北航机械原理三凸轮

1、47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 。        48图示偏心圆盘凸轮机构，圆盘半径R=50mm，偏心距e=25mm，凸轮以 rad/s 顺时针方向转过 时，从动件的速度 mm/s。 试问：（1） 在该位置时，凸轮机构的压力角为多大？（2）在该位置时，从动件的位移为多大？该凸轮机构从动件的行程h 等于多少？        &

2、#160; 49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。          50在图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮转向如图所示。试写出该位置时从动件压力角计算公式，并说明从动件相对凸轮轴心的配置是否合理，为什么？       51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。       

3、0;   52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 。           53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 。       54某凸轮机构直动从动件的位移线图如图所示，且凸轮以等角速度 转动，要求： （1）定性地画出推程阶段的速度及加速度线图；（2）说明此运动规律的名称及特点（v、a的大小及冲击性质等）。        

4、0;  55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。           56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r025mm，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 。         57试画出图示凸轮机构中

5、凸轮1的理论廓线，并标出凸轮基圆半径 、从动件2的行程。           58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。           59已知凸轮机构中凸

6、轮的回转中心、导路的位置及行程h，画出凸轮机构的基圆、偏距圆及凸轮的合理转向。          60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。      61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。           62画出图示凸轮机构中A点和B点位置处从动件的压力角，若此偏心凸轮推

7、程压力角过大，则应使凸轮中心 向何方偏置才可使压力角减小？           63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 。           64在图示凸轮机构中标出凸轮转过 时凸轮机构的压力角 。         65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

8、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。          66何谓凸轮机构的压力角？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）。       67试在图示凸轮机构中，（1）标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过的转角 ；2）标出从动件与凸轮在D点接触的压力角 ；（3）标出在D点接触时的从动件的位移 s。  

9、    68图示为一摆动平底从动件盘形凸轮机构，凸轮轮廓为一圆，圆心为O，凸轮回转中心为A。试用作图法在图中画出：（1）该机构在图示位置的压力角 ；（2）轮廓上D点与平底接触时的压力角 ；（3）凸轮与平底从B点接触转到D点接触时，凸轮的转角 （保留作图线）。      69图示为一凸轮机构。试用图解法求出（在图上注明）：（1）从C点接触到D点接触过程中，凸轮转角j和从动件摆角y；（2）在D点接触时的压力角 。       70图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸

10、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 时的压力角 和位移s。       71图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上：（1）画出并标明基圆 r0；（2）作出并标明凸轮按 方向转过 后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角 ；3）作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时，对应的凸轮转角 。       72图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮以等角速度 1逆时针方向转动。试在图上：（1）画出该凸轮的基圆和理论

11、廓线；（2）标出该位置时从动件的压力角 ；（3）标出该位置时从动件的位移 s，并求出该位置时从动件的速度。      73图示凸轮机构，要求： (1)写出该凸轮机构的名称；(2)画出凸轮的基圆；(3)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 。          74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65mm，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

12、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。           75在图示偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，已知推程运动角 ，回程运动角 ，近休止角 ，试用反转法绘出从动件位移曲线，并在图上标出C点的压力角。       76在图示对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，圆心在O点。半径 mm，凸轮绕回转中心A以逆时针方向旋转， mm，滚子半径rr=10 mm，试求：（1）凸轮的基圆半径r0；（2）从动件的行程及位移线图；（3）在图

13、上画出图示位置时压力角的位置和大小。       77在图示凸轮机构中，已知： mm， ，且AB为圆弧；CO=DO=40mm, ,CD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。      78图示为一摆动凸轮机构，试用图解法求出：（1）滚子从动件与凸轮从P点接触到Q点接触时，凸轮转过的转角 和从动件的摆角 （在图上注明 和 即可）； （2）在Q点接触时的压力角 （图上注出），并说明这样大的 角是否合用（简要说明

14、理由）。     79图示的凸轮机构中，凸轮为一圆盘。试在图上作出：（1）基圆；（2）图示位置的凸轮转角 和从动件的位移s；（3）图示位置时的从动件压力角 。       80在图示摆动滚子从动件单圆盘凸轮机构中，已知圆盘半径R，圆心与转轴中心的距离 ，滚子半径rr：（1）标出在图示位置的压力角 与推杆摆动的角度y；（2）画出滚子推杆的最大摆角ymax； 3）当 > 时，对凸轮机构有何影响？如何使压力角减小？      81如图所示凸轮机构，已知各部

15、分尺寸，凸轮以 等速转动，在A点与从动件接触转至B点与从动件接触时，试在图上标出：（1）凸轮转过的角度 。（2）凸轮B点处与从动件接触的压力角 ，并推导出计算该点压力角的表达式。       82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（半径为 ）；（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 。      83图示对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，B0是从动件最低位置时滚子中心的位置，B是推程

16、段从动件上升了s位移后滚子中心的位置，过B点的一段曲线 为凸轮的理论廓 线 ，B0、B处的小圆为滚子圆。试在图上画出：1）凸轮的基圆；2）从动件在B点的压力角，并指出凸轮的转动方向；（3）从动件在B位置时，滚子与凸轮的实际廓线的接触点 。     84在图示偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，圆心为O，回转中心为A。当凸轮以逆时针方向等速回转时，试在图上画出：（1）该凸轮基圆（半径用 r0 表示）； （2）图示位置的凸轮转角 ；（3）图示位置时的从动件位移s；（4）从动件在最低位置时的压力角 。    

17、;      85图示为一对心直动平底从动件圆盘凸轮机构，已知凸轮的角速度 。试在图上画出 凸轮的基圆；标出机构在图示位置时的压力角；并定出在图示位置时从动件的位移 及速度 。       86图示为一凸轮机构，凸轮轮廓的起始上升点为A点，凸轮转过 角后，从动件与凸轮接触在 B点， 试在图上标出：（1）凸轮的转角 ；（2）在B点接触时，凸轮轮廓的压力角 ； （3）与凸轮转角 所对应的从动件位移 s。          

18、60;87在图示凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，圆盘半径R=30mm，圆盘几何中心到回转中心的距离 =15mm, 滚子半径 =10mm。当凸轮逆时针方向转动时, 试用图解法作出: （1）该凸轮的基圆；（2）该凸轮的理论廓线；（3）图示位置时凸轮机构的压力角 ；（4）凸轮由图示位置转过90°时从动件的实际位移 s。      88试设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮顺时针方向回转，凸轮回转中心偏于从动件导轨右侧，偏距e=10mm，基圆半径 =20mm；滚子半径 =5mm，从动件位移运动规律如图所示。要求：（1）画出凸轮实际轮廓曲

19、线； （2）确定所设计的凸轮是否会产生运动失真现象，并提出为了避免运动失真可采取的措施。      89在图示凸轮机构中，弧形表面的摆动从动件与凸轮接触在B点。当凸轮逆时针转过 时，试在图上用作图法求出：（1）从动件与凸轮的接触点C的位置；（2）从动件摆动角度y的大小；（3）C点压力角 的大小。（注：保留作图线和标明必要的符号。）       90在图示凸轮机构中，凸轮为一偏心圆盘，圆盘半径R=80mm，圆盘几何中心O到 回转中心A的距离OA=30mm，偏距e=15mm，平底与导路间的夹角 ，当

20、凸轮 以等角速度 rad/s逆时针回转时，试求：     （1）凸轮实际廓线的基圆半径 ；（2）从动件的行程 h；（3）该凸轮机构的最大压力角 max与最小压力角 min；（4）从动件的推程运动角F和回程运动角¢F；（5）从动件的最大速度 。91在图示凸轮机构中，已知凸轮逆时针方向转动。 （1）在图上标出凸轮与滚子的接触点从C1到C 2接触过程中，凸轮转过的角度； （2）标出凸轮与从动件在C1 点和C 2点接触时的压力角 ， ； （3）绘出 线以下部分的凸轮的理论廓线； （4）标出基圆半径 。     

21、92一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线上的AB、CD段为圆弧，AD、 CB段为直线。A、B两点为圆弧与直线的切点。偏距e=1cm，OA=OB=1.414cm， OC=OD=2cm，ÐDOC= 。试求：（1）凸轮的基圆半径 ；（2）推程运动角F，回程运动角¢F，远休止角Fs，近休止角Fs¢；（3）画出从动件的位移线图；（4）标出图示位置时凸轮机构的压力角 ；（5）推程过程中的最大压力角 及发生位置。     93图示为三种类型的凸轮机构：（1）用作图法确定当图a的凸轮由图示位置转过 后，从动件2的位移。（2）确定图b构

22、件1和2的相对瞬心，并确定在此瞬时位置的压力角 。     94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。其直径D=42mm，滚子半径 =5 mm，偏距 e=6 mm，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）求出从动件的行程 h；（4）确定从动件的推程运动角F及回程运动角¢F； （5）说明该机构在运动中有无失真现象，为什么？              95图示凸轮机构中，凸轮 rad/s，从

23、动件端点下降经过A点时速度为2m/s， A点至轴心的O的距离为44.72mm，导路偏距为20mm。试求凸轮机构在此位置时的 压力角 ，并在图上标出。 96在图示对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，O为凸轮的几何中心 ，O1为凸轮的回转中心。直线AC与BD垂直，且 mm，试计算： （1）该凸轮机构中C、D两点的压力角；（2）该凸轮机构从动件的行程 h。          97根据图中所示的凸轮机构有关尺寸和从动件的位移曲线（推程阶段和回程阶段均为等加速等减速运动规律），用解析法求解该盘形凸轮廓线坐标值。(仅求解凸

24、轮转角 时的坐标值。)         98在图示凸轮机构中，标出基圆半径 ，从动件位移s 2和机构的压力角 ，并求出它们之间的关系式。          99根据图中所示的位移曲线和有关尺寸，用解析法求解该盘形凸轮廓线的坐标值。（仅要求计算凸轮转过 ， ， 时的凸轮廓线坐标值。）       100试求导摆动平底从动件盘形凸轮的廓线方程。已知凸轮基圆半径为 ，中心距为L, 凸轮和从动件推程时的转向如图示，从动件的运

25、动规律为 。   101设计一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮以等角速度 rad/s逆时针方向转动。当凸轮从推程起始点处转过 时，从动件上升10mm，此时从 动件的移动速度 mm/s。（1）试用反转法找出此时凸轮廓线上与从动件相接触的点；（2）在图上标出该点的压力角，并求出其值；（3）若从动件的偏距减为零，则上述位置处的压力角的值为多少？         102摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，已知： mm，摆杆长度 mm，滚子半径 mm，从动件摆角 ，其初始位置与OA0线间的夹角 ，凸轮顺时针等速转

26、动，从动件的运动规律如图所示，其中OB段为等速运动规律，CD段为摆线运动规律。试推导该凸轮廓线方程，并计算凸轮转到 时的理论廓线坐标值。      103设计一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构。设凸轮的基圆半径为r0，且以等角速度 逆时针方向转动。从动件偏距为e，且在推程中作等速运动。推程运动角为y,行程为 h。 （1）写出推程段的凸轮廓线的直角坐标方程，并在图上画出坐标系； （2）分析推程中最小传动角的位置； （3）如果最小传动角小于许用值，说明可采取的改进措施。         10

27、4试推导直动平底从动件盘形凸轮机构中的凸轮廓线不出现尖点的条件。当凸轮转过      时，从动件按简谐运动规律上升，其行程 mm，求凸轮基圆半径。（简谐运动规律也称余弦加速度运动规律。）105在图示对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆盘，其半径R=50 mm，圆心O与其转动中心A之间的距离OA=30mm， ，凸轮以等角速度 1顺 时针方向转动。试求：（1）从动件的位移方程； （2）当凸轮转速n 1=240 r/min时，求从动件的最大位移、最大速度和最大加速度。     106在图示对心直动滚子从动件盘

28、形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一个圆，圆心在A点，其半径 mm，凸轮绕轴心线O逆时针方向转动， mm，滚子半径 =10mm，试 问：（1）该凸轮的理论廓线为何种廓线？（2）基圆半径 为多少？（3）从动件的行程 h 为多少？（4）推程中的最大压力角为多少？（5）若把滚子半径改为 =15mm，从动件的运动规律有无变化？为什么？          107有一凸轮机构，从动件在推程和回程均按简谐运动规律（余弦加速度运动规律）运动。其位移线图如图所示。试推导该盘形凸轮理论廓线和实际廓线方程，并求出凸轮转 角为 时，凸轮理论廓线和实际廓

29、线上的坐标值。      47 (1) 0 (2) B1B3 (3) d (4) P0 48(1)          30°   (2) mm， h=50 mm49(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) A、B、C、D处有柔性冲击。 50 1) tg P为凸轮与从动件的瞬心，OP= (

30、2) 从动件的配置合理。 (3) 求tg 的公式中，分子为 ，有利于减小压力角。 51(1) 找出转过60°的位置。     (2) 标出位移s。 52(1) 画出基圆。     (2) 标出压力角a。          53(1) 画出转过90°的位置。      (2) 标出压力角a。 54(1) 速度线图及加速度线图如图所示。 (2) 该种运动规律为等加速等减速运动规律。 vmax w，速度

31、线图为斜直线。 amax ，加速度为常数。在 相同条件下，在基本运动规律中，其加速度最小。在 0， ， F处，产生柔性冲击。 55(1) 找出凸轮转过90 的位置。     (2) 标出y，y10     (3) 标出 ，     56 (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。 57(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。 58(1) 等加速运动段终了时，从动

32、件上升行程 的一 半，凸轮则转过推程运动角的一半（即45°）。  （2） = 。用反转法求出、 点，过 ，B、 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。 59.(1) 画基圆如图示；      (2) 画偏距圆如图示；      (3) 确定合理转向如图示。 60(1) 这两种凸轮机构的运动规律不相同。    (2) 压力角如图所示。 61(1) 图 a)压力角。    

33、60; (2) 图 b)压力角 。 621) A点压力角如图示。2) B点压力角如图示。3) 当压力角过大时，应使凸轮中心向左偏置。 63(1) 压力角如图示。     (2) 如图示。 64(1) 画出凸轮转过90°的位置；    (2) 标出该位置压力角 如图示。 65(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。 (2) ， ，s如图所示。 (3) h及 发生位置如图示。 66(1)凸轮机构的压力角为从动件与凸轮的接触点处所受正压力的方向（即轮廓线在该点的法线方向）与从动件上该点的速度方向之间所夹的锐角。 (2) 图a)压力

34、角如图示。   (3) 图b)压力角如图示。    (4) 图c)压力角如图示。 67(1) 如图示。     (2) 如图示。     (3)s如图示。68     69 (1) 1）凸轮转角j如图示； 2）从动件摆角 如图示。     (2) 如图示。 70(1) 1）理论廓线如图示： 2）基圆如图示； 3）偏距圆如图示。 (2) 1）压力角 如图示； 2）位移 s 如图示。 71  

35、;    72 (1) 1）基圆如图示； 2）理论廓线如图示。 (2) 压力角 如图示。 (3) 1）位移s如图示。 2）v2      73 (1) 偏置式直动滚子从动件盘形凸轮机构。 (2) 基圆见图，其半径 。 (3) s、 见图， 0。    75(1) 用反转法求出从动件的一系列位置；  (2) 在凸轮机构中量出各位置的位移，画出s 曲线。      (3) 凸轮上与从动件接触点C处压力角如图示。74 (1)y - 线图如图示。 

36、60;    (2) 理论廓线如图示。      (3) 实际廓线如图示。 76 (1) =R-OA+ =40-25+10=25 mm (2)  1）h=R+OA+ - =40+25+10-25=50 mm 2）分基圆为若干等份（8等份）并画出反转后从动件的一系列位置，AB1，AB2， AB7； 3）画s 线图（11¢ =C1B1，22¢=C2B2 ，）。 (3) 压力角 如图示。     77(1) =AO+ =20+10=30 mm 

37、0;   (2) s 线图如图示。      78 (1) 求凸轮转角 和从动件摆角 ，见图示。1）过Q点作出切线tt及法线nn，量QB¢¢ ，再以B¢为圆心画出滚子圆，必接触在Q点。 2）以B¢为心、BA为半径画弧，与以O为圆心、以OA为半径所画圆弧交于A¢点，A¢B¢即为从动件与凸轮在Q点接触时的相对位置。 3）以O为心、OB¢为半径画弧，与以A为心、AB为半径所画圆弧交于B²点。AB²即为从动件被凸轮推动后（在Q点接触）的真实位置

38、。 于是ÐAOA¢为从P点到Q点接触时凸轮的转角 ；ÐBAB²为从动件的摆角 。 （2）求Q点接触时的压力角： 自B¢点作A¢B¢的垂线，即为速度v的方向，于是得出压力角 ，量得 。由于许用的 max45°，而 ，因此在Q点的 角合用。 79(1)基圆如图示半径为 。(2) 凸轮转角和从动件位移s如图示。     (3) B点压力角 如图示。 80(1) 图示位置压力角 及摆角y见图解。    (2) max见图解。    &

39、#160;    (3)当 时，推动摆杆运动的有效分力下降，机械效率降低，甚至发生自锁。           可通过增大基圆半径的方法减小压力角。 81 （1） 与 如图示。    （2）tg = = 82(1) 、(2) 、(3) 、(4) 参见图解。 83 作图过程如图示。 84 图解过程如图所示。 85(1) 如图示；(2) 如图示；(3) s2如图示： (4) v2如图示。 861) 以 为半径作基圆， 。2) 连线与从动件轴线

40、夹角为B点之压力角。3) 以O为圆心，把B点接触时的 反转到A点接触时导路轴线上， 。 87 88 (1) 把位移线图中 ，s分为若干等份； (2) 画理论廓线； (3) 画实际廓线。 (4) = 时，理论廓线上出现尖点，实际廓线将发生过切现象，导致运动失真。 (5) 修正 附近的从动件运动规律。 89(1) 凸轮转过 时，与从动件的接触点C的位置见图示。     (2) 从动件摆角y见图示。    (3) C点接触时，从动件之压力角见图示。 90 取 m/mm，作图如下： (1) 凸轮实际廓线的基圆半径： mm (2) 从动杆的行程

41、h：用反转法画出从动件的最低和最高位置，则mm mm mm (3) (4) 由图可知，推程角与回程角为F=¢F= (5) 当凸轮从从动件最低位置转过 时，从动件与凸轮的相对瞬心P至A点的距离 达到最大 mm 故从动件的最大速度为： mm/s 91 (1) 从C1至C 2接触时，对应凸轮转角如图示。   (2) ， 如图示。   (3) 线以下凸轮理论廓线如图示。     (4) 如图示。 92(1)凸轮的基圆半径 =OA=1.414 cm (2) 推程运动角：F 回程运动角： ¢F 远休止角：Fs= 近休止角： Fs¢= -F-¢F-Fs