机械基础中凸轮机构练习题

凸轮机构

一、填空

1.凸轮机构主要是由_______、_______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_______凸轮和_______凸轮两种基本类型。

3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_______、_______和平底三种。

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_______。

5.凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向(即从动杆的受力方向）与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_______。

6.随着凸轮压力角α增大，有害分力F2将会_______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_______线，从动杆等加速等减速运动的位移曲线为一条_______线。

8.等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生_______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_______。

(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_______、_______和平底三种。

11.凸轮与从动件接触处的运动副属于_______。

(a 高副 b 转动副 c 移动副)

12. 要使常用凸轮机构正常工作，必须以凸轮_______。

( a 作从动件并匀速转动 b 作主动件并变速转动 c 作主动件并匀速转动）

13.在要求_______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_______。

(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_______。

( 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_______。

(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_______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_______。

(压力角不超过许用值 b凸轮制造材料的强度 c 从动件的运动规律）

三、判断

19.凸轮机构广泛用于自动化机械中。( ）

20.圆柱凸轮机构中，凸轮与从动杆在同一平面或相互平行的平面内运动。( ）

21.平底从动杆不能用于具有内凹槽曲线的凸轮。( ）

22.凸轮机构的等加速等减速运动，是从动杆先作等加速上升，然后再作等减速下降完成的。( ）

23.凸轮压力角指凸轮轮廓上某点的受力方向和其运动速度方向之间的夹角。( ）

24.凸轮机构从动件的运动规律是可按要求任意拟订的。( ）

四、绘图、改错及回答问题

25. 划出下列文字中的错误处，并改在正文后横线内

(1）凸轮机构能够通过选择适当的凸轮类型，使凸轮得到预定要求的各种运动规律。_______________________

(2）凸轮与从动件在低副接触处，难以保持良好的润滑，故容易磨损。_______________________

26.就图2-1所示盘形凸轮完成下列解答

(1）画出基圆、理论轮廓曲线和图位压力角。指出实际轮廓曲线。当凸轮上A、B两点与从动件接触时、压力角如何变化？

(2)从动件上升和下降，凸轮转角δ和从动件相应的行程h各为多少？

27.按图2-2等加速等减速凸轮轮廓曲线绘制出从动杆位移曲线。

28.图2-3机构由那些典型机构组成？若曲柄匀速旋转，凸轮将作什么运动？用箭头标出图位时从动杆的运动方向，画出凸轮理论轮廓曲线(局部）和压力角。

五、凸轮机构的设计

1.移动从动件盘形凸轮机构,已知：推程时凸轮的转角Φ=π/2，行程h=50mm。求：当凸轮转速ω1=10s-1时，等速、等加等减速、余弦和正弦加速四种常用的基本运动规律的最大速度υmax，最大加速度αmax的值，及所对应的凸轮转角ψ。

2.已知一对心直动平底从动件盘形凸轮机构。O1为凸轮回转中心，凸轮是一偏心圆，圆心为O，半径为r，偏距为e,O1连线与从动件导路中心线之夹角为θ。试用e和θ来表示从动件的位移s、速度υ、加速度α。

3.一从动件的运动规律为：从动件按简谐运动规律上升30mm，对应凸轮转角Φ=180°；从动件以等加、等减速运动规律返回原处，对应凸轮转角是120°；当凸轮转过剩余角度时，从动件不动。试绘制出从动件的位移曲线。

4.绘制从动件的位移曲线。从动件以正弦加速运动规律上升，升程为32mm，对应凸轮推程角Φ=120°；凸轮继续转过60°，从动件不动，凸轮转过剩余角度时，从动件等速返回。

5.设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮基圆半径r b=40mm,滚子半径r=10mm,凸轮顺时针回转，从动件按题4运动规律运动。并校验机构压力角。

6.设计一偏置式尖底推杆盘状凸轮。凸轮顺时针回转，推杆导路偏于凸轮回转中心左侧，偏距e=10mm,基圆半径r b=30mm，从动件按题4运动规律运动。

7.设计一对心平底移动从动件盘形凸轮，并确定从动件平底的宽度，已知基圆半径r b=50mm，

从动件平底垂直于导路，其运动按题4运动规律，凸轮顺时针回转。

8.设计一平底摆动从动件盘形凸轮。凸轮回转方向和从动件摆动方向及初始位置如图所示。已知中心距OA=50mm，基圆半径r0=20mm，从动件的运动规律为：凸轮推程角Φ=180°从动件以余弦加速度运动规律顺时针摆动ψmax=15°；回程以等速运动规律返回。并确定从动件的长度。

9.图示为缝纫机上的挑线机构，即一摆动滚从动件圆柱凸轮机构。凸轮的回转方向和从动件的初始位置如图所示，已知凸轮的平均半径R0=20mm，从动件摆杆的长度lAB=15mm，滚子半径r=3mm,从动件的运动规律oa段为等速运动规律；ab段休止；bc段也为等速运动规律；cd段为等加、等减速运动规律。试绘制凸轮轮廓曲线。

10.试设计一轴向移动滚子从动件圆柱凸轮。已知凸轮的平均直径D0=80mm，从动件的动程h=60mm,滚子半径r=10mm，从动件按题4的运动规律运动。

11.设计一滚子摆动从动件盘形凸轮。已知中心距OA=80mm，摆杆长度AB=50mm，滚子半径r=10mm,从动件摆角ψ=30°，从动件起始位置与连心线OA之夹角ψ0=15°凸轮顺时针转动，从动件的运动规律如题4。

12.已知凸轮机构如图所示，试用作图法求出从动件的位移曲线，并求出其行程h。

13.已知一平底移动从动件盘形凸轮机构如图所示，试用作图法求出其位移曲线。

14.已知一偏置式尖底移动从动件盘形凸轮机构如图所示，试用作图法求出其从动件的位移曲线。并问：若采用滚子从动件，则该从动件的运动规律与采用尖顶从动件所实现的运动规律是否一致，为什么？

15.已知一对心直动从动件盘形凸轮机构，基圆半径r b=20mm，当凸轮等速回转180°从动件等到速移动40mm。求当凸轮转角ψ=0°、60°、120°、180°时凸轮机构压力角的值。

16.用作图法求图示各凸轮转过90°后轮廓上的压力角，并在图上标注出来。

17.已知一对心尖底推杆盘状凸轮机构。其凸轮轮廓为一偏心圆，该圆直径D=40mm，偏距e=8mm ,凸轮顺时针转动。试求：