东南大学机械设计考试凸轮机构

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资源描述

-1-凸轮机构一、单项选择题1、已知一滚子接触偏置直动从动件盘形凸轮机构,若将凸轮转向由顺时针改为逆时针,则从动件()。A.运动规律发生变化,而最大行程不变B.最大行程发生变化,而运动规律不变C.最大行程和运动规律均不变D.最大行程和运动规律均发生变化2、对于滚子从动件盘形凸轮机构,滚子半径()理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。A.必须小于B.必须大于C.可以等于D.可以大于3、凸轮机构若发生自锁,则其原因是()。A.驱动力矩不够B.压力角太大C.压力角太小C.基圆半径太大4、对于平底直动从动件盘形凸轮机构,移动导路的平移()。A.会改变从动件运动规律B.会影响机构压力角的大小C.会影响从动件的行程D.不会影响从动件运动规律和机构压力角的大小5、凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时()。A.存在刚性冲击B.存在柔性冲击C.不存在冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击6、凸轮机构中从动件作等速运动时()。A.存在刚性冲击B.存在柔性冲击C.不存在冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击7、对于远、近休止角均不为零的凸轮机构,当从动件推程按简谐运动规律运动时,在推程开始和结束位置()。A.不存在冲击B.存在刚性冲击C.存在柔性冲击D.仅推程开始存在柔性冲击8、已知一滚子接触摆动从动件盘形凸轮机构,因滚子损坏,更换了一个外径与原滚子不同的新滚子,则更换滚子后从动件()。A.运动规律发生变化,而最大摆角不变B.最大摆角发生变化,而运动规律不变C.最大摆角和运动规律均不变D.最大摆角和运动规律均发生变化二、填空题1、当凸轮机构的从动件在推程按等速规律运动时,在推程位置存在刚性冲击。2、设计滚子从动件盘形凸轮机构时,滚子中心的轨迹称为凸轮的轮廓。3、设计滚子从动件盘形凸轮机构时,与滚子相包络的凸轮廓线称为轮廓。4、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。-2-5、从动件作等速运动的凸轮机构中,从动件的位移线图是线。6、从动件作等速运动的凸轮机构中,从动件的位移线图是线。7、从动件作等加速等减速运动的凸轮机构中,从动件的位移线图是线。8、凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构的压力角越。三、简答题1、在尖顶接触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,则凸轮的回转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?试绘图加以说明。解:向右偏置为好,可减小推程压力角。——3分——3分2、何谓凸轮机构的压力角?为什么要规定许用压力角?回程许用压力角为什么可以大一些?驱使从动件运动的作用力方向与受力点速度方向之间的夹角。反映力的有效利用程度和传动质量,压力角越小越好。故需规定最大值。——3分回程靠几何锁合或力锁合。——3分3、在直动从动件盘形凸轮机构中,试问同一凸轮采用不同端部形状的从动件时,其从动件运动规律是否相同?为什么?同一凸轮采用不同端部形状的从动件时,从动件运动规律是不相同的,实际轮廓相同,理论轮廓可能不同,从动件上的接触位置可能变化。4、已知一滚子接触偏置直动从动件盘形凸轮机构,若将凸轮(不是偏心圆盘)转向由顺时针改为逆时针,则从动件运动规律和从动件最大行程是否发生变化?为什么?凸轮轮廓的设计对应于确定的凸轮转向,凸轮转向不同轮廓不同。当凸轮反转时,推程运动角等运动参数会发生变化,从动件运动规律改变,但行程不变。-3-四、分析题1、图示偏心圆盘凸轮机构,已知圆盘半径R=50mm,偏心距e=25mm,凸轮转向为顺时针。试确定:(1)从动件的行程h=mm;(2)当凸轮由图示位置转过90时,凸轮机构的压力角等于;(3)当凸轮由图示位置转过90时,从动件的位移为mm。解:mm)13(2525255030)50/25(sinmm502)(221seeReRh2、图(a)、(b)所示为两个对心直动从动件偏心圆盘凸轮机构,其中图(a)为尖顶从动件,图(b)为滚子从动件,滚子半径rT=10mm;两图中偏心圆盘凸轮的几何尺寸相同,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转动中心,直线ACBD,O1O=OA/2,圆盘半径R=60mm。试分析比较两图中凸轮基圆半径r0、从动件行程h及C点压力角C的异同。(a)(b)解:图(a)——060302/10CmmhmmRAOr——3分-4-图(b)——0604010CTmmhmmrAOr——2分两图中从动件行程h及C点压力角C的相同,凸轮基圆半径不同——1分3、下列三种凸轮机构:(1)分别画出凸轮的基圆;(2)分别标出在图示位置时的机构压力角。图(a)、(b)压力角等于零,图(c)压力角如图。——1分×64、图示为凸轮机构直动从动件的速度线图。(1)示意画出从动件的加速度线图;(2)判断哪些位置有冲击存在,是柔性冲击还是刚性冲击;(3)在图上的F位置时,从动件有无惯性力作用?有无冲击存在?——2分×3t()/2BvOCAEFD2-5-5、如图,R=40,OA=25,r=10。问:(1)凸轮的理论廓线为何种曲线?(2)基园半径?(3)从动件升程?(4)推程中的最大压力角?(5)若凸轮的实际廓线不变,将滚子半径改为15,从动件的运动规律有无变化?(1)凸轮的理论廓线为R+r=50的园。(2)基园半径为25。(3)从动件升程50。(4)推程中的最大压力角:高副低代后得到曲柄滑块机构OAB,当曲柄与导路垂直时压力角最大,为30度。(5)若凸轮的实际廓线不变,将滚子半径改为15,从动件的运动规律有变化。6、如图,B0为起始位置。问:(1)在B’1点接触时所对应的凸轮转角。(2)在B2点时凸轮机构的压力角。-6-(1)作偏距圆和理论廓线,过B’1点作法线n-n得B1点,B1点即为滚子中心位置,过B1点作偏距圆切线,该位置线与从动件起始位置线间的夹角即为凸轮转角,此角也可在偏距圆上度量。(2)在B2点时凸轮机构的压力角见图。8.1图示为从动件在推程时的部分运动线图,其远、近休止角均不等于零。试根据s、v和a之间的关系定性地补全该运动线图,并指出何处存在刚性冲击,何处存在柔性冲击。题8.1图解补全后的从动件推程运动线图如右图所示。由图可知在A处加速度有无穷大突变,存在刚性冲击;在B、C、D处加速度有有限值突变,存在柔性冲击。8.10画出图示凸轮机构中凸轮的基圆,并在图上标出凸轮由图示位置转过45角时凸轮轮廓上的接触点位置及凸轮机构的压力角。解-7-8.11图示尖底偏置直动从动件盘形凸轮,AFB、CD为圆弧。AD、BC为直线,A、B为直线与圆弧AFB的切点。已知30,20,15,80CODmmODOCmmrmme。试求:1)从动件的升程h,凸轮推程运动角,回程运动角及近休止角s;2)凸轮与从动件在A、D、C、B点接触时机构的压力角A、D、C、B;3)推程最大压力角max的数值及出现位置;4)回程最大压力角max的数值及出现位置。题8.11图解1)mm64.5815820222222022erelhOD06.50)]15202/()64.51520[cos)20/15(cos)]2/()[(cos)/(cos2221102202101rlhrllrDOAAODODODOD其中D、A分别为圆弧DC和基圆与从动件导路的交点。75.32)]15202/()64.51520[cos)20/15(cos)]2/()[(cos)/(cos2221102202101rlhrllrDOACOBODODOD18.2472360AODCODs2)23.32)/(sin01reA;83.17)/(sin)/(sin90101)(ODODDlelr(D点作为直线AD上的点);58.23)/(sin1)(ODDle(D点作为圆弧DC上的点);58.23)/(sin1)()(ODDCle(C点作为圆弧DC上的点);99.64)/(sin)/(sin90101)(ODODClelr(C点作为直线BC上的点);23.32)/(sin01reB。3)推程最大压力角max的数值及出现位置推程阶段(直线段AD上的点接触)压力角的变化规律为:A(逐渐减小)0(逐渐增大))(D(突变增大))(D,由以上计算数值可知推程最大压力角出现在A点接触位置,其值为23.32maxA。4)回程最大压力角max的数值及出现位置回程阶段(直线段CB上的点接触)压力角的变化规律为:)(C(突变增大))(C(逐渐减小)B,由以上计算数值可知回程最大压力角出现在C点接触位置,其值为99.64)(maxC。

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