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

解：
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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第4章凸轮机构及其设计一、思考题思4－1 滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的理论轮廓曲线与实际轮廓曲线之间存在什么关系?两者是否相似?答：（1）滚子从动件盘形凸轮理论轮廓曲线与实际轮廓曲线在法向方向上相差滚子的半径。

（2）两者相似，但并不时时相似。

思4－2 已知一滚子摆动从动件盘形凸轮机构，因滚子损坏，现更换了一个外径与原滚子不同的新滚子。

试问更换滚子后从动件运动规律和最大摆角是否发生变化?为什么?答：（1）更换滚子后从动件的运动规律发生变化，最大摆角不变。

（2）原因如下：更换滚子后凸轮的理论轮廓曲线发生变化，所以从动件的运动规律发生变化，而最大摆角由凸轮决定，所以最大摆角不变。

思4－3 何为凸轮机构的压力角?为什么要规定许用压力角?回程许用压力角为什么可大一些?凸轮机构的压力角与凸轮的压力角有何区别?答：（1）凸轮机构的压力角是指接触点的法线方向与从动件上作用点的速度方向之间所夹的锐角。

（2）当压力角增大到接近极限压力角时，即使尚未发生自锁，驱动力也会急剧增大，导致轮廓严重磨损、效率迅速降低，因此要规定许用压力角。

（3）从动件的回程不是由凸轮驱动的，不会发生自锁，因此回程压力角可取大一些。

（4）凸轮机构的压力角与从动件有关，随着从动件的变化，凸轮机构的压力角也会发生变化，而凸轮压力角是指凸轮本身的压力角，不会随着从动件的变化而变化。

思4－4 在图思4－1中尖底直动从动件圆盘凸轮机构中，凸轮作逆时针转动，试从减小推程压力角方面考虑从动件导路相对于凸轮回转中心的偏置方向是否合理。

又若将凸轮转向改为顺时针，从动件运动规律是否发生变化?为什么?思4－1答：（1）图中为正偏置，有利于减小推程压力角，偏置方向合理。

（2）若凸轮转向改为顺时针，从动件运动规律发生变化。

原因如下：改变凸轮的转向，其推程廓线段和回程廓线段互换，由于有偏置，这两个轮廓线段是不同的。

思4－5 平底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线为何一定要外凸?而滚子从动件盘形凸轮机构凸轮理论轮廓曲线却允许内凹，且在内凹段一定不会出现运动失真?答：（1）平底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线必须外凸，这样平底才能与轮廓上各点接触，以保证从动件完全实现预期的运动规律，如果平底从动件盘形凸轮轮廓曲线内凹会发生运动失真。

机械原理大作业2_凸轮机构设计

机械原理⼤作业2_凸轮机构设计1. 设计题⽬第32题：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/。

回程运动规律回城许⽤压⼒⾓/。

远休⽌⾓/。

近休⽌⾓/。

150120余弦加速度 35 90 正弦加速度65 55 952.运动⽅程式及运动线图本实验假设凸轮逆时针旋转。

（1）确定凸轮机构推杆升程、回程运动⽅程，并绘制推杆位移、速度、加速度线图。

（设定⾓速度为ω= 2π/3.）升程：（ 0 <φ< 2π/3）由公式：;v =πh ω/(2)sin(); a = /(2) cos().由此得：s = 75*(1 - cos(1.5*φ));v=0.225/2 * ω * sin(1.5 *φ); a = 0.675/4 *φ^2 .* cos(1.5*φ);回程：（ 35*π/36 <φ< 53*π/36）由公式 s = h[1 – T/ + 1/2πsin(2πT/)];v = - h ω/[1 –cos(2πT/)];a = -2πh sin(2πT/) ; T = φ–()得到s= 0.150*(53/18 - 2*φ/π + 1/(2*π)*sin (4*φ- 35* π/9)); v = -0.300/π * ω* (1 - cos(4*φ- 35*π/9)); a = -1.200 *φ^2/π*sin(4*φ- 35*π/9);由上述公式通过编程得到位移、速度、加速度曲线如下：（编程见附录）1. 凸轮机构的sd ds-?线图及基圆半径和偏距的确定2.凸轮机构的s d ds-?线图如下图所⽰（代码详见附录）：确定凸轮基圆半径与偏距：见下页：基圆半径为r 0 = 142mm ，偏距e = 20mm 。

3. 滚⼦半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制得到的理论轮廓曲线为：求其最⼩曲率半径 = 90.0051= 10mm。

这⾥取半径为 rr程序代码见附录3.凸轮轮廓绘制得到的外包络轮廓，得到图线为：得到的内包络线图为：这⾥取内包络线图。

机械原理题库第五章、凸轮机构(汇总)

00901、凸轮机构中的压力角是和所夹的锐角。

00902、凸轮机构中，使凸轮与从动件保持接触的方法有和两种。

00903、在回程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。

00904、在推程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。

00905、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。

00906、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。

00907、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。

00908、盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。

00909、根据图示的dd2sϕϕ2-运动线图，可判断从动件的推程运动是_________________________________，从动件的回程运动是____________________________________________。

00910、从动件作等速运动的凸轮机构中，其位移线图是线，速度线图是线。

00911、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、、等办法来解决。

00912、在设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线中，若出现时，会发生从动件运动失真现象。

此时，可采用方法避免从动件的运动失真。

00913、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，则与的选择有关。

00914、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。

00915、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侧。

00916、平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮基圆半径应由来决定。

00917、凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越，而凸轮机构的尺寸越。

00918、凸轮基圆半径的选择，需考虑到、，以及凸轮的实际廓线是否出现变尖和失真等因素。

重庆大学机械原理章节习题库第三章复习题

第三章凸轮机构一、思考题1.凸轮机构按凸轮形状分几种？2.凸轮机构按从动件高副元素形状分几种？3.凸轮机构运动学设计参数有哪些？4.画出凸轮机构压力角。

5.等速运动规律、等加等减速运动规律、余弦加速运动规律、正弦加速（摆线）运动规律各有什么特点？6.什么是刚性冲击、柔性冲击？7.移动从动件盘状凸轮机构基本尺寸有哪些？8.移动从动件盘状凸轮机构的偏距方向如何选择？为什么？9.移动从动件盘状凸轮机构r b的选取原则是什么？10.摆动从动件盘状凸轮机构基本尺寸有哪些？11.摆动从动件盘状凸轮机构压力角与基本尺寸的关系是什么？12.基园半径在哪个轮廓线上度量？13.熟练掌握讲课中的“重要例题”（不要求画αmax）14.若ρmin过小，采取什么处理措施？15.平底宽度如何确定？二、习题1 在图上标出推程运动角Φ、远休止角Φs、回程运动角Φ'、近休止角Φ's、最大位移h、基圆半径r b、图示位置位移s、压力角α。

2 试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。

已知凸轮以等角速度顺时针回转，偏距e=10mm且偏于凸轮轴O的左侧，基圆半径r b=30mm ，滚子半径r r=10mm。

推杆运动规律：ϕ=0︒ ~150︒时推杆等速上升h=16mm，ϕ=150︒ ~180︒推杆远休止，ϕ=180︒ ~300︒时推杆等加速等减速返回，ϕ=300︒ ~360︒时推杆近休止。

3 在图上标出理论廓线η、基圆半径r b、最大位移h、推程运动角Φ、远休止角Φs、回程运动角Φ'、近休止角Φ's、图示位置位移s及压力角α和转过15︒时的位移s、压力角α，并判断偏距e的偏向是否正确。

4 设计一摆动滚子推杆盘形凸轮机构,已知L OA=60 mm；r b=25 mm；L AB=50 mm；r r=8 mm。

凸轮逆时针等速转动，要求当凸轮转过180︒时推杆以等速上摆25︒；转过其余角度时推杆以等加速等减速摆回原位。

机械原理大作业凸轮机构题DOC

Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：机械设计制造及其自动化班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：一．设计题目设计直动从动件盘形凸轮机构，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） 22 120 90等加等减速 4080等减等加速 70 70120二．凸轮推杆运动规律1.运动规律（等加速等减速运动）推程 0450≤≤ϕ2229602ϕπϕ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ=h s ϕπωϕω2219204=Φ=h v2220219204πωω=Φ=h a 推程 009045≤≤ϕ()222020)2(9601202ϕππϕ--=-ΦΦ-=hh s())2(1920422ϕπωπϕω-=-ΦΦ=h v222219204ωπω-=Φ-=h a2.运动规律（等加速等减速运动）回程 00200160≤≤ϕ ()[]2222)98(9601202πϕπϕ--=Φ+Φ-Φ-=S h h s ()[])98(1920-4-22πϕωπϕω-=Φ+Φ-Φ=S h v 222219204ωπω-=Φ-=h a回程 00240200≤≤ϕ ()[]222'002)34(9602ϕππϕ-=-Φ+Φ+ΦΦ=S h s ()[])34(1920-4-2'002ϕπωπϕω-=-Φ+Φ+ΦΦ=S h v222219204ωπω=Φ=h a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 SubPrivate Sub Timer1_Timer() Static i As SingleDim 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 = is = 240 * (q / 90) ^ 2Picture1.PSet Step(q, -s), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = is = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2)Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreenElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = is = 120Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlackElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = is = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlueElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = is = 240 * (230 - q) ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -s), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = is = 0Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlackElseEnd IfEnd Sub2.速度Private Sub Command2_Click()Timer2.Enabled = True '开启计时器End SubPrivate Sub Timer2_Timer()Static i As SingleDim v As Single, q As Single, w As Single 'i为静态变量，控制流程；q代表角度；w代表角速度，此处被赋予50Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0w = 50i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = iv = 480 * w * q / 8100Picture1.PSet Step(q, -v), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = iv = 480 * w * (90 - q) / 8100Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlack ElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = iv = 0Picture1.PSet Step(q, -v), vbGreen ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = iv = -480 * w * (q - 150) / 6400Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = iv = -480 * w * (230 - q) / 6400Picture1.PSet Step(q, -v), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Then q = iv = 0Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlack ElseEnd IfEnd Sub3.加速度Private Sub Command3_Click()Timer3.Enabled = True '开启计时器End SubPrivate Sub Timer3_Timer()Static i As SingleDim a As Single, w As Single, q As Single 'i为静态变量，控制流程；a代表加速度；q代表角度；w代表角速度w = 50Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = ia = 480 * w ^ 2 / 8100Picture1.PSet Step(q, -a), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = ia = -480 * w ^ 2 / 8100Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlackElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = ia = 0Picture1.PSet Step(q, -a), vbGreenElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = ia = -480 * w ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlueElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = ia = 480 * w ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -a), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = ia = 0Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlackElseEnd IfEnd Sub4.ds/dq---dsPrivate Sub Command4_Click()Timer4.Enabled = True '开启计时器；建立坐标系Picture1.Scale (-400, -400)-(400, 400)End SubPrivate Sub Timer4_Timer()Static i As SingleDim x As Single, s As Single, q As Single, scaley As Single, t As Single 'i为静态变量，控制流程；x代表位移；s代表纵坐标ds/dq；q代表角度Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0scaley = 1t = 3.14 / 180i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = i * tx = 194.734 * qs = 240 * (2 * q / 3.14) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = i * tx = 194.734 * (3.14 / 2 - q)s = 120 - 97.367 * (3.14 / 2 - q) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = i * tx = 0s = 120 * scaleyPicture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = i * tx = -246.46 * (q - 5 * 3.14 / 6)s = 120 - 123.23 * (q - 5 * 3.14 / 6) ^ 2 Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = i * tx = -246.46 * (23 * 3.14 / 18 - q)s = 123.23 * (23 * 3.14 / 18 - q) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = i * tx = 0s = 0Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseEnd IfEnd Sub四．确定凸轮基圆半径和偏距1. 求切点转角在图中，右侧曲线为升程阶段的类速度-位移图，作直线Dt dt与其相切，且位移轴正方向呈夹角[ 1]=300,则切点处的斜率与直线D t d t的斜率相等，因为kDtdt=tan600,右侧曲线斜率可以表示为：q;q=tan600继而求出切点坐标（337.272,292.084）。

机械原理习题课凸轮

5、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）作出并标明凸轮按方向转过后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角；
（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。
1.在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过时从动件的位置及从动件的位移s。
四、总分10分。(1)2分；(2)8分
(1)r0=AO+rr=20+10=30 mm
(2)s 线图如图示。
五、（10分）在图示直动平底从动件盘形凸轮机构中，请指出：
（1）图示位置时凸轮机构的压力角?。
（2）图示位置从动件的位移。
（3）图示位置时凸轮的转角。
（4）图示位置时从动件与凸轮的瞬心。
五、总分10分。
(1) 0 (2) B1B3(3) ?(4) P0
五、（10分）图示凸轮机构，偏距e=10mm，基圆半径 =20mm，凸轮以等角速逆时针转动，从动件推程按等加速等减速运动规律运动，图中B点是在加速运动段终了时从动件滚子中心所处的位置，已知推程运动角，试画出凸轮推程时的理论廓线（除从动件在最低、最高和图示位置这三个点之外，可不必精确作图），并在图上标出从动件的行程h。
（1）根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角和D点接触时的位移、压力角。
（2）若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径 mm。试问上述参数、h、和、有否改变？如认为没有改变需明确回答；如有改变也需明确回答。
a) b)
四、（10分）
(1)（5分）1） mm；2） mm；3） 4） mm；5）
(2)r0，，s如图所示。
(3)h及 min发生位置如图示。

机械原理及设计思考题练习题 (2)

第3 章凸轮设计思考题1 凸轮机构按凸轮的形状分为哪几种？2 凸轮机构按凸轮的运动形式分为哪几种？3 从动件的常用运动规律有哪几种？它们各有什么特点？4 当要求凸轮机构从动件的运动没有冲击时，可选择那些常用运动规律？5 何为凸轮机构的偏距圆？6 何为凸轮的理论轮廓？何为凸轮的实际轮廓？两者有何联系与区别？7理论轮廓相同而实际轮廓不同的两个对心移动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是否相同？8在移动滚子从动件盘形凸轮机构中，若凸轮实际轮廓保持不变，而增大或减小滚子半径，从动件的运动规律是否发生变化？9 何为凸轮机构的压力角？为减小推程压力角，可采取哪些措施？10 在移动滚子从动件盘形凸轮机构的设计中，采用偏置从动件的主要目的是什么？偏置方向应如何选取？11 在移动平底从动件盘形凸轮机构的设计中，采用偏置从动件的主要目的是什么？偏置方向应如何选取？12 在滚子型从动件盘形凸轮机构的设计中，可能会出现运动失真现象，造成这种现象的原因可能有哪些？怎么避免？习题1 在直动从动件盘形凸轮机构中，从动件动程h =50mm ，其运动规律为：凸轮回转°=Φ120，从动件推程为等加速等减速运动规律；凸轮回转°=Φ90s ，从动件远休止；凸轮继续回转°=Φ′120，从动件回程为简谐运动规律；凸轮继续回转，从动件近休止。

写出从动件各阶段的位移方程式，并画出其完整的位移线图。

2 习题图 1为一尖顶直动从动件盘形凸轮机构从动件的部分运动线图。

试根据s 、v 和a 之间的对应关系定性地补全该运动曲线，并指出该凸轮机构工作时，何处有刚性冲击？何处有柔性冲击？习题图 13 在直动从动件盘形凸轮机构中，已知从动件动程h =50mm ，凸轮推程运动角°=Φ90。

求当凸轮转速min /60r n =时，从动件分别作等速、等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度四种常用运动规律的最大速度max v 、最大加速度max a 及所对应的凸轮转角。

机械原理补充习题(凸轮机构)答案

第9章凸轮机构一、主要内容：1、根据推杆运动规律利用反转法设计凸轮轮廓曲线2、特定凸轮机构，绘出其实际廓线（理论廓线）、图示位置凸轮机构的压力角，位移、以及凸轮从图示位置转过某个角度后凸轮机构的压力角和位移。

二、作图题 (说明：不必写作图步骤，但必须保留作图线)9-1、图示凸轮机构，凸轮轮廓是一个圆，圆心在A 点，在图上标注：（1）、凸轮的基圆r 0、实际廓线η，理论廓线η’ （2）、图示位置凸轮机构的压力角α，位移s（3）、凸轮从图示位置转过90。

后凸轮机构的压力角α’和位移s ’9-2、图示凸轮机构，凸轮轮廓是一个圆，圆心在A 点，在图上标注图示凸轮机构，要求在图上标注基园r 0，图示位置压力角α，位移s ，凸轮从图示位置转过90o 后机构的压力角α’和位移s ’9-3 .图示偏心圆盘凸轮机构，圆盘半径R =50mm ， e =25mm ，在图上标注凸轮的基圆r 0、从动件的行程h凸轮从图示位置转过90。

后凸轮机构的压力角α’和位移s ’，并且求出具体数值。

习题9-1 习题9-2 mm)13(2525255030)50/25(sin mm 502)(221-=--=︒====--+=-s e e R e R h α习题9-49-4 图示偏心圆盘凸轮机构，在图上标注（1）凸轮的基圆r 0、实际廓线η，理论廓线η’、偏距园e ；（2）图示位置从动杆的位移S 和压力角α；（3）从动杆由最低位置到图示位置，凸轮已转过的角度δ9-5如图所示为一凸轮机构，凸轮的轮廓为一个圆，圆心为O 1，凸轮的转动中心为O 。

在图上标注（1）凸轮的基圆r 0、实际廓线η，理论廓线η’、偏距园e ；（2）凸轮转过30。

时推杆的位移S 和压力角α ；9-6 图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度逆时针方向转动。

试在图上：（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过90°时的压力角和位移 s 。

机械原理大作业凸轮

机械原理大作业凸轮凸轮是一种常见的机械传动装置，通过其特殊的轮廓形状和旋转运动，可以实现对连杆机构的运动控制。

在机械原理的学习中，凸轮是一个重要的研究对象，其设计和运用涉及到机械工程、动力学、运动学等多个学科领域。

本文将从凸轮的基本原理、结构特点、工作原理和应用范围等方面进行介绍和分析。

首先，凸轮的基本原理是利用凸轮轮廓的不规则形状，在旋转运动中对连杆机构施加不同的力和运动规律，从而实现对机械装置的运动控制。

凸轮的轮廓可以是圆形、椭圆形、心形等多种形状，根据具体的运动要求和传动方式来设计选择。

凸轮的轮廓形状决定了其在运动中对连杆机构的推动和拉动效果，是凸轮传动的关键。

其次，凸轮的结构特点主要包括凸轮轴、凸轮轮廓和凸轮支撑等部分。

凸轮轴是凸轮的轴心部分，通过轴承和传动装置与动力源相连，实现旋转运动。

凸轮轮廓是凸轮的轮廓外形，根据具体的运动要求和传动方式进行设计和加工。

凸轮支撑是凸轮的固定支撑装置，通常由轴承、轴套和固定座等部分组成，用于支撑和固定凸轮的运动。

凸轮的工作原理是利用凸轮轮廓的不规则形状，在旋转运动中对连杆机构施加不同的力和运动规律，从而实现对机械装置的运动控制。

当凸轮轴转动时，凸轮轮廓与连杆机构发生接触和相互作用，通过凸轮的推动和拉动作用，实现对连杆机构的运动控制。

凸轮的工作原理是基于凸轮轮廓的不规则形状和旋转运动，通过对连杆机构施加不同的力和运动规律，实现对机械装置的运动控制。

最后，凸轮在机械工程中有着广泛的应用范围，常见的应用包括发动机气门控制、机床加工控制、自动化生产线等领域。

在发动机气门控制中，凸轮通过其特殊的轮廓形状和旋转运动，实现对气门的开启和关闭，从而控制气缸内气体的进出。

在机床加工控制中，凸轮通过其特殊的轮廓形状和旋转运动，实现对工件的加工和定位，从而实现精密加工和高效生产。

在自动化生产线中，凸轮通过其特殊的轮廓形状和旋转运动，实现对工件的输送和定位，从而实现自动化生产和装配。

凸轮(第4章)

图 4.8 题 4.2.8 图解：作偏距圆和基圆如图 4.8b)所示。从推程起点 A 和推程终点 D 分别作偏距圆的切线得从动件在这两点的位置；这一过程凸轮转角为；从 D 点沿偏距圆的切线量出到基圆交点的距离 h 就是推程位移；因 AD 为直线轮廓，公法线方向（也就是力 F 方向）与之垂直，力方向与速度方向夹角就是压力角。比较推程轮廓两端点的压力角可知最大压力角。 4.2.9 图 4.9 所示为一对心直动平底盘形凸轮机构。凸轮为一偏心圆盘，圆盘半径 R=30mm 偏心距 e=20mm, 求： 1）该凸轮的基圆半径
陆宁《机械原理考研复习题详解》
第四章凸轮机构
4.1 问答题
4.1.1．在凸轮机构设计中有哪几种常用的推杆运动规律 ?各有什么特点及优缺点?在选择推杆的运动规律时,主要应考虑哪些因素? 答：推杆常用运动规律有：等速运动、等加速等减速运动、余弦加速度运动（简谐运动）规律和正弦加速度运动规律等。等速运动规律简单，但有刚性冲击，只适用于低速的场合；等加速等减速运动和余弦加速度运动规律，由于加速度仍有突变，引起较大的惯性力，但所产生的冲击较等速运动要小得多，为柔性冲击，这两种运动规律适合于中、低速场合。 4.1.2．何谓凸轮机构的变尖现象和失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响 ?如何加以避免? 答：设计滚子推杆盘形凸轮机构时，实际轮廓上的曲率半径 a ，理论轮廓上的曲率半径与滚子半径 rT 的关系为： a rT 若 rT ，实际廓线形成一尖点，极易磨损，这种现象称为凸轮机构的变尖现象。若 rT 时将产生交叉的廓线，在制造时将被切去，致使推杆不能按预期的运动规律运动，这种现象称为失真现象。设计时应使滚子半径 rT 0.8 min 。 4.1.3．何谓凸轮机构的压力角 ?压力角的大小在凸轮机构的设计中有何重要意义 ? 如何计算直动从动件盘形凸轮机构的压力角 ?如果压力角偏大能采取哪些措施 ? 答：在不考虑摩擦时，凸轮作用于推杆上的正压力方向与推杆上受力点的速度方向之间的夹角称为凸轮机构的压力角。在其他条件相同的情况下，当载荷一定时，压力角越大，则推动推杆所需的驱动力也越大，机构的效率也越低，因此，在设计凸轮机构时，应限制其最大压力角不得超过许用数值。设直动从动件盘形凸轮机构的偏距 e ,从动件位移与凸轮转角的关系 s f ( ) ,基圆半径为 rb ,则压力角以图 4.18 为例应为:

机械原理课后答案——第五章凸轮机构及其设计

2) 标出图b 推杆从图示位置升高位移s 时，凸轮的转角和凸轮机构的压力角。
应用反转法求出推杆从图示位置升高位移s 时，滚子中心在反转运动中占据的位置。
由于滚子中心所在的推杆导路始终与偏距圆相切，过滚子中心作偏距圆切线，该切线即是推杆反转后的位置。
9-8
作AOA’=90º ，并使AO=A’O，则A’为推杆摆动中心在反转过程中占据的位置。作出凸轮的理论廓线和凸轮的基圆。以A’为圆心，A到滚子中心的距离为半径作圆弧，交理论廓线于C’点，以C’为圆心，r为半径作圆弧交凸轮实际廓线于B’点。则B’点为所求。
9-8
作出凸轮的理论廓线和凸轮的基圆。以A’为圆心，A到滚子中心的距离为半径作圆弧，分别交基圆和理论廓线于C、C’点，则C’A’C为所求的位移角。
过C’作公法线 O’C’，过C’作A’C’的垂线，则两线的夹角为所求的压力角。
9-9 解：采用等加速等减速运动规律，可使推题9-7 9-8 9-9
9-7 试标出 a 图在图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过90后推杆的位移；标出图b 推杆从图示位置升高位移s 时，凸轮的转角和凸轮机构的压力角。
a
b
1) a 图在图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮机构的压力角: 在不计摩擦的情况下，从动件所受正压力方向与力作用点的速度方向之间所夹的锐角。
v max 2 h / 0 2 16 1 .5 /( 5 π / 6 ) 18.34mm/s
a 4 h 2 / 02 4 16 1 .5 2 /( 5 π / 6 ) 2 21.03mm/s
2
从动件所受正压力方向：滚子中心与凸轮几何中心的连线。