第5章凸輪機(jī)構(gòu)一、填空題1. 凸輪機(jī)構(gòu)中的壓力角是和所夾的銳角。2. 凸輪機(jī)構(gòu)中，使凸輪與從動(dòng)件保持接觸的方法有 和兩種。3. 設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，滾子中心的軌跡稱(chēng)為凸輪的 廓線；與滾子相包絡(luò)的凸輪廓線稱(chēng)為 廓線。4. 盤(pán)形凸輪的基圓半徑是 上距凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的最小向徑。5. 從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)中，其位移線圖是 線，速度線圖是線。6. 當(dāng)初步設(shè)計(jì)直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)有自鎖現(xiàn)象時(shí)，可采用、等辦法來(lái)解決。7. 在設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓曲線中， 若出現(xiàn)時(shí)，會(huì) 發(fā)生從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)失真現(xiàn)象。此時(shí)，可采用方法 避免從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)失真。8. 用圖解法設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓時(shí)，在由理論輪廓曲線求實(shí)際輪廓曲線的過(guò)程中，若實(shí)際輪廓曲線出現(xiàn)尖點(diǎn)或交叉現(xiàn)象， 則與的選擇有關(guān)。9. 在設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，選擇滾子半徑的條件是 。10. 平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪基圓半徑應(yīng)由 來(lái) 決11.凸輪的基圓半徑越小，貝出輪機(jī)構(gòu)的壓力角越，而凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸12. 凸輪基圓半徑的選擇，需考慮到 以及凸輪的實(shí)際廓線是否出現(xiàn)變尖和失真等因素。13. 在許用壓力角相同的條件下， 從動(dòng)件可以得到比 從動(dòng)件更小的凸輪基圓半徑?；蛘哒f(shuō)，當(dāng)基圓半徑相同時(shí)，從動(dòng)件正確偏置可以 _ 凸輪機(jī)構(gòu)的推程壓力角。14. 直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角是指;直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角是扌旨。15. 凸輪的基圓半徑越小，則機(jī)構(gòu)越 ，但過(guò)于小的基圓半徑會(huì)導(dǎo)致壓力角，從而使凸輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能變 。16. 凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇原則為 17. 凸輪機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)件速度隨凸輪轉(zhuǎn)角變化的線圖如圖所示。在凸輪轉(zhuǎn) 角處存在剛性沖擊，在 處，存在柔性沖擊。二、判斷題1. 偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，其推程運(yùn)動(dòng)角等于凸輪對(duì)應(yīng)推程廓線所對(duì)中心角；其回程運(yùn)動(dòng)角等于凸輪對(duì)應(yīng)回程廓線所對(duì)中心角。 ()2. 在直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中進(jìn)行合理的偏置，是為了同時(shí)減小推程壓力角和回程壓力角。( )3. 當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角的最大值超過(guò)許用值時(shí)，就必然出現(xiàn)自瑣現(xiàn)象。()4. 凸輪機(jī)構(gòu)中，滾子從動(dòng)件使用最多，因?yàn)樗侨N從動(dòng)件中的最基本形式。()5. 直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)工作中，其壓力角始終不變。 ()6. 滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，基圓半徑和壓力角應(yīng)在凸輪的實(shí)際廓線上來(lái)度量。()7. 滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪的實(shí)際輪廓曲線是理論輪廓曲線的等距曲線。因此， 只要將理論 廓線上各點(diǎn)的向徑減去滾子半徑，便可得到實(shí)際輪廓曲線上相應(yīng)點(diǎn) 的向徑。 ()8. 當(dāng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，且推程運(yùn)動(dòng)角=2n /3，行程為h時(shí)，此 時(shí)從動(dòng)件位移方程s=h (1-cos ( /)12中的n應(yīng)以2n /3來(lái)代換。 ( )9. 從動(dòng)件按等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)， 推程的始點(diǎn)、中點(diǎn)及終點(diǎn)存在柔 性沖擊。因此，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于中速重載的凸輪機(jī)構(gòu)中。( )10. 從動(dòng)件按等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)是指從動(dòng)件在推程中按等加速運(yùn) 動(dòng)，而在回程中則按等減速運(yùn)動(dòng)，且它們的絕對(duì)值相等。( )11. 從動(dòng)件按等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，推程起始點(diǎn)存在剛性沖擊，因此常用于低速的凸輪機(jī)構(gòu)中。 ()12. 在對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)從動(dòng)件按等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的凸輪廓線是一條阿米德螺旋線。 ( )13. 在直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)從動(dòng)件按簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，必然不存在剛性沖擊和柔性沖擊。 ( )14. 在直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，無(wú)論選取何種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從動(dòng)件回程加速度均為負(fù) 值。 ( )15. 凸輪的理論廓線與實(shí)際廓線大小不同，但其形狀總是相似的。 ( )16. 為實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的某種運(yùn)動(dòng)規(guī)律而設(shè)計(jì)一對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)該凸輪制造完后， 若改為直動(dòng)滾子從動(dòng)件代替原來(lái)的直動(dòng)尖頂從動(dòng)件， 仍能實(shí) 現(xiàn)原來(lái)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 ( )17. 偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件位移變化與相應(yīng)理論廓線極徑增量變化相等。 ( )18. 設(shè)計(jì)對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，若要求平底與導(dǎo)路中心線垂直，則平底 左右兩側(cè)的寬度必須分別大于導(dǎo)路中心線到左右兩側(cè)最遠(yuǎn)切點(diǎn)的距 離，以保證在所有位 置平底都能與凸輪廓線相切。 ()19. 在凸輪理論廓線一定的條件下，從動(dòng)件上的滾子半徑越大，則凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角越小。 ( )20. 在對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)中，如平底與從動(dòng)件導(dǎo)路中心線垂直， 平底與實(shí)際輪廓線相切的切點(diǎn)位置是隨凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化的， 從導(dǎo)路中心線到左右兩側(cè)最遠(yuǎn)的切點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)于升程和回程出現(xiàn)vmax的位置處。()21. 在盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，其對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件的位移變化與相應(yīng)實(shí)際廓線 極徑增量的變化相等。()22. 在盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件的位移變化與相應(yīng)理論廓線極 徑增量變化相等。()23. 在盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件位移變化與相應(yīng)實(shí)際廓線極徑 增量變化相等。()三、選擇題1. 理論廓線相同而實(shí)際廓線不同的兩個(gè)對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu), 其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(A)相同；(B)不相同。2. 對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的凸輪機(jī)構(gòu)，為了減小沖擊和振動(dòng)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律最好采 用運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(A)等速；(B)等加速等減速；(C)正弦加速度。3. 若從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律或正弦加速度運(yùn)動(dòng) 規(guī)律，當(dāng)把凸輪轉(zhuǎn)速提高一倍時(shí)，從動(dòng)件的加速度是原來(lái)的 倍。(A)1 ； ( B)2 ；( C)4 ；( D)8。4. 凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件作等加速等減速運(yùn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生 沖擊。它適用于 場(chǎng)合。(A)剛性；(B)柔性；(C)無(wú)剛性也無(wú)柔性；(D)低速；(E)中速；(F)高速。5. 若從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律或正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律，當(dāng)把凸輪轉(zhuǎn)速提高一倍時(shí)，從動(dòng)件的速度是原 來(lái)的倍。(A)1 ； (B)2 ；(C)4。6. 設(shè)計(jì)偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，若推程和回程位移線圖對(duì)稱(chēng), 則合理設(shè)計(jì)的凸輪輪廓曲線中，推程廓線比回程廓線，(A)較長(zhǎng)；(B)較短；(C)兩者對(duì)稱(chēng)相等。7. 當(dāng)凸輪基圓半徑相同時(shí)，采用適當(dāng)?shù)钠檬綇膭?dòng)件可以 凸輪機(jī)構(gòu)推程的壓力角。（A）減??；（B）增加；（C）保持原來(lái)。8. 滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的滾子半徑應(yīng) 凸輪理論廓線外凸部分的最小曲率半徑。（A）大于；（B）小于；（C）等于。9. 在設(shè) 9.設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，輪廓曲線出現(xiàn)尖頂或交叉是因?yàn)闈L 子半徑該位置理論廓線的曲率半徑。（A）大于；（B）小于；（C）等于。10. 直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。（A）永遠(yuǎn)等于丨；（B）等于常數(shù)；（C）隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化。11. 在設(shè)計(jì)直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際廓線時(shí)，發(fā)現(xiàn)壓力角超過(guò)了 許用值，且廓 線出現(xiàn)變尖現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)采取的措施是 0（A）減小滾子半徑；（B）加大基圓半徑；（C）減小基圓半徑。12. 設(shè)計(jì)一直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)速 3及從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=v （s）不變時(shí)，若a max由40減小到20,則凸輪尺寸會(huì) o（1）增大；（B）減??；（C）不變。13. 用同一凸輪驅(qū)動(dòng)不同類(lèi)型（尖頂、滾子或平底式；直動(dòng)或擺動(dòng)式）的從動(dòng)件時(shí)，各從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 0（A）相同；（B）不同；（C）在無(wú)偏距時(shí)相同。14. 直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)推程為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，最大壓力角發(fā)生在行程（A）起點(diǎn)；（B）中點(diǎn)；（C）終點(diǎn)。15. 從動(dòng)件的推程和回程都選用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它的位移線圖如圖示?？膳袛嗟茫簭膭?dòng)件 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在 處存在柔性沖擊。（A）最高位置和最低位置；（B） 最高位置；（C）最低位置；（D）各位置處均無(wú)柔性沖擊存在。四、分析與計(jì)算1. 在圖示直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，請(qǐng)指出：(1) 圖示位置時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角a。(2) 圖示位置從動(dòng)件的位移。(3) 圖示位置時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角。(4) 圖示位置時(shí)從動(dòng)件與凸輪的瞬心。2. 圖示偏心圓盤(pán)凸輪機(jī)構(gòu)，圓盤(pán)半徑 R=50mm偏心距e=25mm凸輪以3 =2rad/s 順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，從動(dòng)件的速度 v=50mm/s試問(wèn)：(1) 在該位置時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角為多大？(2) 在該位置時(shí)，從動(dòng)件的位移為多大？該凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程h等于多少？3. 在直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，試問(wèn)同一凸輪采用不同端部形狀的從動(dòng)件 時(shí)，其從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否相同？為什么？4. 設(shè)計(jì)哪種類(lèi)型的凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)可能出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真？當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真時(shí)應(yīng)該 考慮用哪些方法消除？5. 何謂凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角？它在凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中有何重要意義？6. 直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的大小與該機(jī)構(gòu)的哪些因素有關(guān)？7. 圖示為一凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件推程位移曲線，OA/BC, AB平行橫坐標(biāo)軸。試分析該 凸輪機(jī)構(gòu)在何處有最大壓力角，并扼要說(shuō)明理由。8. 圖示凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件推程運(yùn)動(dòng)線圖是由哪兩種常用的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合 而成？并指出有無(wú)沖擊。如果有沖擊，哪些位置上有何種沖擊？從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式 為停升-停。9. 在直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，若凸輪作順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件向上移 動(dòng)為工作行程，則凸輪的軸心應(yīng)相對(duì)從動(dòng)件導(dǎo)路向左偏置還是向右偏置為好？為 什么？若偏置得太多會(huì)有什么問(wèn)題產(chǎn)生？10. 當(dāng)設(shè)計(jì)直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線時(shí)，若機(jī)構(gòu)的最大壓力角超 過(guò)了許用值，試問(wèn)可采用哪幾種措施來(lái)減小最大壓力角或增大許用壓力角？11. 在圖示直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪轉(zhuǎn)向如圖所示。試寫(xiě)出該 位置時(shí)從動(dòng)件 壓力角計(jì)算公式，并說(shuō)明從動(dòng)件相對(duì)凸輪軸心的配置是否合理， 為什么？a) b)12. 有一對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件偏心圓凸輪機(jī)構(gòu)，0為凸輪幾何中心，O為凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心，直線Ad BD 00=0A/2圓盤(pán)半徑R=60mm 根據(jù)圖a及上述條件確定基圓半徑r。、行程h, C點(diǎn)壓力角a c和 D點(diǎn)接 觸時(shí)的位移hD、壓力角a Do(2) 若偏心圓凸輪幾何尺寸不變，僅將從動(dòng)件由尖頂改為滾子，見(jiàn)圖b,滾子半徑rr=10mm試問(wèn)上述參數(shù)r。，h, a c, hD, a d有否改變？如認(rèn)為沒(méi)有改變 需明確回答，但可不必計(jì)算數(shù)值；如有改變也需明確回答，并計(jì)算其數(shù)值。13. 有一對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，為改善從動(dòng)件尖端的磨損情況， 將其尖端改為滾子，仍使用原來(lái)的凸輪，這時(shí)該凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有 無(wú)變化？簡(jiǎn)述理由。(3) 當(dāng)原從動(dòng)件主動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)的最大壓力角出現(xiàn)在哪一點(diǎn)？(4) 當(dāng)以凸輪為主動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？如何改進(jìn)？14. 圖示一偏置尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1的廓線為漸開(kāi)線，凸輪以3 i=10rad/s，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中偏心距 6=基圓半徑R)=20mm B點(diǎn)向徑R=50mm 試問(wèn)：(1) 從動(dòng)件 2 在圖示位置的速度 V2;(2) 從動(dòng)件2向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是 運(yùn)動(dòng)規(guī)律；(3) 凸輪機(jī)構(gòu)在圖示位置的壓力角 .；;(4) 如把尖頂從動(dòng)件尖端B處改為平底(于構(gòu)件2),則從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是 否改變？為什么？15. 圖示為一偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為偏心圓盤(pán)。其直徑D=42mm滾子半徑r r=5mryi偏距e=6mm試：(1)確定基圓半徑，并畫(huà)出基圓;(2) 畫(huà)出凸輪的理論輪廓曲線；(3) 求出從動(dòng)件的行程h；(4) 確定從動(dòng)件的推程運(yùn)動(dòng)角 及回程運(yùn)動(dòng)角；(5) 說(shuō)明該機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)中有無(wú)失真現(xiàn)象，為什么？