第9章-凸轮机构及其设计(有答案).doc

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第九章 凸轮机构及其设计
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，采用滚子从动件时，图示位置的速度，由于；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)F＝－
(4)F¢＝＋

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时是渐开线，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-；
（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=，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：mm，；CO=DO=40mm,；且、为圆弧；滚子半径rr=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) r0=AO+rr=20+10=30 mm
(2) s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r0=25mm，从动件行程h=25mm。其运动规律如下：凸轮转角为0~120时，从动件等速上升到最高点；凸轮转角为120~180时，从动件在最高位停止不动；凸轮转角为180~300时，从动件等速下降到最低点；凸轮转角为300~360时，从动件在最低位停止不动。
(1) s线图如图示 （=）。
(2) 凸轮廓线如图示。

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、从动件2的行程。
(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＝25mm，滚子半径rr=5mm，偏距e=10mm，凸轮以等角速度逆时针方向转动。设计时可取凸轮转角＝0，30，60，90，120，=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=20mm，凸轮以等角速逆时针转动，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，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 的 一 半，凸 轮 则 转 过 推 程 运 动 角 的 一 半 （即45°）。
（2）B= 。
用反转法求出、B1点，过，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，=0.001m/mm。（只需画出凸轮转角范围内的廓线，不必写步骤，但需保留作图辅助线条。）

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r0=25 mm，机架长mm，摆杆长65 mm，滚子半径 rr=5 mm。凸轮逆时针方向转动，在~范围内，从动件沿顺时针方向匀速转过。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)y -线图如图示。
(2) 理论廓线如图示。
(3) 实际廓线如图示。

14. 试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角（凸轮转向如箭头所示）

15. 图示摆动从动件盘形凸轮机构中，已知机构尺寸和凸轮转向。当凸轮转过时，从动件摆动多大角度？并标出该位置凸轮机构的压力角。

①找出凸轮转过90的位置。②标出y，y＝10 ③ 标出 ，

16.
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 a 。
（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 。

总分5分。(1)1分；(2)2分；(3)1分；(4)1分
(1) 0
(2) B1B3
(3) d
(4) P0

17. 在直动从动件盘形凸轮机构中，若凸轮作顺时针方向转动，从动件向上移动为工作行程，则凸轮的轴心应相对从动件导路向左偏置还是向右偏置为好？为什么？若偏置得太多会有什么问题产生？
总分5分。(1)2 分；(2)2 分；(3)1 分

(1) 向右偏置好。
(2) 向右偏置，可使工作行程中的压力角减小。
(3)偏置过多，会使行程始末点附近的压力角增大过多。若偏距超出基圆半径，会导致从动件与凸轮脱离接触。
18.
画出图示凸轮机构的基圆半径r0及机构在该位置的压力角。

总分5分。(1)3 分；(2)2 分
(1) 画出基圆。
(2) 标出压力角a。

19. 在图示凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过时凸轮机构的压力角。

总分5分。(1)3 分；(2)2 分
(1) 画出转过90°的位置。
(2) 标出压力角a。

20. 图示摆动从动件盘形凸轮机构中，已知机构尺寸和凸轮转向。当凸轮转过时， 从动件摆动多大角度？并标出该位置凸轮机构的压力角。

总分5分。(1)2 分；(2)2 分；(3)1 分
(1) 找出凸轮转过90的位置。
(2) 标出y，y＝10
(3) 标出 ，

21. 图示为两种不同从动件型式的偏心轮机构，若它们有完全相同的工作廓线，试指出这 两种机构的从动件运动规律是否相同，并在图中画出它们在图示位置的机构压力角。

总分5分。(1)3 分；(2)2 分
(1) 这两种凸轮机构的运动规律不相同。
(2) 压力角如图所示。

22. 用作图法求出图示两凸轮机构从图示位置转过时的压力角。

总分5分。(1)2 分；(2)3 分
(1) 图 a)压力角。
(2) 图 b)压力角 。

23. 摆动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示。在图上标出图示位置的从动件压力角和摆杆的初始位置与机架AD的夹角。

总分5分。(1)2 分；(2)3 分
(1) 压力角如图示。
(2)如图示。

24. 在图示凸轮机构中标出凸轮转过时凸轮机构的压力角。

总分5分。(1)2 分；(2)3 分
(1) 画出凸轮转过90°的位置；
(2) 标出该位置压力角 如图示。

25． 图示为一偏心圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。要求：
（1）说明该机构的详细名称；
（2）在图上画出凸轮的基圆，并标明图示位置的凸轮机构压力角和从动件2的位 移；
（3）在图上标出从动件的行程 h及该机构的最小压力角的位置。

总分10分。(1)2 分；(2)4 分；(3)4 分
(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
(2) r0，，s如图所示。
(3) h及min发生位置如图示。