《机械设计基础》第4章 凸轮机构习题及答案

第4章凸轮机构

4-1已知从动件的行程h=50mm，推程运动角δ1=150°,远休止角δ2=30°,回程运动角δ3＝120°,近休止角δ4=60°,从动件按简谐运动规律上升，按等加速等减速运动规律下降。试用图解法作出从动件的位移曲线图。

解：

在坐标轴上将δ1分成5等份，每份30°,分在半圆是180°/5=36°。参考答案如下图所示。

4-2用图解法绘制对心滚子直动从动件盘形凸轮轮廓。从动件的运动规律按

习题4-1的要求，基圆半径r0=40mm，滚子半径rr=10mm，凸轮顺时针转动。解：

参考答案如下图所示。

4-3某对心尖顶直动推杆盘形凸轮机构中，推杆在推程中采用等加速等减速运动规律，回程采用等速运动规律。已知：从动件的行程h=50mm，推程运动角

δ1=120°,远休止角δ2=60°,回程运动角δ3=100°,近休止角δ4=80°,画出其相应的位移、速度、加速度运动规律线图，并指出哪里有冲击，以及冲击的类型。

解：

参考答案如下图所示。

4-4用图解法设计一对心平底直动从动件盘形凸轮轮廓。已知凸轮逆时针转动，基圆半径r0=50mm，从动件的行程h=30mm，推程运动角δ1=120°,远休止角δ2=60°,回程运动角δ3=150°,近休止角δ4=30°。从动件按等速运动规律上升，按等加速等减速运动规律下降。

解：

参考答案如下图所示。

4-5设计一偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度沿顺时

针方向转动，偏距e=10mm，凸轮基圆半径r0=50mm，从动件的升距h=30mm，滚子半径rr=10mm，从动件的运动规律同题4-1，试用图解法绘出凸轮的轮廓曲

线。

解：

参考答案如下图所示。

4-6图4-29所示为一由偏心圆盘构成的凸轮以角速度ω绕O点匀速转动。要求：

（1）写出该凸轮机构的名称。

（2）在图上标出凸轮的基圆半径r0、从动件的行程h。

（3）在图上标出凸轮的推程运动角δ1、回程运动角δ3。

（4）当凸轮从图示位置转过90o时，在图中画出凸轮机构的压力角α90o及从

动件的位移S90o。

解：

名称：对心尖端直动从动件盘形凸轮机构。r0、h、δ1、δ3、α90o、S90o如下图所示。

4-7图4-30示凸轮以角速度ω绕O点匀速转动，凸轮工作轮廓由两段圆弧和与之相切的两条直线光滑连接而成。要求：

（1）写出该凸轮机构的名称。

（2）画出凸轮的理论轮廓、基圆；

（3）在图上标出凸轮的基圆半径r0、从动件的行程h。

（4）在图上标出凸轮的推程运动角δ1、回程运动角δ3和近休止角δ4。

（5）在图上标出凸轮由图示位置转过45°时机构的压力角α45o。

解：

名称：对心滚子直动从动件盘形凸轮机构。

理论轮廓曲线、基圆、r0、、h、δ1、δ3、δ4、α45o如下图所示。

4-8一摆动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮中心与从动件摆动中心的距

离ɑ=60mm，基圆半径r0=25mm，从动件长度Ɩ=50mm，滚子半径rr=8mm。凸轮顺时针方向匀速转动，要求当凸轮转过180°时，从动件以简谐运动规律向上摆动25°；转过一周中的其余角度时，从动件以等加速等减速运动规律摆回到原位置。试以作图法设计凸轮的工作廓线。

解：

参考答案如下图所示。

4-9图4-31所示凸轮机构中，凸轮以等角速度ω逆时针转动。试：

（1）写出凸轮机构的名称；并在图上画出理论轮廓曲线、基圆和偏距圆。

（2）标出凸轮的推程运动角δ1、回程运动角δ3及图示位置时从动件的位移s。

（3）标出凸轮由图示位置逆