机械原理习题凸轮机构
机械原理考试题及答案
机械原理考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机构具有确定运动的条件是（）。
A. 至少有一个原动件B. 至少有两个原动件C. 至少有三个原动件D. 至少有四个原动件答案：A2. 凸轮机构中，从动件的行程是指（）。
A. 从动件的位移量B. 从动件的角位移量C. 从动件的线速度D. 从动件的角速度答案：A3. 齿轮传动中，齿顶高系数一般取（）。
A. 0.8B. 1C. 1.25D. 2答案：C4. 四杆机构中，若最短杆长度为50mm，最长杆长度为200mm，则该机构的杆长比范围是（）。
A. 0.25≤杆长比≤0.6B. 0.33≤杆长比≤0.6C. 0.25≤杆长比≤0.5D. 0.33≤杆长比≤0.5答案：A5. 曲柄滑块机构中，若曲柄长度为200mm，滑块行程为100mm，则该机构的压力角为（）。
A. 45°B. 60°C. 90°D. 120°答案：B6. 机构的自由度是指（）。
A. 机构中独立运动的数目B. 机构中独立运动的数目减去1C. 机构中独立运动的数目减去2D. 机构中独立运动的数目减去3答案：A7. 铰链四杆机构中，若最短杆长度为50mm，最长杆长度为200mm，则该机构的杆长比范围是（）。
A. 0.25≤杆长比≤0.6B. 0.33≤杆长比≤0.6C. 0.25≤杆长比≤0.5D. 0.33≤杆长比≤0.5答案：A8. 齿轮传动中，齿顶高系数一般取（）。
A. 0.8B. 1C. 1.25D. 2答案：C9. 凸轮机构中，从动件的行程是指（）。
A. 从动件的位移量B. 从动件的角位移量C. 从动件的线速度D. 从动件的角速度答案：A10. 四杆机构中，若最短杆长度为50mm，最长杆长度为200mm，则该机构的杆长比范围是（）。
A. 0.25≤杆长比≤0.6B. 0.33≤杆长比≤0.6C. 0.25≤杆长比≤0.5D. 0.33≤杆长比≤0.5答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 机构中，若两个构件之间只能绕某一轴线转动，则这两个构件称为______。
机械原理复习题(凸轮机构)
机械原理复习题05凸轮机构一、填空1.凸轮机构主要是由_凸轮_、__从动杆_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_盘行__凸轮和_圆柱_凸轮两种基本类型。
3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_点__、_线__二种。
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基园_。
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）与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_压力角α__。
6.随着凸轮压力角α增大，有害分力F2将会_引起摩擦阻力过大_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_斜_线，从动杆等加速等减速运动的位移曲线为一条_抛物线。
8.等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生_刚性_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___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10.从动杆的端部形状有__尖顶、_滚子_和平底三种。
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)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）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__c___。
(a r >ρ最小 b r =ρ最小 c r <ρ最小)15.凸轮与移动式从动杆接触点的压力角在机构运动时是_ c ___。
( a 恒定的 b 变化的 c 时有时无变化的）16.当凸轮转角δ和从动杆行程H一定时，基圆半径r b与压力角α的关系是_b___。
(a r b愈小则愈小，b r b愈小则a愈大，c r b变化而α不变）17.下列凸轮机构中，图__b___所画的压力角是正确的。
18.在减小凸轮机构尺寸时，应首先考虑_a___。
机械原理典型例题凸轮
hk
αk
α max k
90°
θ
V
(P)
h
F αF=0
(1)凸轮偏心距。利用速度瞬心 ，几何 中心O即为速度瞬心p，可得ν=eω，求 得e=25mm。
（2）凸轮转过90°时，从动件在K点 接触，其压力角为αk。
e/sinαk =R/sinθ；
当θ=90°时，αk达到最大值。
αk=arcsin(e/R)=30°
接触时的压力角αC；比较αB，αC大小，说明题意中的偏置是否合理。 （3）如果偏距e=-5mm，此时的偏置是否合理
αB αC
αD
B
C
D
hB
e
R
r0 O
A
解：
αC> αB。该偏置有利 减小压力角，改善受力，
故偏置合理。
α D> α C> αB，故偏置 不合理。
例4 凸轮为偏心轮如图，已知参数R=30mm，loA=10mm，e=15mm，rT=5mm， E，F为凸轮与滚子的两个接触点。求 （1）画出凸轮轮廓线（理论轮廓线），求基园r0；（2）E点接触时从动件的压力角 αE； (3) 从E到F接触凸轮所转过的角度φ； （4）由E点接触到F点接触从动件的位 移S；(5）找出最大αmax的位置。
αE
hE E
e
ω
Oθ
F
φ
r0
A
αmax
S=hF-hE Sin α =(e-loAcos θ)/(R+rT)
θ =180时,α为 αmax
R
hF
例5 ：图示为一直动推杆盘形凸轮机构。若一直凸轮基
推程
圆半径r0，推杆的运动规律s=S(δ)，为使设计出的凸轮
机构受力状态良好，试结合凸轮机构压力角的计算公式
西工大机械原理大作业2凸轮机构作业
西工大机械原理大作业2凸轮机构作业摘要：凸轮机构是机械传动中十分重要的一种机构，它通过凸轮的回转运动将直线运动或其他运动转化为需要的曲线运动。
本文将对凸轮机构的结构和工作原理进行详细介绍，并以汽车发动机中凸轮机构为例进行分析。
通过本次作业的学习，可以更好地理解和应用凸轮机构的原理。
关键词：凸轮机构、结构、工作原理、汽车发动机一、引言凸轮机构是一种将直线运动或其他运动转化为需要的曲线运动的机构。
它广泛应用于各种机械传动中，尤其在汽车发动机中扮演着重要的角色。
凸轮机构能够将发动机的气缸活塞的直线往复运动转化为曲轴的回转运动，从而实现汽缸进、排气门的开闭。
凸轮机构还广泛应用于各种机械设备中，如机床、印刷机等。
因此，对凸轮机构的学习和掌握是十分重要的。
二、凸轮机构的结构和工作原理凸轮机构主要由凸轮、凸轮轴和从动件等组成。
凸轮是一个平面上的旋转曲线，它通过与凸轮轴的配合将转动运动转化为需要的曲线运动。
从动件则是根据需要进行曲线运动的机构组成部分，如气缸活塞、机床刀架等。
凸轮的工作原理是通过其凸轮轴的旋转将自身上的凸点或凹槽与从动件相配合，从而实现曲线运动。
当凸轮轴旋转时，凸轮上的凸点或凹槽与从动件相接触，从而驱动从动件做曲线运动。
凸轮机构的运动规律可以通过凸轮的轮廓形状来确定，因此，在设计凸轮机构时，需要根据所需要的运动曲线来确定凸轮的形状和参数。
三、汽车发动机中的凸轮机构汽车发动机中的凸轮机构是一个非常典型的凸轮机构应用案例。
它通过凸轮的回转运动来驱动气缸活塞做往复运动，并控制气缸进、排气门的开闭。
凸轮机构通过凸轮轴上的凸点和凹槽与气门机构相连接，从而实现曲线运动。
汽车发动机中的凸轮机构一般由凸轮轴、凸轮、气门弹簧、气门和凸轮轴链条组成。
凸轮轴位于汽车发动机的上部，凸轮装在凸轮轴上，通过气门弹簧与气门相连接。
当凸轮轴旋转时，凸轮上的凸点或凹槽与气门弹簧相接触，从而控制气门的开闭，进而控制气缸的进、排气。
机械原理复习题1
机械原理复习题凸轮机构及其设计I.填空题1凸轮机构中的压力角是凸轮与从动件接触点处的正压力方向和从动件上力作用点处的速度方向所夹的锐角。
2凸轮机构中，使凸轮与从动件保持接触的方法有力封闭法和几何封闭法（形封闭法）两种。
3在回程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是为减小从动件产生过大的加速度引起的冲击。
4在推程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是提高机械效率、改善受力情况。
5在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的理论廓线与实际廓线间的关系是法向距离为滚子半径的等距曲线6凸轮机构中，从动件根据其端部结构型式，一般有尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件等三种型式。
7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理论廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为实际廓线。
8盘形凸轮的基圆半径是理论轮廓曲线上距凸轮转动中心的最小向径。
9根据图示的ϕϕ-22dd s运动线图，可判断从动件的推程运动是__(1)等加速等减速运动规律(2)从动件的回程运动是简谐运动规律。
10从动件作等速运动的凸轮机构中，其位移线图是斜直线，速度线图是平行于凸轮转角坐标轴的直线。
11当初步设计直动尖顶从动件盘形凸轮机构中发现有自锁现象时，可采用增大基圆半径、采用偏置从动件、在满足工作要求的前提下，选择不同的从动件的运动规律等办法来解决。
12在设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线中，若出现滚子半径大于理论廓线上的最小曲率半径时，会发生从动件运动失真现象。
此时，可采用加大凸轮基圆半径或减小滚子半径方法避免从动件的运动失真。
13用图解法设计滚子从动件盘形凸轮轮廓时，在由理论轮廓曲线求实际轮廓曲线的过程中，若实际轮廓曲线出现尖点或交叉现象，则与滚子半径的选择有关。
14在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，选择滚子半径的条件是滚子半径小于凸轮理论轮廓曲线上的最小曲率半径。
15在偏置直动从动件盘形凸轮机构中，当凸轮逆时针方向转动时，为减小机构压力角，应使从动件导路位置偏置于凸轮回转中心的右侧。
【精品】机械原理和设计凸轮的练习题以及答案
21．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（ 外凸 部分的最小曲 率半 径。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 ） 。
） 理论轮廓
22．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
B . 基圆半 径越大 ，压 力角偏 小
B. 凸轮 机构 的工作 有利
） 的凸轮 机构，凸轮 的理论 轮廓曲 线与 实际轮 廓曲线 是不相等的。 B. 滚 子式从 动杆 ） 。 C 平底式从动杆
A 尖顶式从动杆
17. 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 之间的 夹角
机 原机 零教 研室
机 械设计基 础例题习 题新编及 解答
三、问答题 1．什 么样的机构 是凸轮 机构？ 2．凸 轮机构的功 用是什 么？ 3．什 么样的构件 叫做凸 轮？ 4．凸 轮的种类有 哪些？ 都适合什么 工作场 合？ 5．凸 轮机构的从 动件有 几种？各适 合什么 工作条件？ 6．凸 轮轮廊曲线 是根据 什么确定的？ 7．从 动杆的运动 速度规 律有几种？ 各有什 么特点？ 8．凸 轮的压力角 对凸轮 机构的工作 有什么 影响？ 9．什 么叫基圆？ 基圆与 压力角有什 么关系 ？ 10．从动 杆的 等速位移曲线 是什 么形状？等速 运动 规律有 什么缺点？ 11 ． 凸 轮 机 构 的 从 动 杆 为 什 么 能 得 预 定 的 要 求 ？ 12．在什 么情 况下凸轮机构 从动 杆才能得到运 动的 停歇？ 13．基圆 在凸 轮结构中有何 意义 ？ 14．滚子 式从 动杆的滚子半 径的 大小，对凸轮 工作 有什么 影响？ 15．某一 凸轮 机构的滚子损 坏后 ，是否可任取 一滚 子来替 代？为什么 ？ 16．凸轮 压力 角太大有什么 不好 ？ 17．凸轮 压力 角越小越好吗？为 什么？
第五章凸轮机械原理典型例题
推程
r0
O
ω
S,V, a 是确定的
B
B
S
B
α
S0 δ
S δ
S
S0
α1
O’ e O ω
O
α2
δ ω e O’
S0
O
ω
P
tan OP / OB (ds / d ) / (r0 s)
P
P
tan (OP e) / O ' B ((ds / d ) e) / ( r02 e 2 s)
A'
φ Cr B -ω O' A B' V
C' O
α
滚子中心C，半径r 理论轮廓，R=LO'C 基园R0， 推杆中心位置园， R=LOA 凸轮逆时90，推杆 中心A'，推杆位置 接触点B' 摆动角φ 压力角α
2 2 tan 假设凸轮轮廓已经做出，要求在凸轮转过δ角时， (OP e) / O ' B ((ds / d ) e) / ( r0 e s) 位移为S，速度为V， V=ω×Lop ，压力角为α。 适当偏距e（左移），使凸轮转过δ角，此时应有 可知：采用适当的偏距且使推杆偏向凸轮轴心 的左侧，可使推程压力角减小，从而改善凸轮 相同位移S，相同速度V。此时压力角为α1； 的受力情况，但使回程的压力角增大，由于回 P为瞬心位置，相同的速度即瞬心P位置是固定的。程的许用压力角很大，故对机构的受力情况影 响不大。 右移，使凸轮转过δ角，此时压力角为α2；
基本概念题
1.选择题
（1）对于远、近休止角均不为零的凸轮机构，当从动件推程按简谐运动 C 规律运动时，在推程开始和结束位置______。 A.不存在冲击 B.存在刚性冲击 C.存在柔性冲击 （2）已知一滚子接触摆动从动件盘形凸轮机构，因滚子损坏，更换了一 个外径与原滚子不同的新滚子，则更换滚子后________。 D A. 从动件运动规律发生变化，而从动件最大摆角不变 B. 从动件最大摆角发生变化，而从动件运动规律不变 C. 从动件最大摆角和从动件运动规律均不变 D. 从动件最大摆角和从动件运动规律均发生变化 (3)已知一滚子接触偏置直动从动件盘形凸轮机构，若将凸轮转向由顺 时针改为逆时针，则_________。 D A. 从动件运动规律发生变化，而从动件最大行程不变 B. 从动件最大行程发生变化，而从动件运动规律不变 C. 从动件最大行程和从动件运动规律均不变 D. 从动件最大行程和从动件运动规律均发生变化
机械原理自由度 瞬心法 凸轮考题
1.计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、虚约束、局部自由度，请在图中标出。
2.在图示导杆机构中，已知AB杆长，AC杆长，BD长度以及ω1。
试用瞬心法求：（1）图示位置时θ＝45°，该机构的全部瞬心的位置；（2）当θ＝45°时，D点的速度v D；（3）构件2上BD延长线上最小速度的位置及大小。
（本题用图解法求解，直接在图上标明位置，速度列出计算式，不求具体值）3.图示为一偏置式滚子推杆盘状凸轮机构，凸轮为一偏心圆，逆时针回转，其直径D＝32mm，滚子半径为r＝5mm，偏距e＝6mm，试根据图示位置1）画出凸轮的理论廓线、偏距圆；2）求出基圆半径rb、最大行程h、升程角δ0；3）画出图示位置时凸轮的压力角。
答案：1.2.（1）共有6个瞬心，如图所示；（2）vD＝ω1·DF（3）最小速度点位置为E点，如图所示vE＝ω1·EF3.1.计算下图机构自由度（若机构中存在复合铰链、局部自由度或虚约束，请明确指出）。
2.图示机构运动简图中，设已知各构件的尺寸及原动件1的速度v1和加速度a1，现要求：（1）确定图示位置时该机构全部瞬心的位置；（2）用瞬心法求构件2及构件3的瞬时角速度ω2、ω3（列出计算式，不求具体值）；（3）求构件2上瞬时速度为零的点的位置（在图上标出）。
G A B E FC D3.图示为一偏心圆凸轮机构，O 为偏心圆的转动中心，C 为几何中心。
（1）画出凸轮的理论廓线并求出凸轮的基圆半径r b ；（2）用作图法求从动件2的最大升程h 和推程运动角δ1；（3）在图中标出凸轮从图示位置转过90时从动件的位移s 与机构的压力角α。
答案：1.6,8,1L h n P P ===（2′）机构自由度：323628111L h F n P P =--=⨯-⨯-⨯=（1′）2.3.。
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一、图示凸轮机构一段轮廓为渐开线，基圆半径ro= 10mm，偏置距离e=ro= 10mm，角速度ω=5弧度/秒。
（1）尖端与渐开线轮廓段在图示位置接触时，其压力角α=？
（2）当尖端与A点接触时，标出推杆上升的行程S。
（3）当尖端与A点接触时，标出凸轮转过的角度φ。
二、已知凸轮机构凸轮廓线为圆，圆心为B。
（10分）
(1) 画出凸轮机构的基圆r。
b。
(2) 标出图示位置时凸轮机构的压力角α
1
(3) 标出图示位置时推杆的位移S。
1
(4) 标出凸轮转过90°后，推杆的位移S。
2
(5) 标出凸轮转过90°后，凸轮机构的压力角α。
2
三、已知凸轮为一偏心圆盘，圆心为A。
半径R=30mm，偏距e=10mm，滚子半径r=8mm
(1)在圆上画出基圆, r b=?
(2)理论廓线为什么廓线？
(3)标出最大升程h
(4)标出滚子从B运动到B2时的机构压
力α和凸轮转过的角度δ。