第9章 凸轮机构及其设计(有答案)

1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。

(1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。

(2) 有冲击。

(3) ABCD 处有柔性冲击。

2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理 由。

(1) 运动规律发生了变化。

(见下图 )

(2)采用尖顶从动件时，图示位置从动件的速度v O P 2111=ω，采用滚子从动件时，图示位置的速度

'='v O P 2111

ω，由于O P O P v v 111122≠'≠',；故其运动规律发生改变。

3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60︒时从动件的位置及从动件的位移s。

总分5分。(1)3 分；(2)2 分

(1) 找出转过60︒的位置。

(2) 标出位移s。

4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h，说明推程运动角和回程运动角的大小。

总分5分。(1)2 分；(2)1 分；(3)1 分；(4)1 分

(1) 从动件升到最高点位置如图示。

(2) 行程h如图示。

(3)Φ＝δ0－θ

(4)Φ'＝δ'

＋θ

120时是渐开线，5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=︒

从动件行程h=30 mm，要求：

（1）画出推程时从动件的位移线图s-ϕ；

（2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？

-

总分10分。(1)6 分；(2)4 分

(1)因推程时凸轮轮廓是渐开线，其从动件速度为常数v=r0⋅ω，其位移为直线，如

图示。

(2) 推程时，在A 、B 处发生刚性冲击。

6. 在图示凸轮机构中，已知：AO BO ==20mm ，∠AOB ＝60ο

；CO =DO =40mm ,∠=COD 60ο；且

A B (

、CD (

为圆弧；滚子半径r r =10mm ，从动件的推程和回程运动规律均为等速运动规律。

（1）求凸轮的基圆半径； （2）画出从动件的位移线图。

总分10分。(1)2分；(2)8分 (1) r 0=AO +r r =20+10=30 mm (2) s -ϕ线图如图示。

7.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。在图中试：（1）确定基圆半径，并画出基圆；

（2）画出凸轮的理论轮廓曲线；

（3）画出从动件的行程h；

8. 设计一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮顺时针方向转动，基圆半径r 0=25mm ，从动件行程h=25mm 。其运动规律如下：凸轮转角为0ο~120ο

时，从动件等速上升到最高点；凸轮转角为120ο

~180ο

时，从动件在最高位停止不动；凸轮转角为180ο

~300ο

时，从动件等速下降到最低点；凸轮转角为300ο

~360ο

时，从动件在最低位停止不动。

(1) s ϕ 线图如图示 （s μ=

mm

m

1）。 (2) 凸轮廓线如图示。

r、从动件2的行程。

9. 试画出图示凸轮机构中凸轮1的理论廓线，并标出凸轮基圆半径

(1) 理论廓线如图所示（由三段圆弧和一段直线所组成）。

(2) 基圆半径r0如图示。

(3) 行程h如图示。

10. 按图示的位移线图设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮的部分廓线。已知凸轮基圆半径r

＝

0 25mm，滚子半径r r=5mm，偏距e=10mm，凸轮以等角速度ω逆时针方向转动。设计时可取凸轮转角ϕ＝0ο，30ο，60ο，90ο，120ο，μl=0.001m/mm。

总分5分。(1)1 分；(2)2 分；(3)1 分；(4)1 分

(1) 画基圆；

(2) 找出一系列反转位置；

(3) 找出理论廓线上诸点；

(4) 画实际廓线。

11.

图示凸轮机构，偏距e=10mm，基圆半径r0=20mm，凸轮以等角速ω逆时针转动，从动件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Φ=︒

90，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。

总分5分。(1)1.5 分；(2)2.5 分；(3)1 分

(1) 等加速运动段终了时，从动件上升行程h的一半，凸轮则

转过推程运动角的一半（即45︒）。

（2）B0" B

=h2。

用反转法求出B0、B1点，过B0，B、B1 三点即可作出凸轮推程段的理论廓线。

（3）从动件的行程h见图中所示。

12．用作图法作出一摆动平底从动件盘形凸轮机构的凸轮实际廓线，有关机构尺寸及从动件运动线图如图所示，μl=0.001m/mm。（只需画出凸轮转角180︒范围内的廓线，不必写步骤，但需保留作图辅助线条。）

(

o

)

(o

)

(

总分10分。(1)3 分；(2)7 分

()

(

()

()

13. 在图示摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，已知凸轮基圆半径r 0=25 mm ，机架长L O O 1270=mm ，

摆杆长65 mm ，滚子半径 r r =5 mm 。凸轮逆时针方向转动，在0︒~90︒范围内，从动件沿顺时针方向匀速转过30︒。试绘出与此运动阶段对应的一段凸轮轮廓曲线。

总分10分。(1)3 分；(2)4 分；(3)3分 (1)ψ -ϕ线图如图示。

(2) 理论廓线如图示。 (3) 实际廓线如图示。