《机械设计基础》试题库_凸轮机构
机械设计基础 第三章 凸轮机构
0
v
0 a +
0 -
机械设计基础——凸轮机构
等速运动（续）
回程(0’0) 运动方程： 位移方程： s h1 / 0 ' 速度方程： v h / 0 加速度方程：a 0
s h 0’
0
0
v
0 - -
s h 2h( 0 )
2
h
推程 运动方程:
s
h/2
0
0/2 0
0/2
s
v
2h
2
4 h
2 0
v
02 4h 2 a 02
0 a 0
运动线图 冲击特性：起、中、末点柔性冲击 适用场合：低速轻载
机械设计基础——凸轮机构
三、从动件运动规律的选择
实际使用时, 推程或回程的运动规律可采用单一运动规律 ,也可以 将几种运动规律复合使用。 1. 当机械的工作过程只要求推杆实现一定的工作行程，而对运 动规律无特殊要求时，主要考虑动力特性和便于加工 低速轻载时，便于加工优先； 速度较高时，动力特性优先。 2. 当机械的工作过程对推杆运动规律有特殊要求时： 转速较低时，首先满足运动规律，其次再考虑动力特性和加工 转速较高时，兼顾运动规律和动力特性，采用组合运动
t
0
推程
01
远休止
rb
0’
回程
02
近休止
C
回程，回程运动角0’ 近休止，近休止角02 行程（升程），h 运动线图: 从动件的位移、速度、加速度等随时 间t或凸轮转角j变化关系图
机械设计基础——凸轮机构
《机械设计基础》试题库
《机械设计基础》试题库《机械设计基础》复习题⼀、填空题1.在凸轮机构中，从动件在推程按等速运动规律运动，则在推程和推程两个运动瞬间，给机构带来冲击。
2.带传动中的打滑现象最先出现在带与带轮的接触弧上。
3.滚⼦链传动中产⽣的跳齿和脱链现象最先出现在链轮轮齿上。
4.闭式齿轮传动中，齿⾯点蚀最先出现在靠近线的齿⾯上。
5.⽤范成法切制正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮齿廓时，避免根切的最少齿数为。
α度，常⽤于。
6.三⾓形螺纹的⽛型⾓=7.机械产品设计中的“三化”是指、及。
8.普通平键的⼯作⾯是，⼯作时靠传递转矩。
9.V带传动限制带速v<30m/s的⽬的是为了；限制带在⼩轮上的包⾓α1≥120°的⽬的是。
10.带传动的主要失效形式为和，所以其设计计算准则为：。
11.按所受载荷的性质分类，车床的主轴是，⾃⾏车的前轴是，连接汽车变速箱与后桥以传递动⼒的轴是。
12.按摩擦性质，轴承分为和两⼤类。
13.普通螺纹的公称直径指的是螺纹的径。
14.带传动中，传动带受的三种应⼒是应⼒，应⼒和应⼒。
15.当齿轮的圆周速度v> 12m/s时，应采⽤润滑。
16.当时，轴承所能承受的载荷，称为基本额定动载荷。
17.轴上零件的周向固定常⽤的⽅法有，，和。
18.按摩擦性质，轴承分为和两⼤类。
19.如将轴类零件按受⼒⽅式分类，可将受作⽤的轴称为⼼轴，受作⽤的轴称为传动轴，受作⽤的轴称为转轴。
20.当带传动的传动时，打滑⾸先发⽣在带轮的轮上。
若正常⼯作时，在轮上带的速度⼤于带轮的速度。
21. 蜗杆传动的失效经常发⽣在上。
22. 两构件通过或接触组成的运动副称为⾼副。
23. 凸轮机构是由、、三个基本构件组成的。
24. ⼯作时只受不承受的轴称为⼼轴。
25. 联轴器能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动。
26. 铰链四杆机构满⾜曲柄存在的条件，取与最短杆相邻的杆为机架时，为机构；取最短杆为机架时，为机构。
27. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的和必须分别相等。
机械设计基础第3章凸轮机构
2）运动线图（推程）：表3-1
s
h
3）运动特点：产生刚性冲击
ψ
∵ 从动件在运动开始和终止的瞬
Φ
t
时，因速度有突变，则加速度 v
a在理论上出现瞬时的无穷大，
hω/Φ
ψ
导致从动件突然产生非常大的 a
t
惯性力，因而使凸轮机构受到
ψ
极大的冲击，这种冲击称为刚
t
性冲击。
4）适用场合：低速运动或不宜单独使用。
ψ
点作各自的垂线与水平线，交点
v
Φ
即为s曲线上的点，光滑连接这
些点，得到s图。
ψ a
3）运动特点：产生柔性冲击
∵在首、末两点从动件的加速度
ψ
有突变，因此也有柔性冲击。
4）适用场合：中、低速运动。
4、正弦加速度（摆线）运动规律 从动件在运动过程中加速度呈正弦曲线规律变化。
1）运动方程：表3-1 s=h[ψ/Φ-sin(2πψ/Φ)/2π]
一、压力角α与作用力的关系
（前面已讲过）压力角α（或传动角γ）的大小反映 了机构传动性能的好坏。α↓( 或γ↑)，机构的传动性能越好。
压力角α：作用在从动件上的驱动力 方向（即沿接触点处的法线方向）与该力 作用点的绝对速度方向之间所夹的锐角。 注意：对于滚子从动件，压力角要作在
理论廓线上。
F可分解为：F′= Fcosα——有效分力
4 2 3
1
图3-4
如图所示的靠模车削机 构，工件1转动时，并和靠模 板3一起向右移动，由于靠模 板的曲线轮廓推动，刀架2带 着车刀按一定的运动规律作 横向运动，从而车削出具有 曲线表面的手柄。
如图所示的绕线机构，当 具有凹槽的圆柱凸轮转动时， 迫使从动件作往复移动，从而 均匀地将线绕在轴上。
机械设计基础凸轮机构
机械设计基础凸轮机构1. 引言凸轮机构是机械设计中常用的一种机构，通过凸轮的旋转运动，使其上的凸轮副与其他零部件发生相对运动，从而实现特定的机械功能。
本文将介绍凸轮机构的基本概念、设计原则以及常见的凸轮机构类型。
2. 凸轮机构的基本概念凸轮机构由凸轮和从动件组成，其中凸轮是凸轮机构的核心部件，决定了从动件的运动规律。
凸轮可以是圆形、椭圆形、心形等不同形状，根据不同的设计需求选择不同的形状。
从动件是凸轮上的接触件，通过凸轮的旋转运动，从动件与其他零部件发生相对运动，实现机械功能。
常见的从动件有凸轮挤压件、滑块和摇杆等。
3. 凸轮机构的设计原则设计凸轮机构时应遵循以下原则：•机构运动规律：根据机械功能需求确定凸轮的运动规律，将其转化为凸轮的轮廓曲线，从而确定凸轮的形状。
•受力分析：在凸轮机构运动过程中，对从动件受力进行合理的分析和计算，确保从动件不会发生过大的应力和变形，保证机构的可靠性和稳定性。
•声、振动和能量损失的控制：凸轮机构在运动过程中会产生一定的声音、振动和能量损失，需要通过合理的设计控制其产生的程度，降低噪声、振动和能量损失。
•结构的紧凑性和制造的可行性：凸轮机构的结构需尽可能紧凑，减少零部件数量，简化制造工艺，降低制造成本。
4. 常见的凸轮机构类型4.1 凸轮挤压件机构凸轮挤压件机构是最常见的凸轮机构类型之一。
它由凸轮和挤压件组成，通常用于压铸、冷挤压、热压实等加工过程中。
通过凸轮的旋转运动，挤压件对工件进行加工，使工件形成特定的形状。
凸轮挤压件机构凸轮挤压件机构4.2 滑块机构滑块机构是另一种常见的凸轮机构类型。
它由凸轮和滑块组成，通过凸轮的旋转运动，滑块在滑道上做直线运动。
滑块机构常用于液压系统、工艺装备等领域。
滑块机构滑块机构4.3 摇杆机构摇杆机构由凸轮和摇杆组成，通过凸轮的旋转运动，驱动摇杆做往复运动。
摇杆机构常用于发动机、输送带等机械设备中。
摇杆机构摇杆机构5. 结论凸轮机构在机械设计中扮演着重要的角色，通过不同凸轮形状和从动件的组合，可以实现多种不同的机械功能。
机械设计基础--第四章(凸轮机构)
二、学习指导
图4-10
三、典型实例分析
例4-1 试设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。已 知凸轮以等角速度1逆时针方向转动，偏距e =10mm，凸轮 的基圆半径 rb= 50mm，从动件的升程h=20mm，滚子半径rT =10mm，h=120 o，s=90 o，h=90 o，s=60 o。从动件在推 程作等加速等减速运动，回程作等速运动。试用图解法绘制 凸轮的轮廓。
二、学习指导
图4-1
图4-2
二、学习指导
2. 凸轮机构的特点 ⑴ 优点是：只需确定适当的凸轮轮廓就可使从动件得到任
意预期的运动规律，结构简单，体积较小，易于设计。
⑵ 缺点是：由于凸轮与从动件是高副接触，压力较大，易 磨损，故不宜用于大功率传动；又由于受凸轮尺寸限制，凸轮
机构也不适用于要求从动件工作行程较大的场合。
高等院校现代机械设计系列教材
Fundamentals of Machine Design
（第四章）
第四章
凸轮机构
一、基本内容及学习要求 二、学习指导 三、典型实例分析 四、复习题 五、复习题参考答案
回目录
一、基本内容及学习要求
⒈ 基本内容 (1) 凸轮机构的应用和分类；
(2) 从动件的常用运动规律；
(3) 按已知运动规律绘制平面凸轮轮廓；
(4) 凸轮机构设计中应注意的几个问题。
一、基本内容及学习要求
⒉ 学习要求 ⑴ 了解凸轮机构的应用和分类方法。 ⑵ 掌握等速运动、等加速等减速运动规律的特点及位移 线图的绘制方法，能分析凸轮机构产生刚性冲击或柔性冲击 的原因。 ⑶ 掌握直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制方法。 ⑷ 掌握任意位置时凸轮机构压力角的绘制。了解选择滚 子半径的原则、压力角与自锁的关系及基圆半径对压力角的 影响等。
03机械设计基础-凸轮机构.
凸轮机构
§3-1 凸轮机构的应用和分类 一、凸轮机构的应用
凸轮机构能将主动件的连续等速运动变 为从动件的往复变速运动或间歇运动。在自 动机械、半自动机械中应用非常广泛。 图３-1所示为内燃机配气凸轮机构。凸 轮1以等角速度回转时，它的轮廓驱动从动件 2（阀杆）按预期的运动规律启闭阀门。
内燃机
从动件的运动规律即是从动件的位移s、 速度v和加速度a随时间t变化的规律。当凸 轮作匀速转动时，其转角与时间t成正比 （=t），所以从动件运动规律也可以用 从动件的运动参数随凸轮转角的变化规律来 表示，即s=s（），v=v（），a=a（）。 通常用从动件运动线图直观地表述这些关系。
下面以图3-6为例，介绍凸轮运动参数
录音机卷带机构
5 摩擦轮 4 4
3 3
皮带轮 皮带轮
2
设计：潘存云
3
1 送料机构
图３-３所示为应用于冲床上的凸轮 机构示意图。凸轮1固定在冲头上，当 冲头上下往复运动时，凸轮驱使从动件 2以一定的规律作水平往复运动，从而 带动机械手装卸工件。
图３-３冲床上的凸轮机构
从以上所举的例子可以看出：凸轮机构 主要由凸轮1、从动件2和机架3三个基本构件 组成。从动件与凸轮轮廓为高副接触传动，因 此理论上讲可以使从动件获得所需要的任意的 预期运动。
•按从动件的运动形式分类：
（1）移动从动件：从动件相对机架作往复直 线运动。 （2）偏移放置：即不对心放置的移动从动件， 相对机架作往复直线运动。 （3）摆动从动件：从动件相对机架作往复摆 动。 为了使凸轮与从动件始终保持接触，可以利用 重力、弹簧力或依靠凸轮上的凹槽来实现。
§３-2 从动件的常用运动规律
点击 动画
图３-1 内燃机配气凸轮机构
02.4 《机械设计基础》凸轮汇编
凸轮1.组成凸轮机构的基本构件有几个？（B ）A.2个B.3个C.4个D.5个2.与平面连杆结构相比，凸轮结构的突出优点是什么？（ C ）A 能严格的实现给定的从动件运动规律B 以实现间歇运动C 能实现多种运动形式的变换3.凸轮轮廓与从动件之间的可动联接是什么类型的运动副？（ B ）A 移动副B 高副C 转动副D 可能是高副也可能是低副4.若要盘形凸轮结构的从动件在某段时间内停止不动，对应的凸轮轮廓应是什么曲线？（ B ）A.一段直线B.一段圆弧C.一段抛物线D.以凸轮转动中心为圆心的圆弧5.凸轮机构从动杆运动规律不变的情况下，若缩小凸轮基圆半径，则压力角（ C ）A.减小 B.不变 C.增大 6按从动件的运动形式分类，凸轮机构分为（移动从动件）和（摆动从动件）。
7从动件在某瞬时速度突变，其加速度及惯性力在理论上均趋于无穷大时所引起的冲击称为（刚性冲击）。
8质点在圆周上作匀速运动时，它在这个圆的直径上的投影所构成的运动成为（简谐运动）。
9在其他条件不变时，压力角越大，基圆半径越（小 ）。
10平底直动从动件盘形凸轮机构，压力角始终（不变）。
11凸轮机构的组成部分及其特点？凸轮机构是由凸轮，从动件以及机架三部分组成。
推杆的特点是具有曲线轮廓或凹槽的构件。
从动件也称推杆，它的运动规律是由轮廓曲线和运动尺寸决定。
机架的特点是不参与活动构件的运动起支撑和连接作用。
12简述凸轮机构的优点和缺点？优点：1.实现各种复杂的运动要求2.结构简单，紧凑3.设计简便。
缺点：点，线易磨损，不适合告诉重载。
13凸轮结构中按从动件的形状可分为几种推杆？并且简述它们的特点？三种，分别是尖顶推杆，滚子推杆，平底推杆。
尖顶推杆：1，尖顶始终能够与凸轮轮廓保持接触，可实现复杂的运动规律2，易磨损，只宜用于轻载，低速。
滚子推杆：耐磨，承载大，较常用。
平底推杆：1，接触面易形成油膜，利于润滑常用于高速运动2配合的凸轮轮廓必须全部外凸。
机械设计基础考试试题及答案
10.工作中只受弯矩不受转矩的轴叫作心轴，只受转矩不受弯矩的轴叫作传动轴，同时受弯矩和转矩的轴叫作转轴，自行车的前轴是心轴，中轴是转轴，后轴是心轴；
11.平键联接靠_挤压传递转矩，楔键联接靠_摩擦_传递转矩，楔键联接的主要缺点是_对心性不好
.轴向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ
轴承Ⅰ被放松FaⅠ=FSⅠ=2430N
轴承Ⅱ被压紧FaⅡ=FSⅡ=3430N
当量动载荷FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27<e
XⅠ=1 YⅠ=0
PⅠ=XⅠFrⅠ=9000N
FaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0.686>e
XⅡ=0.4 YⅡ=1.88
A)齿数，B)模数，C)齿宽
7.齿轮的渐开线形状取决于它的＿C＿。
A)齿顶圆，B)分度圆，C)基圆，D)齿根圆
二、填空题（有4小题，16个空，每空1分,共16分。把答案填在题中横线上）
8.机构运动简图是_用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副,并按一定比例绘制各运动副的相对位置,因而能说明机构各构件间相对运动关系的简单图形。
A.工作齿宽b B.模数m C.齿数z D.压力角α
17.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( B )
A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分
18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是(B)（下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）
A.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=β B.ma1=mt2, αa1=αt2,γ=β
4.机构具有确定相对运动的条件是( A )
《机械设计基础》试题及答案解析
机械设计基础一．填空题：1 . 凸轮主要由（凸轮），（从动件）和（机架）三个基本构件组成。
2 . 凸轮机构从动件的形式有由（尖顶）从动件，（滚子）从动件和（平底）从动件。
3 . 按凸轮的形状可分为（盘型）凸轮、（移动）凸轮、（圆柱）凸轮、（曲面）4. 常用的间歇运动机构有（棘轮）机构，（槽轮）机构，（凸轮间歇）机构和（不完全齿）机构等几种。
5 螺纹的旋向有（左旋）和（右旋）; 牙形有（三角形）. （梯形）. （矩形）. （锯齿形）6. 标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的（法面模数）和（法面压力角）都相等，齿轮的（螺旋）相等（旋向）_相反7 已知一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=150, b=500, c=300, d=400 ，当取c 杆为机架时，它为（曲柄摇杆）机构；当取 d 杆为机架时，则为（双摇杆）机构。
8 平面连杆机构当行程速比K （> 1 ）时，机构就具有急回特性。
9 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：当为（曲柄）主动件（曲柄与机架）共线时。
13 螺纹联接的基本类型有（螺栓联接）、（双头螺柱联接）、（螺钉联接）、（紧定螺钉联接）四种。
14 轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为（定轴）轮系和（周转）轮系。
15 滚动轴承代号为62305/P5 ；各部分的含义是：“6”表示（沟球轴承）；“23 ”表示（宽度系数）；“05”表示（内径代号）；P5 表示（精度公差等级）。
16. 螺纹的公称直径是指它的（大径），螺纹“ M12X1.5 左”的含义是（左旋细牙螺纹公称直径12 ）。
17. 螺纹的公称直径是指它的（大径）。
M16*2 的含义是（细牙螺纹外径16 螺距2 ）。
18. 滚动轴承代号“ 6215 ”的含义是_ （"6"_ 表示是普通深沟球轴承，2_是宽度系列5 是内径代号）.20. 一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为 3 毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米，则螺杆应转___1/3 ______ 圈。
《机械设计基础》试题库_凸轮机构
第３章凸轮机构习题与参考答案一、单项选择题(从给出得Ａ、B、C、Ｄ中选一个答案)１与连杆机构相比，凸轮机构最大得缺点就是.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与其她机构相比，凸轮机构最大得优点就是。
A．可实现各种预期得运动规律Ｂ.便于润滑C.制造方便，易获得较高得精度D。
从动件得行程可较大３盘形凸轮机构得压力角恒等于常数.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，在其她条件相同得情况下,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得关系为关系。
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得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。
（）从动杆得行程不能太大。
A、盘形凸轮机构ﻩB、移动凸轮机构ﻩﻩC、圆柱凸轮机构８.（）对于较复杂得凸轮轮廓曲线，也能准确地获得所需要得运动规律。
A 尖顶式从动杆ﻩB、滚子式从动杆ﻩﻩC、平底式从动杆９.( ）可使从动杆得到较大得行程.Ａ、盘形凸轮机构 B 移动凸轮机构Ｃ、圆柱凸轮机构10．( )得摩擦阻力较小，传力能力大.A尖顶式从动杆Ｂ、滚子式从动杆ﻩﻩﻩC平底式从动杆１1、( )得磨损较小，适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线得高速凸轮机构。
A、尖顶式从动杆ﻩB、滚子式从动杆ﻩC、平底式从动杆12.计算凸轮机构从动杆行程得基础就是( )。
A 基圆ﻩﻩＢ、转角ﻩＣ轮廓曲线１3。
凸轮轮廓曲线上各点得压力角就是（ﻩ)。
A、不变得ﻩB、变化得1４.凸轮压力角得大小与基圆半径得关系就是（)。
(精校版)《机械设计基础》试题库及答案
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一、填空（每空1分）1、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体;部件是机器的装配单元体.2、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副.3、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。
平面运动副可分为低副和高副。
4、平面运动副的最大约束数为 2 .5、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。
6、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。
7、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。
8、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。
曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时，机构无死点位置,而当摇杆为原动件时，机构有死点位置.9、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。
10、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为:急回特性.11、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。
12、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。
13、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。
14为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。
15、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成.16、链传动和带传动都属于挠性件传动。
机械设计基础试题及答案
机械设计基础试题1一、填空题：（每题2分,共20分）1、设计时凸轮的轮廓曲线取决于____________________________________________ 。
2、渐开线齿廓形状取决于__________ 大小。
3、普通螺纹的牙型为_________________ 形。
4、刚性联轴器无补偿__________ 的能力。
5、当滚子链的链节数为奇数时，接头要用__________________________ 。
6、阿基米德蜗杆在轴面的齿廓为__________________________________ 。
7、槽轮轮机构常由______________________________________ 等组成。
8、滚动轴承72211AC 中“ 11”表示_____________________9、斜齿轮的____________ 参数为标准参数，_____________ 参数为计算参数。
10、所谓高副就是指两构件的直接接触为___________________________ 。
二、判断题：（每题5分,共25分）1．（）根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。
2．（）普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。
3．（）三角形螺纹具有较好的自锁性能。
螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。
所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。
4. （）m, d, ha* c*都是标准值的齿轮是标准齿轮。
5．（）渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的大小仍保持不变。
三、简答题：（20 分）1、简述滚动轴承的3 类、6类、7 类的类型名称及应用特点。
2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。
四、综合题（1 题2 分,2题8分,3题5分,共15分）已知一四杆机构各杆长为AB =50伽,BC = 90伽,CD = 80伽，AD = 100伽。
(主观题及答案)《机械设计基础》试题库
《机械设计基础》题库题型说明：一、单项选择题（每小题1分，共10分）二、多项选择题（每小题2分，共20分，错选或漏选均不得分）三、填空题（每小题2分，共20分）四、分析设计题（每小题10分，共30分）（一）第一小题：运动简图、自由度计算或受力分析（二）第二小题：连杆机构或凸轮机构的分析与设计（三）第三小题：轴系结构改错五、计算题（每小题10分，共20分）（一）第一小题：齿轮机构或轮系相关计算（二）第二小题：带传动、齿轮传动、轴承、联接等相关计算第二部分主观题四、分析设计题（一）第一小题：运动简图、自由度计算或受力分析1、根据下列题图，绘制活塞泵的机构运动简图，注意标注构件或运动副的编号（10分）。
1、答：如图所示，以规定的符号绘出机构的运动副A、B、C、D、E、F（5分，D或E错扣1分，其他错一个扣0.5分），以简单的线条绘出构件AB、BC、CE、EF及机架（5分，错一个扣1分）。
2、根据下列题图，绘制的牛头刨床的机构运动简图，注意标注构件的编号（10分）。
2、答：如图所示，以简单的线条绘出构件机架1、2、3、4、5、6、7（7分，错一个扣1分），以规定的符号绘出机构的运动副（3分，错一个扣0.5分）。
3、指出下图所示机构的活动构件数n、低副数P L 和高副数P H ,计算该机构的自由度，说明其是否存在复合铰链、局部自由度和虚约束，并判定其是否具有确定的相对运动（标有箭头的构件为原动件）。
（10分）3、答：n=7（1.5分）; P L=9（1.5分）; P H=1（1分）;F=3n-2P L-P H=2（1分）C处存在复合铰链（1分），F处存在局部自由度（1分），E处或E’处存在虚约束（1分）。
由于题中机构自由度为2，而题中有2个原动件，自由度与原动件数相等，故题中机构有确定的相对运动（2分）。
4、指出下图所示机构的活动构件数n、低副数P L 和高副数P H ,计算该机构的自由度，说明其是否存在复合铰链、局部自由度和虚约束，并判定其是否具有确定的相对运动（标有箭头的构件为原动件）。
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 。
最新《机械设计基础》试题库及答案(1)
机械设计基础试题库一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。
……（√）2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。
（×）4、机构是具有确定相对运动的构件组合。
………………………………（√）5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。
………………（√）6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。
……（×）7、连杆是一个构件，也是一个零件。
………………………（√）8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。
………………………………（×）二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ）A．机构B．构件C．部件D．零件2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ）A．是否能完成有用的机械功或转换机械能B．是否由许多构件组合而成C．各构件间能否产生相对运动D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ）A．构件是机器零件组合而成的。
B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ）A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ）A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂C．汽车的轮子D．空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。
车床上的主轴属于（执行）部分。
2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。
3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。
4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。
5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。
机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。
2 平面机构一、填空题(每空一分)2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。
《机械设计基础》试题库
《机械设计基础》试题库一、计算图示机构的自由度，并判断机构是否具有确定的运动。
（如有复合铰链、虚约束、局部自由度须指出）DEDCDDE二、轮系的计算1．在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z3=30，Z2=90，Z2’=40，Z3’=40，Z４=30，试求传动比i1H，并说明Ｉ、Ｈ轴的转向是否相同？2．在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1 =15，Z2=20， Z2’ = Z3’= Z４=30， Z3=40，Z 5= 90，试求传动比IⅠⅡ，并说明Ｉ、Ⅱ轴的转向是否相同？3.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=1（右旋蜗杆）， Z2=40 ，Z2’= 24，Z3=72，Z,3=18，Z4= 114.1、该轮系属于何种轮系2、求轮系的传动比i1H，并在图中标出系杆Ｈ的转向。
4.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= 20，Z2=30，Z 2’= 50， Z3=80， n1=50r/min，方向如图所示，试求nH的大小和方向。
5.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= Z4=20，Z 2= Z5=30，Z3= Z6=100，试求传动比i1H。
ⅠⅠⅡ6.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=100， Z 2=40，Z 2’=30， Z 3=90， Z ,3=50， Z 4=2(右旋)， n 1=200r/min ，n 4=1250r/min ，转向如图所示，试求n Ｈ的大小及方向。
7.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=15， Z 2=25，Z 2’=20， Z 3=20， Z 4=60，Z 4’= 55， n 1=110r/min ，转向如图所示，试求n h 的大小及转向。
8.某起重装置，其运动简图所图所示，已知各轮齿数为Z 1=Z 2=20，Z 3=60，Z 4=2(蜗杆)， Z 5=40，n 1的转向如图所示，试求 1、该轮系属于何种轮系？ 2、i 15的大小;3、此时重物Ｗ是上升还是下落？三、作图题（按作图规则作图，图线清晰） 1.凸轮为一偏心圆盘。
《机械设计基础》试题库-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。
5．凸轮机构的从动杆，都是在垂直于凸轮轴的平面内运动。（ ）
6．从动杆的运动规律，就是凸轮机构的工作目的。（ ）
7．计算从动杆行程量的基础是基圆。（ ）
8．凸轮曲线轮廓的半径差，与从动杆移动的距离是对应相等的。（ ）
9．能使从动杆按照工作要求，实现复杂运动的机构都是凸轮机构。（ ）
10．凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。（ ）
23 若凸轮是以顺时针转动，采用偏置直动推杆时，推杆的导路线应偏于凸轮回转中心的哪一侧较合理为什么
24 已知一摆动滚子推杆盘形凸轮机构，因滚子损坏，现更换了一个外径与原滚子不同的新滚子。试问更换滚子后推杆的运动规律和推杆的最大摆角是否发生变化为什么
25 为什么平底推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线一定要外凸滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线却允许内凹，而且内凹段一定不会出现运动失真
A. 大于 B. 小于 C. 等于
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
二、填空题
1 在凸轮机构几种常用的推杆运动规律中，只宜用于低速；和不宜用于高速；而和都可在高速下应用。
2 滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从到的最短距离。
3 平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于。
4 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中，有刚性冲击；、
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第 3章凸轮机构习题与参考答案一、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（）。
A 基圆半径越小，压力角偏小 B. 基圆半径越大，压力角偏小15．压力角增大时，对（）。
A. 凸轮机构的工作不利B. 凸轮机构的工作有利C.凸轮机构的工作无影响16．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B.速度方向与从动杆速度方向之间的夹角C.法线方向与从动杆速度方向之间的夹角18．为了保证从动杆的工作顺利，凸轮轮廓曲线推程段的压力角应取（）为好。
A. 大些B. 小些19．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20．从动杆的运动速度规律，与从动杆的运动规律是（）。
A. 同一个概念B. 两个不同的概念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（）理论轮廓外凸部分的最小曲率半径。
A.大于B. 小于C. 等于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. 平底式二、填空题1在凸轮机构几种常用的推杆运动规律中，只宜用于低速；和不宜用于高速；而和都可在高速下应用。
2滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从到的最短距离。
3平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于。
4在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中，有刚性冲击；、运动规律有柔性冲击；运动规律无冲击。
5凸轮机构推杆运动规律的选择原则为：①，②，③。
6设计滚子推杆盘形凸轮机构时，若发现工作廓线有变尖现象，则在尺寸参数改变上应采用的措施是，。
7在设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的工作廓线时发现压力角超过了许用值，且廓线出现变尖现象，此时应采用的措施是。
8 设计凸轮机构时，若量得其中某点的压力角超过许用值，可以用使压力角减小。
9．凸轮机构能使从动件按照，实现各种复杂的运动。
10．凸轮机构是副机构。
11．凸轮是一个能从动件运动规律，而具有或凹槽的构件。
12．凸轮机构主要由，和三个基本构件所组成。
13．当凸轮转动时，借助于本身的曲线轮廓，从动件作相应的运动。
14．凸轮的轮廓曲线可以按任意选择，因此可使从动件得到的各种运动规律。
15．盘形凸轮是一个具有半径的盘形构件，当它绕固定轴转动时，推动从动杆在凸轮轴的平面内运动。
16．盘形凸轮从动杆的不能太大，否则将使凸轮的尺寸变化过大。
17．圆柱凸轮是个在圆柱开有曲线凹槽或是在圆柱上作出曲线轮廓的构件。
18．凸轮机构从动杆的形式有从动杆，从动杆和从动杆。
19．尖顶式从动杆与凸轮曲线成尖顶接触，因此对较复杂的轮廓也能得到运动规律。
20．凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮决定的。
21．以凸轮的半径所做的圆，称为基圆。
22．在凸轮机构中，从动杆的称为行程。
23．凸轮轮廓线上某点的24．如果把从动杆的方向与从动杆量与凸轮的方向之间的夹角，叫压力角。
之间的关系用曲线表示，则此曲线就称为从动杆的位移曲线。
25．当凸轮作等速转动时，从动杆上升或下降的速度为一，这种运动规律称为运动规律。
26．将从动杆运动的整个行程分为两段，前半段作运动，后半段作运动，这种运动规律就称为运动规律。
27．凸轮机构从动杆位移曲线的横坐标轴表示凸轮的，纵坐标轴表示从动杆的量。
的28．画凸轮轮廓曲线时，首先是沿凸轮转动的在基圆上作等分角线。
方向，从某点开始，按照位移曲线上划分29．凸轮机构的从动件都是按照运动规律而运动的。
30．凸轮的轮廓曲线都是按完成一定的而进行选择的。
31．当盘形凸轮只有转动，而没有变化时，从动杆的运动是停歇。
32．凸轮机构可用在作间歇运动的场合，从动件的运动时间与停歇时间的，以及停歇都可以任意拟定。
33．凸轮机构可以起动，而且准确可靠。
34．圆柱凸轮可使从动杆得到的行程。
35．尖顶式从动杆多用于传力、速度较以及传动灵敏的场合。
36．滚子从动杆与凸轮接触时摩擦阻力，但从动杆的结构复杂，多用于传力要求的场合。
37．平底式从动杆与凸轮的接触面较大，易于形成油膜，所以较好，于没有曲线的凸轮上作高速传动。
38．滚子式从动杆的滚子选用得过大，将会使运动规律“失真”。
39．等加速等减速运动凸轮机构，能避免传动中突然的，消除强烈的工作平稳性，因此多用于凸轮转速和从动杆质量的场合。
较小，常用提高机构的40．凸轮在工作中作用到从动杆上的力，可以分解成：与从动杆运动速度方向的分力，它是推动从动杆运动的分力；与从动杆运动速度方向的分力，它会使从动杆与支架间的正压力增大，是分力。
41．凸轮的基圆半径越小时，则凸轮的压力角，有效推力就42．凸轮的基圆半径不能过小，否则将使凸轮轮廓曲线的曲率半径，有害分力，易使从动杆的。
“失真”。
43．凸轮基圆半径只能在保证轮廓的最大压力角不越过时，才能考虑44．凸轮轮廓曲线上的向径公差和表面粗糙度，是根据凸轮的而决定的。
45．凸轮机构主要由、和三部分组成。
46．等速运动规律会引起冲击，因而这种运动规律只适用于速。
载的凸轮机构。
47．由于尖顶从动件能力低，不，因而在实际中常采用从动件和从动件。
48．以凸轮轮廓最小向径为半径所作的圆称为圆。
49．若已知位移的比例尺为3/mm ，则图纸上量出的20mm相当于凸轮转角的值为.50. 若已知位移的比例尺为 2 mm /mm ，则图纸上量出的20mm相当于从动杆位移的值为.51．凸轮是一个能从动杆运动规律具有轮廓的构件；通常是作并转动。
52. 基圆是以凸轮半径所作的圆，基圆半径越小则压力角，有效推力从而使工作条件变坏。
53．从动杆的形式一般有，和等。
54．从动杆常用运动速度规律，有规律和运动规律。
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？18设计直动推杆盘形凸轮机构时，在推杆运动规律不变的条件下，需减小推程的最大压力角，可采用哪两种措施？19何谓凸轮机构的压力角？它在哪一个轮廓上度量？压力角变化对凸轮机构的工作有何影响？与凸轮尺寸有何关系？20 题 17 图中两图均为工作廓线为偏心圆的凸轮机构，试分别指出它们理论廓线是圆还是非圆，运动规律是否相同？21滚子推杆盘形凸轮的理论廓线与实际廓线是否相似？是否为等距曲线？22试问将同一轮廓曲线的凸轮与不同型式的推杆配合使用，各种推杆的运动规律是否一样？若推杆的运动规律相同，题17 图使用不同型式的推杆设计的凸轮廓线又是否一样？23 若凸轮是以顺时针转动，采用偏置直动推杆时，推杆的导路线应偏于凸轮回转中心的哪一侧较合理？为什么？24 已知一摆动滚子推杆盘形凸轮机构，因滚子损坏，现更换了一个外径与原滚子不同的新滚子。
试问更换滚子后推杆的运动规律和推杆的最大摆角是否发生变化？为什么？25为什么平底推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线一定要外凸？滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线却允许内凹，而且内凹段一定不会出现运动失真？26在一个直动平底推杆盘形凸轮机构中，原设计的推杆导路是对心的，但使用时却改为偏心安置。
试问此时推杆的运动规律是否改变？若按偏置情况设计凸轮廓线，试问它与按对心情况设计的凸轮廓线是否一样？为什么？27两个不同轮廓曲线的凸轮，能否使推杆实现同样的运动规律？为什么？28滚子半径的选择与理论廓线的曲率半径有何关系？图解设计时，如出现实际廓线变尖或相交，可以采取哪些方法来解决？29如摆动尖顶推杆的推程和回程运动线图完全对称，试问其推程和回程的凸轮轮廓是否也对称？为什么？30力封闭和几何封闭凸轮机构许用压力角的确定是否一样？为什么？四、判断题1．一只凸轮只有一种预定的运动规律。
（）2．凸轮在机构中经常是主动件。
（）3．盘形凸轮的轮廓曲线形状取决于凸轮半径的变化。
（）4．盘形凸轮机构从动杆的运动规律，主要决定于凸轮半径的变化规律。