凸轮机构作业习题讲解学习
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。
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。
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。
项目四汽车常用机构学习任务二 凸轮机构
圆柱凸轮是具有曲线沟槽的圆柱体构件，从动件的运动规律由这 条曲线沟槽决定。圆柱凸轮可使从动件有较大的运动行程，但制造 困难。
(a)端面凸轮机构
(b)圆柱凸轮机构 图4-2-9 柱体凸轮
（1）盘形凸轮机构 具有径向廓线尺寸变化并绕其轴线旋转的凸轮称为盘形凸轮，如
图4-2-7所示。 （2）移动凸轮机构
移动凸轮可视为回转中心趋近于无穷远的盘形凸轮，它相对机架 做直线往复移动，如图4-2-8所示。
图4-2-8 移动凸轮
（3）柱体凸轮机构 轮廓曲线位于柱体端部并绕其轴线旋转的凸轮称为端面凸轮，如
谢谢
2.按从动件的运动形式不同分类
（1）直动从动件凸轮机构 直动从动件就是从动件在直线位置做往复移动，如图4-21、图4-2-7、图4-2-8所示，其对应的凸轮机构称为直动从 动件凸轮机构。 （2）摆动从动件凸轮机构 摆动从动件就是从动件只做往复摆动，如图4-2-9（b）所 示，其对应的凸轮机构称为摆动从动件凸轮机构。
轮廓保持接触，从而保证从动件实现复杂的运动规律。（
）
（2）尖顶从动件尖顶易磨损，故只适用于传递动力不大的低速凸
轮机构中。
(
)
（3）发动机油作为润滑系的工作液，它的主要作用是润滑、冷却
、清净、密封、防腐蚀和减振缓冲。
（）
（4）不同牌号的发动机油可以混用。
（）
【课后作业】
（1）凸轮机构的作用是什么？ （2）凸轮机构如何分类的？
凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成，如图4-2-7 所示。凸轮机构的作用主要是将凸轮的连续转动转化为从动 件的往复移动或摆动。
凸轮机构例题
凸轮机构例题1、已知题4图所示的直动平底推杆盘形凸轮机构，凸轮为R= 30mm的偏心圆盘,20mm，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）推杆的位移s、速度v和加速度a方程；（5）若凸轮以W = IOrad/s回转，当AO成水平位置时推杆的速度。
7匕题」图题4图解1、解:⑴ x0 = 10 = 2AO= 40mnit⑺ 推程J药角心=lS（r ,回程运动角<5；=180° 1近休止角九=0° ,远休止角玄a才-⑶由于平底垂盲于导路的平底推杆凸轮机构的圧力甫恒等于零，所以弧二％0U）如團所示，取旦唯钱与水平线的夹角肯凸轮的转角G M：推杆的位務右程再5 = x3+x3sh^-20（145b^推杆的速度方程対V =20&JCOS^推杆的加速度肓程为口一2%%航<5）当也=1[|曲创池碇于水平位貫时，5M}°或顷° ,所以推杆的速度为v= (20X LOcasS) mm.?«±20Uiiitn/82、10图所示对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，O为凸轮的几何中心，O i为凸轮的回转中心。
直线AC与BD垂直，且Q试计算：=30tnnb（1）该凸轮机构中B、D两点的压力角;（2）该凸轮机构推杆的行程h。
⑴由區可加.氷口两掠的巫和闻次）母沖== arct吕［OQ# OB =arctgO. 5 = 25.565°(2) IT S h = = (2 > 30)mir = GG ITJTI3.如题13图所示的凸轮机构，设凸轮逆时针转动。
要求:画出凸轮的基圆半径，在图示位置时推杆的位移推杆开始上升时总=0°,以及传动角y题H團解s,凸轮转角厲（设。
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。
凸轮机构及其设计习题解答
如图(a)所示的凸轮机构推杆的速度曲线由五段直线组成。
要求：在题图上画出推杆的位移曲线、加速度曲线；判断哪几个位置有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的F位置，凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在?图【分析】要正确地根据位移曲线、速度曲线和加速度曲线中的一个画出其余的两个，必须对常见四推杆的运动规律熟悉。
至于判断有无冲击以及冲击的类型，关键要看速度和加速度有无突变。
若速度突变处加速度无穷大，则有刚性冲击；若加速度的突变为有限值，则为柔性冲击。
解：由图(a)可知，在OA段内(0≤δ≤π/2)，因推杆的速度v=0，故此段为推杆的近休段，推杆的位移及加速度均为零。
在AB段内(π/2≤δ≤3π/2)，因v>0，故为推杆的推程段。
且在AB段内，因速度线图为上升的斜直线，故推杆先等加速上升，位移曲线为抛物线运动曲线，而加速度曲线为正的水平直线段；在BC段内，因速度曲线为水平直线段，故推杆继续等速上升，位移曲线为上升的斜直线，而加速度曲线为与δ轴重合的线段；在CD段内，因速度线为下降的斜直线，故推杆继续等减速上升，位移曲线为抛物线，而加速度曲线为负的水平线段。
在DE段内(3π/2≤δ≤2π)，因v<0，故为推杆的回程段，因速度曲线为水平线段，故推杆做等速下降运动。
其位移曲线为下降的斜直线，而加速度曲线为与δ轴重合的线段，且在D和E处其加速度分别为负无穷大和正无穷大。
综上所述作出推杆的速度v及加速度a线图如图(b)及(c)所示。
由推杆速度曲线和加速度曲线知，在D及E处，有速度突变，且相应的加速度分别为负无穷大和正无穷大。
故凸轮机构在D和E处有刚性冲击。
而在A，B，C及D处加速度存在有限突变，故在这几处凸轮机构有柔性冲击。
在F处有正的加速度值，故有惯性力，但既无速度突变，也无加速度突变，因此，F处无冲击存在。
【评注】本例是针对推杆常用的四种运动规律的典型题。
解题的关键是对常用运动规律的位移、速度以及加速度线图熟练，特别是要会作常用运动规律的位移、速度以及加速度线图。
第九章 凸轮机构一、选择填空1、若从动件的运动规律选择为等加讲解
9-2、在图示的对心移动滚子从动件盘形凸轮 机构中，凸轮的实际廓线为一圆，其圆心在A 点，半径R = 40 mm，凸轮转动方向如图所示， lOA=25mm，滚子半径rT=10mm。试在图上画 出： （1）凸轮的理论廓线； （2）凸轮的基圆半径r0； （3）从动件的行程h； （4）当前的压力角α。
解：1．理论廓线为半径为 R＋rT＝40＋10＝50 mm的圆η。 2．连接偏心圆的圆心A和凸轮转动中心O，并延长使其与偏心圆η相交于C 点，则OC即为凸轮的基圆半径， r0＝50－25＝25 mm 3．从动件的行程h等于理论廓线的最大与最小向径之差， h＝lOA＋50－r0＝25＋50－25＝50mm 4．当前压力角
9-5、图示盘型凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为一以C为中心的 偏心圆盘。 1．确定凸轮的合理转向。 2．画出凸轮的理论轮廓。 3．画出凸轮的基圆，并标出基圆半径r0。 4．标出机构在图示位置时，从动件的位移s。
9-6、在图示的滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，其 圆心在A点，半径R = 35 mm，凸轮转动方向如图所示，滚子半径 rT=8mm，偏距e=10mm，lOA=10mm。试画出： 1）凸轮的理论廓线； 2）凸轮的基圆； 3）凸轮机构当前的压力角α； 4）推程中压力角为0时滚子与凸轮的相对位置。
9-7、一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构如图所示。已知凸轮为一偏心圆 盘，圆盘半径R=30mm，几何中心为A，回转中心为O，从动件偏距 OD=e=10mm，OA=10mm。凸轮以等角速度ω逆时针方向转动。当凸轮在图 示位置时，试求： （1）凸轮的基圆半径r0； （2）图示位置的凸轮机构压力角α； （3）图示位置的凸轮转角φ； （4）图示位置的从动件的位移s。 (1) r0=20mm
凸轮机构设计习题
A. rr< ρmin B. rr>> ρmin C. rr= ρmin
D.不一定
答案
7.凸轮机构压力角对凸轮尺寸的影响反映在：如果 机构压力角减少其它参数不变时，基圆将_____。
A. 增大 B. 减少 C. 不变 D. 不一定
8.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______。
4.位移曲线图是表示_____与____之间关系的曲线。 当从动件为等速运动规律时，其位移曲线是一条 ____线；若为等加速等减速运动规律时，其位移曲 线是一条____线。 5.在凸轮机构从动件的常用运动规律中，______运 动规律有刚性冲击；_____运动规律有柔性冲击； _____运动规律无冲击 。
答案
5.凸轮的基圆半径就是凸轮理论轮廓线上的最小曲 率半径 。 6.滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓 的等距曲线，因此，实际轮廓上各点的向径就等于 理论轮廓上各点的向径减去滚子半径 。
7.当从动件采用等速运动规律时，则机构自始至终 工作平稳不会产生刚性冲击 。
8.一般说来，在凸轮机构中，尖顶从动件可适应任 何运动规律而不致发生运动失真 。
图3-1
解： 1、滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮理论廓线 与实际廓线是两条法向等距的曲线，该法向距离
等于滚子半径rr ，故理论廓线为半径为 40+10=50mm的圆，如图所示。 2、凸轮理论轮廓线的最小向径称为凸轮的基圆半 径rb，因此，连接偏心圆的圆心A和凸轮转动中心 O，并延长使其与理论廓线相交于C点，则OC即 为凸轮的基圆半径rb。由图可知：rb=lAC- lOA =40+10-25=25mm 3、图示，h=(lOA+R+rr)-rb=25+40+10-25= 50 mm
大连理工大学 机械设计基础 作业解答：第3章-凸轮机构-3.6增加了压力角的校核
3-6 偏置直动滚子从动件盘形凸轮：凸轮以等角速度顺时针回转，
偏距 e =10mm，凸轮基圆半径 r0 =60mm，滚子半径10mm。
校核推程压力角：
简谐运动的位移曲线上，斜率变化最大的位置是推程开始处 （这在加速度曲线上也可看出）。
动 件在推程和回程均作简谐运动。请绘出凸轮轮廓并校核推程压 力角。
3-6 设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮：凸轮以等角速度顺时针
方向回转，偏距 e =10mm，凸轮基圆半径 r0 =60mm，滚子半径
10mm；从动件升程 h =10mm，推程运动角φ =150°，远休止角 φ s =30°，回程运动角φ ‘ =120°，近休止角φ s ’ =60°，从
r0 = O1A = 60mm /2 = 30mm
h = O1C－ O1A = OC = 60mm
αC = 0°
α tg D =O1O/OD=0.5 αD = arctg 0.5 = 26°
hD =O1D－O1A= 37mm
3-5 (b) 圆盘半径 R =60mm，半径 r =10mm， O1O = OA/2，求凸
（参见教材42页）
已知：升程 h =10mm，推程运动角φ =150°
3-6 设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮：凸轮以等角速度顺时针
方向回转，偏距 e =10mm，凸轮基圆半径 r0 =60mm，滚子半径
10mm；从动件升程 h =10mm，推程运动角φ =150°，远休止角 φ s =30°，回程运动角φ ‘ =120°，近休止角φ s ’ =60°，从
此处的凸轮曲线最陡峭，是推程 压力角最大的地方。 αmax＝10°＜[α] ＝ 30°
《凸轮机构及其设计》作业习题
《凸轮机构及其设计》作业习题1.思考题3-1 什么是刚性冲击、柔性冲击？常见的运动规律哪些出现刚性冲击？哪些出现柔性冲击？ 3-2 什么是凸轮的理论轮廓曲线？尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件凸轮机构的实际轮廓曲线和理论轮廓曲线有何区别？3-3 何谓凸轮机构的压力角？滚子从动件凸轮机构的压力角如何度量？压力角变化对凸轮机构有何影响？3-4 何谓正偏置？何谓负偏置？若凸轮以顺时针转动，采用偏置直动从动件时，从动件的导路线应偏向凸轮回转中心的哪一侧较合理？为什么？3-5 为什么不能为了机构紧凑，而任意减小盘形凸轮的基圆半径？3-6 设计滚子从动件盘形凸轮机构时，如实际轮廓上出现尖点，将可能出现什么后果？面对这一实际结果，设计上应如何加以处理？2.填空题3-7 在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中， 运动规律使凸轮机构产生刚性冲击， 运动规律产生柔性冲击， 运动规律则没有冲击。
3-8 以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的_______。
3-9 平底对心直动从动件盘形凸轮机构中，其压力角等于 。
3-10 凸轮机构主要是由_______、_______和固定机架三个基本构件所组成。
3-11 凸轮理论轮廓曲线上的某点的法线方向(即从动杆的受力方向）与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_______。
3-12 从动件与凸轮轮廓的接触形式有_______、_______和平底三种。
3-13 凸轮机构从动件等速运动的位移为一条_______线，从动件等加速等减速运动的位移曲线为一条_______线。
3-14 凸轮与从动件接触处的运动副属于_______。
3-15 按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类,凸轮机构可有_______锁合和_______锁合两种。
3-16 凸轮机构的等加速等减速运动，是从动件_______先作等加速上升，然后再_______作等减速下降完成的。
3．是非判断题(正确的在括号内画√，错误的画×)3-17 在滚子从动件盘形凸轮机构中，当凸轮理论轮廓曲线外凸部分的曲率半径大于滚子半径时，从动件的运动规律将出现“失真”现象。
第6章凸轮--习题及答案(全)
o
代入数值得
2 ⎧ ϕ2 o ⎛ ϕ ⎞ = 0o ≤ ϕ ≤ 60o ⎪ ψ = 2 × 30 × ⎜ o ⎟ o ⎪ 120 240 ⎝ ⎠ ⎨ ⎪ψ = 300 - 1 × 120o − ϕ 2 60o ≤ ϕ ≤ 120o ( ) ⎪ 240o ⎩
（2）回程的位移方程式为
⎧ ⎡ ⎛ 2π ⎞ ⎤ T 1 sin ⎜ ' T ⎟ ⎥ Φ 0 + Φ s ≤ ϕ ≤ 360o ⎪ψ = ψ max ⋅ ⎢1 − ' + ⎨ ⎝ Φ0 ⎠⎦ ⎣ Φ 0 2π ⎪ T = ϕ − ( Φ0 + Φs ) ⎩
B’点坐标分别为：
− sin ϕ ⎤ ⎡ x ' ⎤ ⎢ ⎥ cos ϕ ⎥ ⎦ ⎣ y '⎦
⎡ x ' ⎤ ⎡ a − l cos(ψ 0 + ψ ) ⎤ ⎥ ⎢ y '⎥ = ⎢l sin(ψ + ψ ) ⎣ ⎦ 0 ⎣ ⎦ 对于推摆式，图 a） ， ⎡ x ' ⎤ ⎡ a − l cos(ψ 0 + ψ ) ⎤ ⎢ y '⎥ = ⎢ −l sin(ψ + ψ ) ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ 0 ⎦
B
e
A O
解：1）偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。 2）为使推程压力角较小，凸轮应该顺时针转动。
3）以 O 为圆心，以 OB 为半径画圆得理论廓线，连结 OA 并延长交理论廓线于 B0 点，再以 转动中心 A 为圆心，以 AB0 为半径画圆得基圆，其半径为 r0 。 4） B0 点即为推杆推程的起点，图示位置时推杆的位移和相应的凸轮转角分别为 s， ϕ ，B 点处的压力角 α = 0 。 5） AO 连线与凸轮理论廓线的另一交点 B1 ， 过 B1 作偏距圆的切线交基圆于 C1 点， 因此 B1 C1 为行程 H。 6-9 在图示偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构中，凸轮 1 的工作轮廓为圆，其圆心和半径分 别为 C 和 R， 凸轮 1 沿逆时针方向转动， 推动从动件往复移动。 已知： R=100mm， OC=20mm， 偏距 e=10mm，滚子半径 rr=10mm，试回答： 1）绘出凸轮的理论轮廓； 2）凸轮基圆半径 r0=？从动件行程 h=？ 3）推程运动角 Φ 0 =？回程运动角 Φ 0 =？远休止角 Φ s =？近休止角 Φ s =？ 4）从动件推程、回程位移方程式； 5）凸轮机构的最大压力角 α max =？最小压力角 α min =？又分别在工作轮廓上哪点出现？ 6）行程速比系数 K=？
凸轮机构习题解讲解学习
在图示的凸轮机构中，圆弧底摆动推杆与凸轮在B点接触。当 凸轮从图示位置逆时针转过900时，试用图解法标出：1）推杆 在凸轮上的接触点；2）摆杆位移角的大小；3）凸轮机构的压 力角。
解：1）接触点：
2）摆杆位移角:
3）压力角:
r
y v
B
o’
B’
a
o
例已知图示偏心圆盘凸轮机构的各部分尺寸，试在图上用 作图法求： （1）凸轮机构在图示位置时的压力角 ； （2）凸轮的基圆；
（3）从动件从最下位置摆到图示位置时所摆过的角度y；
（4）凸轮相应转过的角度。
解：
试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。 已知凸轮以等角速度顺时针回转，正偏距e=10mm，基圆半径ro=30mm，滚 子半径rr=10mm：推杆运动规律为：凸轮转角d=00～1500时，推杆等速上升 16mm；d=1500一1800时推杆远休；d=1800～3000时推杆等加速等减速回程 16mm；d=3000～3600时推杆近休。
-
例 图示凸轮机构，要求：画出从升程开始到图示位置时 从动件的位移s，相对应的凸轮转角，B点的压力角。
解：
标出(a) 图图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位 置转过900后推杆的位移；并标出(b)图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。
解：
a
s
s
d
a w
w
(a) 正偏置
(b) 正偏置
解：
例 在图示凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转 过90°时凸轮机构的压力角。
解：
例 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。
凸轮机构例题
凸轮机构例题1、已知题4图所示的直动平底推杆盘形凸轮机构，凸轮为30mm的偏心圆盘，虫20mm，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）推杆的位移s速度v和加速度a方程；（5）若凸轮以W = lOrad/s回转，当AO成水平位置时推杆的速度。
AG I上"R=题4團解1、解:⑴^0 =lDmnif 舟 ^110=4阿血⑵推程运动角心=180”，回程运动第抄1近休止角务冋° ,远休止角才血=€° -（3）由于平底垂盲于导路的平底推杆凸轮机构的压力甫恒等于零，所以如=（4）如图所示，取分。
连线与水平线的夬角再凸轮的转角G则;推杆的位務方程戏 "走+ 75血占= 20（1十血c5）推杆的遠匱方程v = 2Dcuca3.5推杆的加遠度肓程为& = -2血％皿占（5）当□ = iorad.s,忆碇于水平位a时，oM}"或1缈，所讥推杆的遠庫为v= (2{)X l€cos5) mm- s=±2O0rain ?10图所示对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆， O 为凸轮的几何中心，O i 为凸轮的回转中心。
直线 AC 与BD 垂直，且，，试计算：（1） 该凸轮机构中B 、D 两点的压力角;（2） 该凸轮机构推杆的行程 h 。
fl ）由II 可加，臥。
两原圧力闻次）母占=叫=arct 吕［qO/O 去=arctgO.5 = 2&f2)行程 h = 70^0 = (2xTO)r™T = 60ITJTI2、 —30tnnip3.如题13图所示的凸轮机构，设凸轮逆时针转动。
要求:画出凸轮的基圆半径，在图示位置时推杆的位移S凸轮转角N （设推杆开始上升时题13图题13图解若=0°，以及传动角y。
机械设计基础第3章 凸轮机构习题解答1
3-1试分别标出四种凸轮机构在图示位置的压力角α。
a)b)c)d)a)b)c)d)3-2图示尖底直动从动件盘形凸轮机构，C 点为从动件推程的起始点。
完成下列各题：(1)在图上标出凸轮的合理转向；(2)试在图上作出凸轮的基圆与偏心圆，并标注其半径r b 与e ；(3)在图上作出轮廓上D 点与从动杆尖顶接触时的位移s 和压力角α；(4)在原图上画出凸轮机构的推程运动角Φ。
题3-2图3-3由图所示直动盘形凸轮的轮廓曲线，在图上画出此凸轮的基圆半径r b、各运动角即推程运动角Φ、远休止角ΦS、回程运动角Φ′和近休止角Φ′S及从动件升程h。
题3-3图3-4图示的对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A 点，半径R＝40mm，凸轮转动方向如图所示，l OA＝25mm，滚子半径r r＝10mm，试问：(1)凸轮的理论曲线为何种曲线？(2)凸轮的基圆半径r b＝？(3)在图上标出图示位置从动件的位移S，并计算从动件的升距h？(4)用反转法作出当凸轮沿ω方向从图示位置转过90°时凸轮机构的压力角。
题3-4图解：(1)理论轮廓曲线为：以A点为圆心，半径为R＋r r的圆。
(2)此时所求的基圆半径为理论轮廓曲线的r b．r b＝R－OA+r r＝40-25+10＝25mm(3)从动件的位移S如图所示。
升程h＝R+OA+r r-r b＝40+25+10-25＝50mm(4)从动件导路沿-ω方向转过90°到B，压力角α'如图中所示。
3-5如图所示偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。
已知凸轮实际轮廓线为一圆心在O 点的偏心圆，其半径为R ，从动件的偏距为e ，试用图解法：(1)确定凸轮的合理转向；(2)画出凸轮的基圆；(3)标出当从动件从图示位置上升到位移s 时,对应凸轮机构的压力角α；（要求量出具体的数值）题3-5图3-8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逆时针回转，正偏距e =10mm ，基圆半径r 0=30mm ，滚子半径r r =10mm 。
第9章凸轮机构习题解答
第9章凸轮机构及其设计的重点知识2.推杆的运动形式基本概念：基圆、基圆半径、推程、行程、推程运动角、回程、回程运动角、休止、远3．凸轮轮廓曲线设计设计原理：反转法原理设计方法：（1）画出基圆及基圆起始位置，取合适的坐标系；（2）根据反转法原理，求出推杆反转时角时的理论廓线方程式。
（3）根据几何关系求出实际廓线方程式。
4．主要参数的选择●压力角从减少推杆和避免自锁的观点来看，压力角愈小愈好。
●基圆半径在满足压力角小于许用压力角的条件下，尽可能使基圆半径小些，以使凸轮机构的尺寸不至过大。
在实际的设计工作中，还需考虑到凸轮机构的结构、受力、安装、强度等方面的要求。
●滚子推杆滚子半径为了避免凸轮廓线变尖和失真现象，滚子半径应小于理论廓线的最小曲率半径。
设计时应尽量使滚子半径小些。
但考虑到强度、结构等限制，通常按经验公式确定滚子半径，设计中验算理论廓线的最小曲率半径。
●平度推杆平底尺寸作图或计算得推杆平底中心至推杆平底与凸轮廓线的接触点间的最大距离后，利用经验公式计算平底的尺寸。
另外，平底推杆凸轮机构有时也会产生失真现象。
凸轮机构的习题参考1．设计一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。
已知凸轮以等角速度w顺时针转动，基圆半径r b=50mm,滚子半径r r=10mm, 凸轮轴心偏于从动件轴线右侧，偏距e=10mm.从动件运动规律如下：当凸轮转过120°时，从动件以简谐运动规律上升30mm；当凸轮接着转过30°时，从动件停歇不动；当凸轮再转过150°时，从动件以等加速减速运动返回原处；当凸轮转过一周中其余角度时，从动件又停歇不动。
2．在图3.13所示的凸轮机构中，已知摆杆AB在起始位置时垂直于OB，l OB=40mm, l AB=80mm,滚子半径r r=10mm，凸轮以等角速度w顺时针转动。
从动件运动规律如下：当凸轮转过180°时，从动件以摆线运动规律向上摆动30°；当凸轮再转过150°时，从动件又以摆线运动规律返回原来位置，当凸轮转过其余30°时，从动件停歇不动。
凸轮机构及其设计习题及答案.
05凸轮机构及其设计1.凸轮机构中的压力角是和所夹的锐角。
2.凸轮机构中�使凸轮与从动件保持接触的方法有和两种。
3.在回程过程中�对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。
4.在推程过程中�对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。
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。
6.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。
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廓线�与滚子相包络的凸轮廓线称为廓线。
8.盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。
9.根据图示的dd 2 s��2�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____________________________________________。
10.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。
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、、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。
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。
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侧。
16.平底从动件盘形凸轮机构中�凸轮基圆半径应由来决定。
17.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。
18.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。
19.当发现直动从动件盘形凸轮机构的压力角过大时�可采取��等措施加以改进�当采用滚子从动件时�如发现凸轮实际廓线造成从动件运动规律失真�则应采取�等措施加以避免。
机械设计基础IA--第三章凸轮机构--习题与答案
第3章凸轮机构一、判断题（正确T，错误F）1.凸轮机构出现自锁是由于驱动力小造成的。
（）2.在凸轮从动件运动规律中，等速运动的加速度冲击最小。
（）3.适用于高速运动的凸轮机构从动件运动规律为余弦加速度运动。
（）4.基圆是凸轮实际廓线上到凸轮回转中心距离最小为半径的圆。
（）5.若要使凸轮机构压力角减小，应增大基圆半径。
（）6.凸轮机构的从动件按简谐运动规律运动时，不产生冲击。
（）二、单项选择题1. 设计凸轮机构，当凸轮角速度和从动件运动规律已知时，则。
A.基圆半径越大，压力角越大B.基圆半径越小，压力角越大C.滚子半径越小，压力角越小D.滚子半径越大，压力角越小2. 凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动。
A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击3. 在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以。
A.增大滚子半径B.减少基圆半径C.增大基圆半径D.增加从动件长度4. 在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是。
A.直动滚子从动件盘形凸轮机构B.摆动滚子从动件盘形凸轮机构C.直动平底从动件盘形凸轮机构D.摆动从动件圆柱凸轮机构5. 与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是。
A.设计较为复杂B.惯性力难以平衡C.点、线接触，易磨损D.不能实现间歇运动6. 有限值的突变引起的冲击为刚性冲击。
A.位移B.速度C.加速度D.频率7.对于转速较高的凸轮机构，为减小冲击振动，从动件运动规律宜采用运动规律。
A.等速B.等加速等减速C.正弦加速度8.若从动件的运动规律为等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的加速度是原来的倍。
A. 1B. 2C. 4D. 89.当凸轮基圆半径相同时，采用适当的从动件导路偏置可以凸轮机构推程的压力角。
A.减小B.增加C.保持原来10.滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。
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2
，求导得：
ds d
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5 3
2
。
（2）计算凸轮的理论廓线和实际廓线
凸轮理论廓线上滚子中心 B 点的直角坐标为：
x (s0 s) cos esin , y (s0 s)sin ecos
其中， s0 r02 e2 602 102 59.2mm 。
凸轮实际廓线的方程，点 B 的坐标方程式为：
110° －33.714 66.760 290° 24.833 －43.870
120° －45.862 61.695 300° 31.867 －38.529
130° －56.895 53.985 310° 38.074 －32.410
140° －66.151 43.904 320° 43.123 －25.306
图 3-6 3-4 设计图 3-7 所示偏置直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮以等角速度顺时针方向
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回转，偏距 e＝10 mm，凸轮基圆半径 r0＝60 mm，滚子半径 rT＝10 mm，从动件的升 程及运动规律与题 3-3 相同，试用图解法绘出凸轮的轮廓并校核推程压力角。
图 3-3 解：如图 3-4 所示，以 O 为圆心作圆并与导路相切，此为偏距圆。过 D 点作偏距圆的 下切线，此线为凸轮与从动件在 B 点接触时导路的方向线。此时轮廓 D 点与尖顶接触时的
压力角 如图所示，即为导路方向线与 OD 的夹角。
图 3-4 3-3 已知直动从动件升程 h＝30 mm，φ＝150°，φs＝30°，φ’＝120°，φs'＝60°， 从动件在推程和回程均作简谐运动，试运用作图法或公式绘出其运动线图 s-t、v-t 和 a-t。 解：（1）推程简谐运动线图
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凸轮机构作业习题
9.设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径，则凸轮压力角将（ A ）。
A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定
10.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角（B）。
11.A.永远等于0° B.等于常数 C.随凸轮转角而变化 D.肯定大于0°二．填充题（每空2分，共20分）
1.理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线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相同的。
（选填相同/不同）2.设计某移动从动件盘形凸轮机构，采用平底从动件可以保证凸轮
机构在运动过程中压力角保持不变。
3.图示凸轮机构的名称是偏置移动从动件盘型凸轮机构。
（填充题3图）（填充题4图）
4.在图示凸轮机构中，盘形凸轮的一段轮廓线为渐开线，且凸轮基圆与渐开线
基圆半径相同（半径r0=10 mm），偏置距离e=10 mm，当从动件尖端与渐开线轮廓段在图示位置接触时，其压力角α= 0 。
5.在凸轮机构中，当从动件选择等速运动规律时，会产生刚性冲击。
6.当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现锁死现象。
7.在设计滚子移动从动件盘形凸轮机构时，若发生凸轮实际轮廓变尖现象，为
克服变尖现象，可采取的措施有__增大基圆半径___或____减小滚子半径___。
8.用作图法绘制凸轮廓线时，常采用的方法为有_____图解法__________。
9.凸轮机构中常用弹簧来保持凸轮和从动件紧密接触，弹簧在机构运动分析中
不是一个构件。
（选填是/不是）
三、（本题10分）在图示偏置滚子移动从动件盘形凸轮机构中，在图中作出：（1）图示位置时推杆的压力角和位移；（2）凸轮从图示位置转过90°后，推杆的压力角和位移；（3）推杆的行程和所在位置的压力角。
四、（本题10分）在图示偏心尖端移动从动件盘形凸轮机构中，已知图示为从动件推程起始位置，推程运动角ϕ1=120°，回程运动角ϕ2=60°，近休止角
ϕ3=180°，试用反转法（保留做图线）绘出从动件的位移曲线（即s-ϕ曲线）。
五、（本题10分）图示凸轮机构中，凸轮廓线为圆形，几何中心在B点，请标出：
1) 凸轮的理论廓线；2) 凸轮的基圆；3) 凸轮机构的偏距圆；4) 凸轮与从动件在D点接触时的压力角；5) 凸轮与从动件从在C点接触到在D点接触时凸轮转过的角度。
六、（本题10分）在偏置滚子移动从动件盘形凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r b=30mm，滚子半径r k=6mm，从动件导轨偏于凸轮转动中心O的右侧10mm 处（如图所示）。
工作时凸轮逆时钟方向转过180°，从动件按等加等减速运动规律上升30mm，试作出升程段的凸轮实际廓线。
七、（本题10分）一偏置滚子移动从动件盘形凸轮机构，已知其基圆半径
r b=30mm，从动件上滚子中心的移动轨迹线偏于凸轮转动中心的右侧，偏距
e=10mm，滚子半径r g=6mm，凸轮逆时钟方向转动，从动件升程按余弦加速度运动规律运动，其s-ϕ曲线如图。
⑴按μl=0.001m/mm的比例尺绘制凸轮升程段的理论廓线和实际廓线；⑵试分析该机构在运动过程中有无冲击？若有，请说明冲击类型及发生位置；若无，请说明其条件。
八、（本题10分）一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心轮，其半径R=30mm，偏心距e＝15mm，滚子半径r k＝10mm，凸轮顺时针转动，角速度ω为常数。
试求：(1)圆出凸轮机构的运动简图。
(2)作出凸轮的理论廓线、基圆以及从动件位移曲线，s-φ图。