第六章--凸轮机构练习
机械原理：第6章 凸轮机构
的压力角α ？ 3.求出r0 、s 和α之间的关系式？
本题目主要考察对基圆、压力角及位移等 基本概念的理解和压力角的计算方法。 解
（1）图示位置的r0 、s 和α如图。
（2）r0 、s 与α之间的关系式为：
tan
v e
lOP e 1
r02 e2 s s r02 e2
例3 图示为摆动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘， 且以角速度ω逆时针方向回转。
试在图上标出： 1. 凸轮基圆；
2. 升程运动角和回程运动角；
3. 图示位置时从动件的初始位置角
0和角位移 ；
4. 图示位置从动件的压力角α；
5. 从动件的最大角位移max 。
r0min
( d s)2 e2 tan[ ]
直动滚子从动件盘 形凸轮机构
凸轮基圆半径
r0
m in
s
d2s
d 2
式中
（[ dx )2 ( dy )2 ]3/ 2
d
dx
d
.
d2 y
d 2
d
dy
d
.
d2x
d 2
条件 min
直动平底从动件盘 形凸轮机构
滚子半径的设计
考虑运动失真： rr 0.8min 考虑强度要求： rr (0.1 ~ 0.5)r0
以凸轮转动中心为圆心，以凸轮理论轮廓曲线上的 最小半径为半径所画的圆。半径用r0表示。 从动件从距凸轮转动中心的最近点向最远点的运动过程。 从动件从距凸轮转动中心的最远点向最近点的运动过程。 从动件的最大运动距离。常用 h 表示行程。
基本名词术语
（5）推程角 从动件从距凸轮转动中心的最近点运动到最远点时， 凸轮所转过的角度。用Φ表示。
凸轮练习题及答案
凸轮练习题及答案凸轮是机械工程中常用的一种机构，它能够将旋转运动转化为直线运动，广泛应用于各种机械设备中。
为了提高学生对凸轮的理解和运用能力，下面将介绍一些凸轮练习题及其答案。
第一题：求凸轮的基本参数已知凸轮的工作半径为50mm，凸轮轴的转速为1000rpm，求凸轮的线速度和加速度。
解答：凸轮的线速度可以通过下式计算：线速度= 2π × 半径× 转速线速度= 2 × 3.14 × 50 × 1000 / 60 = 523.33 mm/s凸轮的加速度可以通过下式计算：加速度 = 4π² × 半径× 转速²加速度= 4 × 3.14² × 50 × (1000 / 60)² = 172,417.03 mm/s²第二题：凸轮的运动曲线已知凸轮的轮廓是一个半径为30mm的圆，凸轮轴的转速为500rpm，求凸轮在60°、120°和180°时的凸点坐标。
解答：凸轮的凸点坐标可以通过下式计算：x = 半径× cos(角度)y = 半径× sin(角度)当角度为60°时：x = 30 × cos(60°) = 15 mmy = 30 × sin(60°) = 25.98 mm当角度为120°时：x = 30 × cos(120°) = -15 mmy = 30 × sin(120°) = 25.98 mm当角度为180°时：x = 30 × cos(180°) = -30 mmy = 30 × sin(180°) = 0 mm第三题：凸轮的运动周期已知凸轮的工作半径为40mm，凸轮轴的转速为800rpm，求凸轮完成一次完整运动所需的时间。
第6章 凸轮机构及其设计习题
第6章 凸轮机构及其设计习题6-1．在直动从动件盘形凸轮机构中，已知推程时凸轮的转角0/2ϕπ=，行程50h mm =。
求当凸轮转速110/rad s ω=时，等速、等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度四种常用的基本运动规律的最大速度max v 、最大加速度max a 以及所对应的凸轮转角0ϕ。
6-2． 在图6-1所示的从动件位移线图中，AB 段为摆线运动，BC 段为简谐运动。
若要在两段曲线交界处B 点从动件的速度和加速度分别相等，试根据图中所给数据确定2ϕ角大小。
6-3．设计一偏置直动从动件盘形凸轮机构。
凸轮回转方向及从动件初始位置如图6-2所示。
已知偏距e =20mm ，基圆半径r 0=40mm ，滚子半径r T =10mm 。
从动件运动规律如下：ϕ=150︒，ϕs =30︒，ϕ'=120︒，ϕs '=60︒，从动件在推程以简谐运动规律上升，行程h =20mm ；回程以等加速等减速规律返回原处。
要求推程许用压力角[]30α= ，回程许用压力角[]70α'= ，凸轮实际廓线最小许用曲率半径[]3mm ρ'=。
试绘出从动件位移线图并用解析法设计凸轮轮廓曲线。
6-4．已知一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构的初始位置，如图6-3所示。
试求:（1)当凸轮从图示位置转过150时，滚子与凸轮廓线的接触点1D 及从动件相应的位移。
(2)当滚子中心位于2B 点时，凸轮机构的压力角2α。
图6-2 图6-3 图6-4图6-16-5．如图6-4所示的直动平底从动件盘形凸轮机构，已知凸轮为30r mm =的偏心圆盘，20AO mm =，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）从动件推杆的位移s 、速度v 和加速度a 的方程式；（5）若凸轮以110/rad s ω=匀速回转，当AO 成水平位置时推杆的速度。
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。
凸轮机构补充习题
凸轮机构补充习题1试说明，当其它条件不变时，压力角和基圆半径之间的关系；偏心怎样布置，可使压力角减小。
2用作图法求解：（1）凸轮基圆和理论廓线；（2）凸轮的最大升程h；（3）凸轮该位置时的压力角。
3用图解法求解图示凸轮机构的：（1）偏距圆和基圆；（2）最大升程H；（3）B点处的压力角。
4 用图解法求图示凸轮机构的：（1）理论廓线和基圆；（2）从动件的最大摆角ψmax；（3）该位置时的压力角。
5用图解法求图示凸轮机构的：（1）理论廓线和基圆；（2）该位置时的压力角；（3）从动杆的最大摆角。
6已知一直动尖底从动件盘状凸轮机构（图示为起始位置）为逆时针转动，假定其基圆的大小、从动件的升程以及其升程段的位移曲线（b图示）为已知，试在a图上作出其相应的轮廓曲线并分别标出δ=30°δ=60°，δ=90°时轮廓上的点、凸轮起始位置的压力角和偏距圆。
6 在图示的凸轮机构中，假设各部尺寸为已知，试用图解法求：1）凸轮的理论廓线和基圆；2）图示位置时及凸轮从图示位置转过90 °时的压力角；3）凸轮从图示位置转过90 °时的位移S；4）图示位置时从动件2的速度；5）其它条件不变，（1）若改变滚子半径，从动件的运动规律是否改变？为什么？（2）若改变凸轮的转向，从动件的运动规律是否改变？为什么？（3）若凸轮的偏心距变为0，从动件的运动规律是否改变？为什么？7 图示凸轮机构凸轮的回转中心为O，推杆距离回转中心的偏距为e。
DA和BC为圆心在O点的两段圆弧。
试用图解法求：（1）凸轮的基圆和偏距圆；（2）在图上标出推程运动角δ0，回程运动角δ0’，远休止角δ01近休止角δ02；（3）E点处的压力角α；（4）凸轮机构的位移曲线。
8凸轮机构如图所示，试用作图法求：（1）凸轮的理论廓线、基圆、偏距圆及从动件的推程h；（2）当滚子分别在A、B两点接触时，求从动件的绝对位移S A、S B。
理论力学第六章习题答案
解 y x
a
A 动系圆环
a a = a rn + a en + a k
a ay = −rω 2 − 3rω 2 − 2rω 2 = −6rω 2 a ax = 0
B 动系圆环
a a = a rn + aen + a k
y x b y x
e a ay = −a n ( 2 / 5 ) = − 2 rω 2
o
曲柄长 OA = r
并以匀角速度 ω 绕 O 轴转动
o
装在水平
杆上的滑槽 DE 与水平线成 60 角 杆 BC 的速度
试求当曲柄与水平轴的交角分别为 ϕ = 0
30o 时
解
以 A 为动点
以 BC 杆为动系 有
va = ve + vr
在 ϕ = 0° 时 矢量右如图
υ BC = v e =
3 3 va = ωr 3 3
a a = a an + a at = a e + a rt + a rn + a c
式中各矢量如图 把各矢量分别向 x 方向和 y 方向投影得:
a an cos 60° + a at cos 30° = − a e cos 30° − a r cos 30° + a c cos 60° − a rn cos 60° a at sin 30° − a an sin 60° = − a e sin 30° + a rt sin 30° + a c sin 60° − a rn sin 60°
齿 条 又 带 动 半 径 为 0.1m 的 齿 轮 D 绕 固 定 轴 O1 转 动
ω = 5rad/s
第6章 凸轮机构(OK)
3. 图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘， 其直径D=42mm，滚子半径 rT=5 mm，偏距 e=6 mm 试求：
（1）画出基圆，并计算基圆半径； （2）画出凸轮的理论廓线；
（3）确定从动件的行程 h；
（4）确定从动件的推程运动角及回程 运动角；
（5）说明该机构在运动中有无失真现 象，为什么？
（1）图示位置的r0 、s 和α如图。 （2）r0 、s 与α之间的关系式为：
v tan lOP e r0 e s
2 2
1
e
s r02 e 2
例3 图示为摆动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘， 且以角速度ω逆时针方向回转。
试在图上标出：
1. 凸轮基圆； 2. 升程运动角和回程运动角； 3. 图示位置时从动件的初始位置 角0和角位移 ； 4. 图示位置从动件的压力角α； 5. 从动件的最大角位移max 。
解
压力角
摆 角
最大Байду номын сангаас角
（1）、（2）见上图。
（3）当α>[α]时，推动摆杆运动的有效分力减小，机械效率降低，
甚至发生自锁。可通过增大基圆 半径的方法减小压力角。
平底长度的设计
平底的长度：
l 2OPmax
ds l 2( ) max l d
式中：
l 5 ~ 7
mm
偏距的设计
偏距e 的计算公式
emax
vmax
式中
tan ds e d r e s
2 0 2
v e s0 s ( s0 s )
从动件的最大跃度jmax应尽量小
凸轮机构的反转法原理
(完整版)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（）。
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（）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章凸轮机构
一、填空
1·凸轮是具有______或___________轮廓且作为____________的构件。
2·含有_____的机构称为凸轮机构。
凸轮机构主要由________或________个基本构件组成.在凸轮机构中凸轮通常为________ 件并作_____或________.
3·仅具有_______________尺寸变化并绕其_____________旋转的凸轮称为盘形凸轮。
盘形凸轮分为__________________ 和___________两种。
9·从动件的位移S与凸轮转角9的关系可用_________表示。
等速运动规律的位移曲线为一条______________减速运动规律的位移曲线是______________。
4当盘形凸轮的回转中心趋于_______________时即成为移动凸轮。
移动凸轮通常作_______________还动，多用于_________机械中。
7·以凸轮轮廓上最小半径所画的圆称为凸轮的。
5·___________凸轮和_____________ 凸轮统称柱体凸轮。
10·等速运动规律凸轮机构在从动件速度变化时将产生____________冲击，因此只适用于凸轮作__________`和从动件质量较小和____________的场合。
二、判断
1，凸轮机构广泛用于机械自动控制。
( )
2·凸轮机构是高副机构，凸轮与从动件接触处难以保持良
好的润滑而易磨损。
( )
3·凸轮机构仅适用于实现特殊要求的运动规律而又传力不
太大的场合，且不能高速启动。
( )
4·移动凸轮可以相对机架作直线往复运动。
( )
5·平底从动件润滑性能好，摩擦阻力较小，并可用于实现
任意运动规律。
( )
6·柱体凸轮机构，凸轮与从动件在同一平面或相互平行的
平面内运动。
( )
7.采用等加速等减速运动规律，从动件在整个运动过程中
速度不会发生突变，因而没有冲击。
( )
三、选择
1·传动要求速度不高、承载能力较太的场合常应用的从动
件形式为( ).
A·尖顶式D滚子式C平底式D·曲面式
2·按等速运动规律工作的凸轮机构( ).
八，会严比刚性冲击B会产生柔性冲击C，不会产生冲
赤D、适用于凸轮作高速转动的场合
3·等加速等减速运动规律的位移曲线是( ).
A·斜直线b抛物线C·圆D，正弦曲线
4·属于空间凸轮机构的有( ).
A·移动凸轮机构B·端面凸轮机构C·圆柱凸轮机构D·盘形槽凸轮机沟
6·组成图6-2所示机械传动装置的典型机构有( ).
A, 曲柄摇杆B, 曲柄滑块C, 尖底盘形凸轮刀D,尖底移动凸轮四、术语解释
1·圆柱凸轮
2，端面凸轮
3·行程
4·等速运动规律
五、作图
认,1·尖顶对心(从动件中心线通过凸轮回转中心)盘形凸轮
的基圆半径为20MM从动件的运动规律如下:
凸轮转角
0——90
90——180
180——360
2·从动件位移规律为:凸轮转角0一180等加速等减速
上升30mm;180-27，停止不动270-360。
，等速下降到原位。
试按位移比例1:1、动作角度6。
/lmM、选取，画出从动件
位移曲线。