机械设计基础4 凸轮机构分析与设计习题作业及答案
高职《机械设计基础》凸轮机构作业含答案
姓名：学号：班级：凸轮机构一、选择题1.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2. 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3．使用（）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。
A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆4.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）5.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6.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7.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.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10.（）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11.（）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12.（）的摩擦阻力较小，传力能力大。
国家开放大学机械设计基础形成性考核习题及答案
在A点右截面， kN
在C点左截面， kN
在C点右截面， kN
在B点左截面， kN
在B点右截面， 画出剪力图，如下图：
同理我们根据几何关系求处几处弯矩值：
Байду номын сангаас在A点，
在D点， 画出弯矩图，如下图：
最大
（b）
第7章 构件的强度和刚度
1．在作低碳钢的拉伸试验时，整个拉伸过程大致可分为四个阶段,依次为_弹性阶段_，__屈服阶段_，__强化阶段__，_缩径断裂阶段_。
a）b）c）d）
C 轴承无法拆卸，应将轴肩高度低于轴承内圈
第14章 轴 承
1．写出下列轴承代号表示的内容，说明该轴承适用的场合。
7208，32314，6310／P5，7210B，N2222
2．如图所示,轴的两端用两个角接触球轴承7207C正装。常温下工作。工作中有中等冲击。转速n＝1800r/min,两轴承的径向载荷分别是FrI＝3400N，FrII＝1050N，轴的轴向载荷Fa＝870N，方向指向轴承2，试确定哪个轴承危险,并计算出危险轴承的寿命。
（1）降低传动效率；
（2）从动轮的圆周速度低于主动轮，造成传动比误差；
（3）带的磨损；
（4）发热使带温度升高。
打滑造成带的磨损加剧，无法传递动力，致使传动失效。
2．试分析增速带传动工作时，其最大应力在哪里
带紧边刚绕出小带轮处
3．V带传动n1=1450r/min，fv=，包角?＝150°，预紧力F0=360N。试问：
解：
7．两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示，高速级mn＝3mm，?1＝15°Z2＝51；低速级mn＝5mm，Z3＝17试问：
（1）低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力的方向相反
机械设计基础第四版课后答案
机械设计基础第四版课后答案【篇一：机械设计基础练习题_比较全面_有答案哦】p> 1. 机构具有确定运动的条件是：___________________。
2. 一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700；(1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？___________；(2) 当取d 杆为机架时，则为___________。
3. 曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___________死点位置。
（a）不存在（b）曲柄与连杆共线时为（c）摇杆与连杆共线时为4. 为保证四杆机构良好的机械性能，___________不应小于最小许用值。
(a)压力角（b）传动角（c）极位夹角5. 平面四杆机构无急回特性时_______，行程速比系数_______（d） k＞1（e）k＜1（f）k=16. 在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d 杆长度为_______。
(a) ＜110mm (b)110mm≤d≤190mm(c)≥190mm7. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_______死点位置；（a）曲柄与连杆共线时为（b）摇杆与连杆共线时（c）不存在8. 在曲柄摇杆机构中，如果将_________杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作________运动，即得到双曲柄机构。
9. 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为_______件，曲柄为_______件。
10. 平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为________________。
12. 在_______机构中，如果将_______杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。
13. 平面连杆机构当行程速比k________时，机构就具有急回特性。
15. 牛头刨床的工作台进给机构用的是_________________机构。
(国家开放大学)机械设计基础形成性考核习题与答案
机械设计基础课程形成性考核作业（一）第1章静力分析基础1．取分离体画受力图时，__CEF__力的指向可以假定，__ABDG__力的指向不能假定。
A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在__B__的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。
A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点3．画出图示各结构中AB构件的受力图。
4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,＝30.求两吊杆的受力的大小。
解：受力分析如下图列力平衡方程：Fx0又因为AB=BCF A sinF C sinF A FCFy02F A sinFFF A F B40KN2sin第2章常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么?答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。
以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。
3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
（1）n＝7，P L＝10，P H＝0（2）n＝5，P L＝7，P H＝0F3n2P L PF3n2P L P HH37210352711C处为复合铰链（3）n＝7，P L＝10，P H＝0（4）n＝7，P L＝9，P H＝1F3n2P L PF3n2P L P HH372103729112E、E’有一处为虚约束F为局部自由度C处为复合铰链第3章平面连杆机构1．对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取_C_为机架，将得到双曲柄机构。
A．最长杆B．与最短杆相邻的构件C．最短杆D．与最短杆相对的构件2．根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
机械原理凸轮机构习题与答案（五篇材料）
机械原理凸轮机构习题与答案（五篇材料）第一篇：机械原理凸轮机构习题与答案解：曲柄的存在的必要条件是1）最短杆与追长杆的杆长之和应小于或等于其余两杆的长度之和；2)连架杆与机架必有最短杆1）.杆件1为曲柄2）.在各杆长度不变的情况下，选取c杆做为机架就可以实现双摇杆机构试以作图法设计一偏置尖底推杆盘形凸轮的轮廓曲线。
已知凸轮以等角速度顺时针回转，正偏距e=10,基园半径r0=30mm.推杆运动规律为：凸轮转角δ=0~150时，推杆00.凸轮转角δ=180~300时推杆等速上升16mm;.凸轮转角δ=150~180时推杆远休；等加速回程16mm;.凸轮转角δ=300~360时推杆近休。
解：解题步骤1）首先绘制位移S与转角δ的关系曲线S-δ曲线。
2）根据S-δ曲线、凸轮基园半径和正偏距，绘制凸轮的轮廓曲线。
000000凸轮仅用了0度，90度，150度，180度，300度几个点绘制轮廓曲线，同学们绘制时英多用些点（一般取12个点，再勾画轮廓曲线）第二篇：机械原理_凸轮机构设计机械原理课程设计——凸轮机构设计（一）目录 (1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（一）、题目及原始数据 (2)（二）、推杆运动规律及凸轮廓线方程 (3)（三）、（四）、（五）、（六）、（七）、（八）、计算程序方框图..........................5 计算源程序..............................6 程序计算结果及分析......................10 凸轮机构图..............................15 心得体会................................16 参考书. (16)（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，凸轮以1rad/s的角速度沿逆时针方向转动。
要求：（1）、推程运动规律为等加速等减速运动，回程运动规律为五次多项式运动规律；（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）、打印出凸轮运动的位移；（7）、打印最后所确定的凸轮的基圆半径。
机械设计基础课后习题答案(第四版)
目录第1章机械设计概述 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)第3章平面机构的结构分析 (12)第4章平面连杆机构 (16)第5章凸轮机构 (36)第6章间歇运动机构 (46)第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)第8章带传动 (60)第9章链传动 (73)第10章齿轮传动 (80)第11章蜗杆传动 (112)第12章齿轮系 (124)第13章机械传动设计 (131)第14章轴和轴毂连接 (133)第15章轴承 (138)第16章其他常用零、部件 (152)第17章机械的平衡与调速 (156)第18章机械设计CAD简介 (163)第1章机械设计概述1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种？答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
机械设计基础课后习题与答案
机械设计基础1-5至1-12 指出（题1-5图~1-12图）机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度，并判断是否具有确定的运动。
1-5 解 F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-6 解F =H L P P n --23=111283-⨯-⨯=11-7 解F =H L P P n --23=011283-⨯-⨯=21-8 解F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-9 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-10 解F =H L P P n --23=212293-⨯-⨯=11-11 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-12 解F =H L P P n --23=03233-⨯-⨯=32-1 试根据题2-1图所标注的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
题2-1图答 : a ）160907015011040=+<=+，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b ）1707010016512045=+<=+，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c ）132627016010060=+>=+，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ）1909010015010050=+<=+，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
题2-3图解：2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题2-5图所示，要求踏板CD 在水平位置上下各摆10度，且500CD l mm =，1000AD l mm =。
（1）试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度；（2）用式（2-6）和式（2-6）’计算此机构的最小传动角。
题2-5图解 : （ 1 ）由题意踏板CD 在水平位置上下摆动 10，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
机械设计基础习题及答案4套
机械设计基础（上）绪论复习思考题1、试述构件和零件的区别与联系？2、何谓机架、原动件和从动件？第一章机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、何谓自由度和约束？4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、机构具有确定运动的条件是什么？7、什么是虚约束？习题1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
（a）(b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)第二章平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s -1，R =50mm ，l A0=20mm ，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v 。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
4、在图示的颚式破碎机中，已知：x D=260mm，y D=480mm，x G=400mm，y G=200mm，l AB=l CE=100mm，l BC=l BE=500mm，l CD=300mm，l EF=400mm，l GF=685mm，ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。
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项目一内燃机的机械系统结构分析
任务四凸轮机构分析与设计
习题
4.1 试标出图4.20所示位移线图中的行程h、推程运动角
Φ，远
t
休止角
Φ，回程运动角hΦ，近休止角sΦ'。
s
图4.20 题4.1图
4.2 凸轮机构从动件常用的四种运动规律是哪些?哪些有刚性冲击？哪些有柔性冲击？哪些没有冲击？如何选择运动规律？
4.3 设计凸轮机构时,工程上如何选择基圆半径?
4.4 滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径如何度量?
4.5什么是压力角？凸轮平底垂直于导路的直动从动件盘形凸轮机构的压力角等于多少?机构的压力角有何工程意义？设计凸轮时,压力角如何要求?
4.6 平底从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓为什么一定要外凸？
4.7 用作图法作出图示凸轮机构转过45°后的压力角。
图4.21 题4.7图
4.8 已知基圆半径,250mm r =偏心距mm e 5=，以角速度ω顺时针转动，推程为mm h 12=。
其运动规律如下表。
设计偏心尖顶直动从动件盘形凸轮轮廓。
4.9 设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构, 凸轮转动方向及从动件导路位置如图4.22。
mm e 10=，mm r 400=，mm r T 10=，从动件运动规律同题4.8，试绘制凸轮轮廓。
图4.22 题4.9图
项目一内燃机的机械系统结构分析
任务四凸轮机构分析与设计
习题答案
4.1 解：如图。
题4.1答案图
4.2 答: 凸轮机构从动件常用的四种运动规律是:
①等速运动规律：从动件在推程开始和终止的瞬时，速度有突变，其加速度在理论上为无穷大，致使从动件在极短的时间内产生很大的惯性力，因而使凸轮机构受到极大的冲击。
是刚性冲击。
②等加速等减速运动规律：从动件在升程始末，以及由等加速过渡到等减速的瞬时，加速度出现有限值的突然变化，这将产生有限惯性力的突变，从而引起冲击。
是柔性冲击。
③余弦加速度运动规律：柔性冲击。
④正弦加速度运动规律：没有冲击。
在选择从动件的运动规律时,要综合考虑机械的工作要求、动力特性和加工制造等方面的内容。
①满足加工要求根据工作要求选择运动规律。
例如：对内燃机中控制阀启闭的，凸轮机构，要求气门的启闭越快越好，全开的时间越长越好，并希望气阀机构的冲击和噪声，故要求从动件作等加等
减速运动。
②加工制造方面对无一定运动要求，只需要从动件有一定位栘量的凸轮机构，如央紧送料等凸轮机构．可只考虑加工方便，采用圆弧、直线等组成的凸轮轮廓。
即等速运动规律和等加等减速运动规律。
③考虑动力特性对于高速机构，应减小惯性力．改善动力性能，可选用正弦加匣度运动规律或其他改进型的运动规律。
4.3答：工程上为了获得紧凑的机构常选取尽可能小的基圆半径，但必须要保证[]α。
α≤
max
4.4答：滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从凸轮的回转中心到凸轮机构的理论轮廓曲线的最小距离来进行度量。
4.5答:平底垂直于导路的直动从动件盘形凸轮机构的压力角等于0。
凸轮机构的压力角是从动件在接触点所受的力的方向与该点速度方向的夹角(锐角)。
其工程意义为：压力角越大，传动的有效力越差。
设计上规定最大压力角
α要小于许用压力角[]α。
m ax
4.6 答:平底从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓只能外凸,如果内凹，会使从动件的平底不能与凸轮轮廓接触，就不能实现规定的运动规律。
4.7 解：如图。
题4.7答案图
4.8 解：
①作出位移线图如图a ；
②以与位栘线图相同的比例尺作出偏距圆及基圆，过偏距圆上任一点k 作偏距圆的切线为从动件导路，并与基圆相交于0B 点，该点也就是从动件尖顶的起始位置。
③从0OB 开始按ω-方向在基圆上画出推程运动角()Φ︒180，远休止角()s Φ︒30，回程运动角()Φ'︒90，近休止角()s Φ'︒60，并在相应段与位移
线图对应划分出若干等份，得分点 ,,,321C C C 。
④过各分点 ,,,321C C C 向偏距圆作切线，作为从动件反转后的导路线。
⑤在以上的导路线上，从基圆上的点 ,,,321C C C 开始向外量取相
应的位移量得 ,,,321B B B ，即取1111'=C B 、2222'=C B 、 、
C B 3333'=，得出反转后从动件尖顶的位置。
⑥将 ,,,321B B B 点连成光滑曲线就是凸轮的轮廓曲线。
a) b)
题4.8答案图 4.9 解：滚子中心相当于题4.8中尖顶从动件的尖顶，设计方法同4.8题。