线移动
C．凸轮机构是高副机构
2. 作等速运动规律的从动件位移曲线形状是（）。
A．抛物线B．斜直线C．双曲线
3. 作等加速等减速运动规律的从动件位移曲线形状是（）。
A．斜直线B．抛物线C．双曲线
4. 等加速等减速运动的凸轮机构（）。
A．存在刚性冲击B．存在柔性冲击C．没有冲击
5. 凸轮机构中，（）凸轮机构在生产实际中最为常见，应用广泛。
A．移动B．圆柱C．盘形
6. 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
7. 凸轮的（）决定了从动件的运动规律。
A．轮廓曲线B．转速C．形状
8. 凸轮机构（）根据实际需要实现任意拟定从动件的运动规律。
A．可以B．不可以
9. 通常情况下，避免滚子从动件凸轮机构运动失真的合理措施是（）。
A．增大滚子半径B．减小滚子半径C．增大基圆半径
10. 凸轮机构主要由（）、从动件和机架等组成。
A．曲柄B．摇杆C．凸轮
11. 等速运动的凸轮机构一般适用于凸轮作（）、轻载的场合。
A．低速回转B．中速回转C．高速回转
12. 一个凸轮只能实现（）任意预定的运动规律。
A．三种B．二种C．一种
13. 凸轮机构中，从动件构造最简单的是（）。
A．平底从动件B．滚子从动件C．尖顶从动件
14. 内燃机的配气机构采用了（）。
A．凸轮机构B．铰链四杆机构C．齿轮机构
15. 凸轮机构中，常用于高速传动的从动件是（）。
A．滚子从动件B．平底从动件C．尖顶从动件
三、判断题：（每题1分，共12分）
1. 在凸轮机构中，凸轮作主动件。
( •)
2. 凸轮机构从动件的运动规律可按要求任意拟定。
( • )
3. 凸轮机构从动件难于实现预定的运动规律。
( •)
4. 凸轮机构中，主动件通常作等速转动或移动。
( •)
5. 凸轮机构中，所谓从动件作等速运动规律是指从动件上升时的速度和下降的速度必定相等。
( •)
6. 凸轮机构中，凸轮转速的高低影响从动杆的运动规律。
（）
7. 凸轮机构中，从动件作等速运动规律的原因是凸轮作等速转动。
（）
8. 凸轮机构广泛用于机械自动控制。
（）
9. 移动凸轮相对于机架作直线往复移动。
（）
10. 凸轮机构产生的柔性冲击，不会对机器产生破坏。
( • )
11. 凸轮机构中，所谓从动件作等加速等减速运动规律，是指从动件在上升时作等加速运动，而下降时则作等减速运动。
( •)
12. 在一些机器中，要求机构实现某种特殊的或复杂的运动规律，则常采用凸轮机构来实现。
( •)
四、简答题：（每题5分，共25分）
1. 从动件的行程--（术语或代号解释）
2. 有一尖顶推杆盘状凸轮机构，若凸轮轮廓曲线不变，改用滚子推杆，推杆的运动规律是否改变
3. 在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇
4. 简述凸轮机构的应用特点。
5. 凸轮基圆--（术语或代号解释）
五、计算题：（每题8分，共24分）
1. 如图所示为凸轮机构从动件的速度曲线图（v - δ），试回答：
（1）该机构从动件的运动规律为；
（2）该机构在运动过程中将不会发生冲击；
（3）画出从动件的位移（s - δ）、加速度（a - δ）曲线图。
2. 一凸轮机构，凸轮转角为0°～180°时，从动件等速上升，行程为25mm：转角为180°～270°时，从动件等速下降至原位；转角为270°～360°时，从动件停止。
试画出从动件的位移曲线。
3. 设计一对心直动尖顶从动件盘形凸轮。
已知凸轮基圆半径r b=40mm，凸轮顺时针回转，从动件以等速运动规律上升，升程为32mm，对应凸轮推程角为120°，凸轮继续转过60°，从动件不动，凸轮转过剩余角度时，从动件等速返回。