五、凸轮机构设计

1.凸轮机构中的压力角是 和 所夹的锐角。 2.凸轮机构中，使凸轮与从动件保持接触的方法有 和 两种。 3.在回程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是 。

4.在推程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是 。

5.在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的理论廓线与实际廓线间的关系是 。

6.凸轮机构中，从动件根据其端部结构型式，一般有 、 、 等三种型式。

7.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 廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为 廓线。

8.盘形凸轮的基圆半径是 上距凸轮转动中心的最小向径。

d2s9.根据图示的??运动线图，可判断从动件的推程运动是2d?_______________________，从动件____________________________________________。

的

回

程

运

动

是

10.从动件作等速运动的凸轮机构中，其位移线图是 线，速度线图是 线。

11.当初步设计直动尖顶从动件盘形凸轮机构中发现有自锁现象时，可采用 、 、 等办法来解决。

12.在设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线中，若出现 时，会发生从动件运动失真现象。此时，可采用 方法避免从动件的运动失真。

13.用图解法设计滚子从动件盘形凸轮轮廓时，在由理论轮廓曲线求实际轮廓曲线的过程中，若实际轮廓曲线出现尖点或交叉现象，则与 的选择有关。

14.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，选择滚子半径的条件是 。

15.在偏置直动从动件盘形凸轮机构中，当凸轮逆时针方向转动时，为减小机构压力角，应使从动件导路位置偏置于凸轮回转中心的 侧。

题15图 题20图

16.平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮基圆半径应由 来 决定。

17.凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越 ，而凸轮机构的尺寸越 。 18.凸轮基圆半径的选择，需考虑到 、 ，以及凸轮的实际廓线是否出现变尖和失真等因素。

19.当发现直动从动件盘形凸轮机构的压力角过大时，可采取： ，

等措施加以改进；当采用滚子从动件时，如发现凸轮实际廓线 造成从动件运动规律失真，则应采取 ， 等措施加以避免。

20.在许用压力角相同的条件下， 从动件可以得到比 从动件更小的

凸 轮基圆半径。或者说，当基圆半径相同时，从动件正确偏置可以 凸轮机构的推程压力角。

21.试将图a)、b)所示直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角数值填入括号内。 a)α=( )； b)α=( )。

22.直动尖顶从动件盘形凸轮机构的压力角是指 ；直动滚子从动件盘形凸轮机构的压力角是指 ；而直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角等于 。

23.凸轮机构从动件的基本运动规律有 ， ， ， 。其中 运动规律在行程始末位置有刚性冲击。

24.在凸轮机构几种基本的从动件运动规律中， 运动规律使凸轮机构产生刚性冲击。 运动规律产生柔性冲击， 运动规律则没有冲击。

25.用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时，常采用 法。即假设凸轮 ，从动件作 的复合运动。

26.在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，若凸轮基圆半径增大，则其压力角将 ；在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，若凸轮基圆半径增大，则其压力角将 。

27.理论廓线全部外凸的直动从动件盘形凸轮机构中，滚子半径应取为 ；若实际廓线出现尖点，是因为 ；压力角对基圆的影响是 。

28.凸轮的基圆半径越小，则机构越 ，但过于小的基圆半径会导致压力角 ，从而使凸轮机构的传动性能变 。

29.凸轮机构从动件运动规律的选择原则为 。

30.直 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 的 轮 廓 形 状 是 由 决 定 的 。

31.凸轮机构中的从动件速度随凸轮转角变化的线图如图所示。在凸轮转角 处存在刚性冲击，在 处，存在柔性冲击。

36.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，其推程运动角等于凸轮对应推程廓线所对中心角；其回程运动角等于凸轮对应回程廓线所对中心角。------------- ( )

37.在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置，是为了同时减小推程压力角和回程压力角。-------------------( )

38.当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时，就必然出现自琐现象。----------------------( )

39.凸轮机构中，滚子从动件使用最多，因为它是三种从动件中的最基本形式。---------------------( )

40.直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。------- -------------( ) 41.滚子从动件盘形凸轮机构中，基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。-------------------( )

42.滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。因此，只要将理论 廓线上各点的向径减去滚子半径，便可得到实际轮廓曲线上相应点的向径。-----------------( )

43.当从动件运动规律为简谐运动，且推程运动角Φ=2π/3，行程为h时，此时从动件位移方程s=h（1-cos（φ/Φ））/2中的π应以2π/3来代换。-------------- ( )

44.从动件按等加速等减速运动规律运动时，推程的始点、中点及终点存在柔性冲击。因此，这种运动规律只适用于中速重载的凸轮机构中。--------------------------( )

45.从动件按等加速等减速运动规律运动是指从动件在推程中按等加速运动，而在回程中则按等减速运动，且它们的绝对值相等。----------------------------------( )

46.从动件按等速运动规律运动时，推程起始点存在刚性冲击，因此常用于低速的凸轮机构中。-----------------------------------( )

47.在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，当从动件按等速运动规律运动时，对应的凸轮廓线是一条阿米德螺旋线。------------------------( )

48.在直动从动件盘形凸轮机构中，当从动件按简谐运动规律运动时，必然不存在刚性冲击和柔性冲击。---------------------------------( )

49.在直动从动件盘形凸轮机构中，无论选取何种运动规律，从动件回程加速度均为负 值。--------------------------------------( )

50.凸轮的理论廓线与实际廓线大小不同，但其形状总是相似的。---------------( ) 51.为实现从动件的某种运动规律而设计一对心直动尖顶从动件凸轮机构。当该凸轮制造完后，若改为直动滚子从动件代替原来的直动尖顶从动件，仍能实现原来的运动规律。--------------( )

52.偏置直动滚子从动件位移变化与相应理论廓线极径增量变化相等。---------------( )

53.设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构时，若要求平底与导路中心线垂直，则平底 左右两侧的宽度必须分别大于导路中心线到左右两侧最远切点的距离，以保证在所有位 置平底都能与凸轮廓线相切。---------------- ( )

54.在凸轮理论廓线一定的条件下，从动件上的滚子半径越大，则凸轮机构的压力角越小。---------------------------------( )

55.在对心直动平底从动件凸轮机构中，如平底与从动件导路中心线垂直，平底与实际轮廓线相切的切点位置是随凸轮的转动而变化的，从导路中心线到左右两侧最远的切点分别对应于升程和回程出现vmax的位置处。-----------------------( )

56.在盘形凸轮机构中，其对心直动尖顶从动件的位移变化与相应实际廓线极径增量的变 化相等。------------------------------------( )

57.在盘形凸轮机构中，对心直动滚子从动件的位移变化与相应理论廓线极径增量变化相 等。-------------------------------------( )

58.在盘形凸轮机构中，对心直动滚子从动件位移变化与相应实际廓线极径增量变化相等。-----------------------------------( )

61.理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的 运动规律 。

( A)相同； ( B)不相同。

62.对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用 运动规律。

( A)等速； ( B)等加速等减速； (C)正弦加速度。

63.若从动件的运动规律选择为等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动 规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的加速度是原来的 倍。

(A)1； ( B)2； ( C)4； ( D)8。

64.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 冲击。它适用于 场合。 (A)刚性；(B)柔性；(C)无刚性也无柔性；(D)低速；(E)中速；(F)高速。

65.若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的速度是原来的 倍。

(A)1； (B)2； (C)4。

66.设计偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构时，若推程和回程位移线图对称，则合理设计的凸轮轮廓曲线中，推程廓线比回程廓线，

(A)较长； (B)较短； (C)两者对称相等。

67.当凸轮基圆半径相同时，采用适当的偏置式从动件可以 凸轮机构推程的压力角。

(A)减小； (B)增加； (C)保持原来。

68.滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。

(A)大于； (B)小于； (C)等于。

69.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，轮廓曲线出现尖顶或交叉是因为滚子半径 该 位置理论廓线的曲率半径。

(A)大于； (B)小于； (C)等于。

70.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 。

(A)永远等于0?； (B)等于常数； (C)随凸轮转角而变化。

71.在平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮与从动件的真实接触点在 。 (A)平底中心； (B)距平底中心v/ω处； ( C)距平底中心ω/v处。

72.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的实际廓线时，发现压力角超过了许用值，且廓 线出现变尖现象，此时应采取的措施是 。

(A)减小滚子半径； (B)加大基圆半径； (C)减小基圆半径。

73.设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮转速ω及从动件运动规律v=v（s）不变时，若αmax由40°减小到20°，则凸轮尺寸会 。

(1)增大； (B)减小； ( C)不变。

74.用同一凸轮驱动不同类型(尖顶、滚子或平底式；直动或摆动式)的从动件时，各从动件的运动规律 。

(A)相同； (B)不同； (C)在无偏距时相同。

75.直动从动件盘形凸轮机构中，当推程为等速运动规律时，最大压力角发生在行程 。

(A)起点； (B)中点； (C)终点。

76.从动件的推程和回程都选用简谐运动规律，它的位移线图如图示。可判断得：从动件 在运动过程中，在 处存在柔性冲击。

(A)最高位置和最低位置； (B)最高位置；

(C)最低位置； (D)各位置处均无柔性冲击存在。

题76图 题77图 题78图

77.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α。 (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。

78.图示偏心圆盘凸轮机构，圆盘半径R=50mm，偏心距e=25mm，凸轮以ω=2rad/s 顺时针方向转过90°时，从动件的速度v=50mm/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？

81.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？

82.设计哪种类型的凸轮机构时可能出现运动失真？当出现运动失真时应该考虑用哪些方法消除？

83.何谓凸轮机构的压力角？它在凸轮机构的设计中有何重要意义？ 84.直动从动件盘形凸轮机构压力角的大小与该机构的哪些因素有关？

85.图示为一凸轮机构从动件推程位移曲线，OA//BC，AB平行横坐标轴。试分析该 凸轮机构在何处有最大压力角，并扼要说明理由。

题85图 题86图

86.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。

87.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？

88.当设计直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线时，若机构的最大压力角超过了许用值， 试问可采用哪几种措施来减小最大压力角或增大许用压力角？

89.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？

a) b)

题89图 题90图 题92图

90.有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，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。

(1)根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角αC和D点接触时的位移hD、压力角αD。

(2)若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径rr=10mm。试问上述参数r0，h，αC，hD，αD有否改变？如认为没有改变需明确回答，但可不必计算数值；如有改变也需明确回答，并计算其数值。

91.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。

92.图示凸轮机构中，已知凸轮廓线AB段为渐开线，形成AB段渐开线的基圆圆心为O，Oa=r0，试确定对应AB段廓线的以下问题：

(1)从动件的运动规律；

(2)当凸轮为主动件时，机构的最大压力角与最小压力角；

(3)当原从动件主动时，机构的最大压力角出现在哪一点？ (4)当以凸轮为主动件时，机构的优缺点是什么？如何改进？

93.图示一偏置尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮1的廓线为渐开线，凸轮以ω1=10rad/s，逆时针转动，图中偏心距e=基圆半径R0=20mm，B点向径R=50mm，试问：

(1)从动件2在图示位置的速度v2 ； (2)从动件2向上的运动规律是 运动规律； (3)凸轮机构在图示位置的压力角?? ；

(4)如把尖顶从动件尖端B处改为平底(?于构件2)，则从动件的运动规律是否改变？为什么？

题93图 题101图 题102图 101.在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60°从动件的位置及从动件的位移s。

102.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α。

103.在图示凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过90°时凸轮机构的压力角α。

题103图 题104图

104.凸轮机构中，已知从动件的速度曲线如图所示，它由4段直线组成。试求： (1)示意画出从动件的加速度曲线；

(2)判断哪几个位置有冲击存在，是柔性冲击还是刚性冲击；

(3)在图上的F位置时，凸轮机构中有无惯性力作用？有无冲击存在。

105.图中给出了某直动从动件盘形凸轮机构的从动件速度线图，当凸轮以ω1等速转动时， 试求：

(1)定性地画出该从动件的位移线图和加速度线图；

(2)说明此种运动规律的名称和特点(指v， α的大小，及冲击性质等)； (3)说明该种运动规律的适用场合。

题105图 题106图 题107图

106.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ω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， α的大小及冲击性质等)。

107.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90°时， 从动件摆动多大角度？并标出该位置凸轮机构的压力角。

108.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。

题108图 题109图

109.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r0=25mm，滚子半径rr=5mm，偏距e=10mm，凸轮以等角速度ω逆时针方向转动。设计时可取凸轮转角φ=0°，30°，60°，90°，120°，μL=0.001m/mm。

110.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r0、从动件2的行程。

111.图示凸轮机构，偏距e=10mm，基圆半径r0=20mm，凸轮以等角速ω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Φ=90°，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。

题111图 题11 3图 题114图

112.已知一对心直动尖顶从动件盘状凸轮机构的凸轮轮廓曲线为一偏心圆，其直径D=50mm，偏心距e=5mm。要求：

(1)画出此机构的简图(自取比例尺)； (2)画出基圆并计算r0；

(3)在从动件与凸轮接触处画出压力角α。

113.已知凸轮机构中凸轮的回转中心、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。

114.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。

115用作图法求出图示两凸轮机构从图示位置转过45°时的压力角。

题115图 题116图

116.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？

117.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ψ0。

2

题117图 题118图 题119图

118.在图示凸轮机构中标出凸轮转过90°时凸轮机构的压力角α。

119.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Φ=120°时是渐开线，从动件行程h=30mm，要求：

(1)画出推程时从动件的位移线图s--φ；

(2)分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？

120.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，μL=0.001m/mm。(只需画出凸轮转角180°范围内的廓线，不必写步骤，但需保留作图辅助线条。)

o()()(o

题120图 题121图

121.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。

122.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)。

题122图 题123图

123.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φ； (2)标出从动件与凸轮在D点接触的压力角α； (3)标出在D点接触时的从动件的位移s。

124.有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，要求实现如图所示的从动件运动规律。 (1)补齐s--φ曲线； (2)补齐v--φ曲线； (3)补齐a--φ曲线；(4)分析各段冲击性能。

题124图 题125图

125.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αB；

(2)轮廓上D点与平底接触时的压力角αD；

(3)凸轮与平底从B点接触转到D点接触时，凸轮的转角φ (保留作图线)。 126.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φ和从动件摆角ψ； (2)在D点接触时的压力角α。

题126图 题127图 题128图

127.图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度ω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90°时的压力角α和位移s。 128.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ω方向转过60°后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角α； (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φ。 129.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ω1逆时针方向转动。试在图上：

(1)画出该凸轮的基圆和理论廓线； (2)标出该位置时从动件的压力角α；

(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。

题129图 题130图 题131图 130.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φ，B点的压力角α。

131.在图示摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，已知凸轮以等角速度ω顺时针方向转动。当凸轮由图示位置转 过φ=20°时，摆杆BC转过ψ角。要求：

(1)用作图法求出ψ的大小(保留作图线)；

(2)在图上画出摆杆与凸轮在P点接触时的压力角α。

132.试绘制偏置直动平底从动件盘形凸轮机构中与从动件推程相对应的一部分凸轮廓 线。凸轮的基圆半径为r0，偏距为e，凸轮工作时的转向、平底方位及从动件的位移曲线如图示。说明此机构在推程时的压力角α=?并在图上标出凸轮与从动件平底的接触点至从动 件导路的最大偏移量Lmax。

()

题132图 题133图

133.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=25mm，机架长LO1O2=70mm，摆杆长65mm，滚子半径rr=5mm。凸轮逆时针方向转动，在0°～90°范围内，从动件沿顺时针方向匀速转过30°。试绘出与此运动阶段对应的一段凸轮轮廓曲线。

134.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Φ=120°，回程运动角Φ’=60°，近休止角Φ”=180°，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。

题134图 题135图 题136图 135.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R=40mm，凸轮绕回转中心A以逆时针方向旋转，LOA=25mm，滚子半径rr=10mm，试求：

(1)凸轮的基圆半径r0；

(2)从动件的行程及位移线图；

(3)在图上画出图示位置时压力角的位置和大小。

136.在图示凸轮机构中，已知：AO=BO=20mm，∠AOB=60°，且AB为圆弧；CO=DO=40mm，∠COD=60°，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。

137.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φ和从动件的摆角ψPQ (在图上注明φ和ψPQ即可)；

(2)在Q点接触时的压力角α(图上注出)，并说明这样大的α角是否合用(简要说明理由)。

题137图 题138图 题140图 138.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φ和从动件的位移s； (3)图示位置时的从动件压力角α。

139.已知一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的运动规律为：凸轮从0°转过90°，从动件等速向上摆动30°；凸轮从90°转到135°，从动件停止不动；凸轮从135°转到315°，从动件以等加速等减速运动向下摆动30° (等加速运动和等减速运动过程中，所用时间相等)；凸轮从315°转到360°时，从动件在最低位停止不动。

(1)画出从动件的角位移线图ψ--φ； (2)画出从动件的角速度线图ω--φ；

(3)画出从动件的角加速度线图α--φ；

(4)指出该凸轮机构在运动过程中有无冲击发生，并说明冲击的性质。

140.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LOA=R/2，滚子半径rr：

(1)标出在图示位置的压力角α与推杆摆动的角度ψ； (2)画出滚子推杆的最大摆角ψmax；

(3)当α>［α］时，对凸轮机构有何影响？如何使压力角减小？

141.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。(可选μL=μS=0.001m/mm)

142.一凸轮机构的运动简图如图所示，装在凸轮轴O上的液压马达使凸轮顺时针方向以 n1=60r/min转动，在机架2的约束下，使凸轮轴O在导轨中上下移动s，完成预期的运动规律。已知：

当凸轮转角Φ=0°～120°时，O轴匀速上升到最高位置，h=20mm。 当凸轮转角ΦS=120°～180°时，O轴停留在最高位。 当凸轮转角Φ’=180°～360°时，O轴匀速下降到最低点。 (1)作出O轴的s—φ，v—φ，a--φ线图。

(2)计算出φ=0°，120°，180°，360° 时的位移s，速度v和加速度a的数值。 (3)指出在何位置发生何种冲击。

(4)当凸轮的实际廓线基圆半径r0=30mm，或r0=60mm时，该凸轮机构的最大压力角αmax有何种变化。

题142图 题143图

143.如图所示凸轮机构，已知各部分尺寸，凸轮以ω1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φAB。

(2)凸轮B点处与从动件接触的压力角α，并推导出计算该点压力角的表达式。 144.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α ； (2)凸轮的基圆(半径为r0)；

(3)从动件从最下位置摆到图示位置时所摆过的角度ψ； (4)凸轮相应转过的角度φ。

题144图 题145图

145.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β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BK。

146.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φ； (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α。

题146图 题147图 题148图

147.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ω1。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s2及速度v2。

148.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φ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φ；

(2)在B点接触时，凸轮轮廓的压力角α； (3)与凸轮转角φ所对应的从动件位移s。

149.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lOA=15mm， 滚子半径rr=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α；

(4)凸轮由图示位置转过90?时从动件的实际位移s。

题149图 题150图

150.如图所示，用一个偏心圆盘作凸轮，绕A轴转动，该圆盘的几何中心在O点。 (1)为减小从动件在推程中的压力角，试确定凸轮的合理转向； (2)该图是按比例画出的，试在该图上确定凸轮从图示位置转过90°时的机构压力角α，并注明构成α角的两矢量(如v,Fn或n-等)的物理含义，并标出从动件位移量s。

151.已知摆动滚子从动件盘形凸轮机构的从动件运动规律如图所示，试问这是何种运动规律？要求从动件以这种规律运动时，在凸轮设计、制造和运转过程中会出现什么问题?又已知凸轮基圆半径r0=20mm，机架长LO1O2=60mm，摆杆长LO2C=55mm，滚子半径rr=5mm，凸轮沿逆时针方向转动。试在图上按比例μL=0.001m/mm作出凸轮在其转角0°～180°范围内的一段廓线。

()()r()(

题151图 题152图

152.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r0=20mm；滚子半径rr=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。

153.试按图示比例在图上绘制一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知从动件运动规律如图所示，凸轮基圆半径r0=35mm，凸轮中心偏于从动件导轨的左侧，偏距e=10mm1，滚子半径rr=15mm (凸轮工作时的转向由设计者合理确定)。

154.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90°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ψ的大小； (3)C点压力角α的大小。

(注：保留作图线和标明必要的符号。)

题154图 题155图

155.在图示摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，且以角速度ω逆时针方向 回转。试在图上：

(1)画出该凸轮基圆；

(2)标出升程运动角Φ和回程运动角Φ’；

(3)标出图示位置时从动件的初始位置角ψ0和角位移ψ； (4)标出图示位置从动件之压力角α； (5)标出从动件的最大角位移ψmax。

156.已知凸轮按逆时针方向作等速回转，其基圆和偏距圆如图a所示，从动件在推程、远休止阶段的位移线如图b所示。试：

(1)画出推程阶段和远休止阶段的凸轮廓线；

(2)标出凸轮从起始位置回转180°时，凸轮廓线上B点的压力角αB； (3)作出当ω=10rad/s时，从动件在上述阶段的速度、加速度线图； (4)说明在何处产生何种冲击？

157.某偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构，已画出部分从动件位移线图(图a)。 (1)根据表中给出的运动规律将位移线图补齐。

(2)按图a中给出的位移线图，将其运动规律填写在表中相应的空格中。

(3)凸轮以ω逆时针方向回转，图b中B0点为从动件最低位置(凸轮廓线的起点)，试用反转法作 出φ=120°时，凸轮廓线上对应 点B的位置(求作过程必须表达清楚)。

(4)凸轮转到120°，210°，330°时机构有无冲击？为何种冲击？ 凸轮转角φ 0°～120° 120°～150° 150°～330° 330°～360° 从动件运动规律 按余弦加速运动规律回到最低位置 静止不动 ()

158.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β=45°，当凸轮 以等角速度ω=1rad/s逆时针回转时，试求：

(1)凸轮实际廓线的基圆半径r0； (2)从动件的行程h；

(3)该凸轮机构的最大压力角αmax与最小压力角αmin； (4)从动件的推程运动角Φ和回程运动角Φ’； (5)从动件的最大速度vmax。

题158图 题159图 159.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C2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C2点接触时的压力角αC1，αC2；

(3)绘出A?A线以下部分的凸轮的理论廓线； (4)标出基圆半径r0。

160.摆动尖顶从动件盘形凸轮机构的运动规律如图a所示(仅给出φ=0°～120°部分曲线)μφ=3°/mm，μφ’=1°/mm。

(1)画出φ=0°～120°范围内的凸轮廓线(μL=0.001m/mm)； (2)在图上标出φ=90°时，凸轮机构的压力角α。

题160图 题161图

161. 图示为一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘，且以ω顺时针方向转动。已知：基圆半径r0=30mm，偏距e=5mm，行程h=15mm，升程运动角Φ，回程角Φ’，远休止角ΦS，近休止角ΦS’相等，均为90°。从动件运动规律为：升程阶段为简谐运动规律(余弦加速度运动规律)，回程阶段为匀速运动规律。试设计该凸轮廓线。

162.一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=-10mm，OA=OB=14.14mm，OC=OD=20mm，∠DOC=30°。试求：

(1)凸轮的基圆半径；

(2)推程运动角Φ，回程运动角Φ’，远休止角ΦS，近休止角ΦS’； (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α；

(5)推程过程中的最大压力角αmax 及发生位置。 163.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30后，从动件2的位移。

?(2)确定图b构件1和2的相对瞬心，并确定在此瞬时位置的压力角α。

(3)写出图c中凸轮廓线以凸轮回转中心O为极点的极坐标方程(设从动件运动规律为s(φ))。

题163图 题164图

164.在图a所示的凸轮?连杆组合机构中，已知连杆长度LBC=78mm，滑块行程H=56mm，其最低位置距转动副中心A的尺寸L=42mm，滚子半径rr=5mm。设计要求当转块1等速转动时，滑块4实现图b所示的位移曲线，试绘制固定槽凸轮的理论廓线和实际工作廓线。

165.欲设计一个直动从动件盘形凸轮，要求在凸轮转角0°～90°时，从动件以余弦加速度规律上升h。机构给定的尺寸和行程h均如图所示(μL=0.001m/mm)，试：

(1)选定凸轮转向ω1，并简要说明选定的原因；

(2)用反转法画出凸轮转角φ=0°～90°的凸轮工作廓线(画图时分度要求≤15°)； (3)在图上标注出φ=45°时凸轮机构的压力角α。

题165图 题166图

166.在图示机构中，凸轮机构滚子从动件的B点铰接于连杆4，推动构件5往复运动。当凸轮等角速度逆时针方向转动时，构件5实现如下运动规律：凸轮转角φ=0°～90°，

等加速等减速上升30mm，φ=90°～120°，停止不动。已知连杆长LBC=72mm，凸轮理论廓线基圆半径r`0=25mm，构件2，5的中心线间夹角为30°，试用图解法设计凸轮廓线。

注：要求保留全部作图线，取滚子半径rr=5mm。

167.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rr=5mm，偏距e=6mm，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Φ及回程运动角Φ’； (5)说明该机构在运动中有无失真现象，为什么？

题167图 题168图 题169图

168.图示凸轮机构中，凸轮ω=100rad/s，从动件端点下降经过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α，并在图上标出。

169.图示凸轮机构中，平底从动件位移规律为s=Kφ (K为常数)，凸轮由从动件起始位置转60°时，从 动件上升10mm。用 解析法求凸轮由起始位置转过45°时R及L值。

170.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O1O=OA/2=30mm，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。

171.已知：对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，行程h=30mm，基圆半径r0=30mm，推程运动规律ds/dφ—φ如图，求凸轮转角为π/2时的压力角α。

172.设T=t/t0，S=s/h，t为时间，s为位移，h为行程，t0为完成一个推程所用时间。求证：

(1)速度v=(h/t0)dS/dT； (2)加速度a=(h/t02)d2S/dT2。

173.作等加速等减速运动的从动件，在等加速段的位移方程为s=2h(Φ2/φ2)，式中φ为凸轮转角，Φ为推程运动角，h为行程。试写出从动件在等减速阶段的位移方程、速度方程和加速度方程。(凸轮以等角速度ω转动。)

174.设T=t/t0，S=s/h；求证： (1)类速度ds/dφ=hds/(ΦdT)；

(2)类加速度d2s/dφ2=(h/Φ2)d2s/dT2。

式中t为时间，s为位移，h为行程，t0为从动件完成一个推程所用时间，Φ为推程运动角，φ为凸轮转角，凸轮以等角速度ω转动。

175.对心直动尖顶从动件凸轮机构运动规律如图示，基圆半径为26mm，试求凸轮转角为π/4时，从动件的压力角。

题175图 题176图

176.在一对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，从动件的位移曲线如图所示，且凸轮以等 角速度顺时针回转。

(1)画出从动件的类速度曲线v/ω—φ；

(2)若凸轮基圆半径r0=20mm，从动件的最大压力角为多少？

177.已知对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，从动件运动规律如图示，推程和回程的最大 压力角均为30°，试求凸轮最小基圆半径。

d?

178.已知凸轮逆时针方向转动，其运动线图ds/dφ—φ如图示。要求： (1)求解回程段ds/dφ的值；

(2)若推程段许用压力角［α］=30°，推导出最小基圆半径和导路偏距之间的关系式。 179.直动从动件盘形凸轮机构中，已知：行程h=40mm，从动件运动规律如图所示，其中AB段和CD段均为正弦加速度运动规律。试写出从坐标原点量起的AB和CD段的位移方程。

?l?0.002m/mm?

题179图 题180图

180.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。(仅求解凸轮转角φ=90°时的坐标值。)

181.直动从动件盘状凸轮机构，凸轮ω=31.4rad/s，从动件行程h=20mm，推程运动角、远休止角、近休止角均为60°，回程为等加速等减速运动规律。求：

(1)回程的最大速度；

(2)回程中等加速段的加速度大小与方向； (3)回程中等减速段加速度的大小与方向。

182.已知偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构及尺寸，要求：

(1)在图上标出从动件在图示位置的位移s，类速度ds/dφ及压力角α； (2)写出α与r0，e，s，ds/dφ的关系式，并依据已知的μL计算α。

题181图 题182图 题183图 183.在图示凸轮机构中，标出基圆半径r0，从动件位移s2和机构的压力角α，并求出它们之间的关系式。

184.直动从动件盘形凸轮机构中的尖顶从动件的推程速度线图如图a所示；凸轮的基圆半径r0=20mm、角速度ω1=10rad/s及偏距e=5mm，如图b所示。试在图b中绘出凸轮转角φ=π/2时，凸轮与从动件的相对瞬心，并计算出该位置时的凸轮机构的压力角。

185.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60°，150°，270°时的凸轮廓线坐标值。)

题185图 题186图

186.直动平底从动件盘形凸轮机构中，已知平底从动件的推程和回程均按摆线运动规律 运动(正弦加速度运动规律)，位移曲线及尺寸(单位mm)如图所示。用解析法设计该凸轮廓线。(仅推导出廓线坐标方程并计算φ=60°时的廓线坐标值。)

187.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r0，中心距为L， 凸轮和从动件推程时的转向如图示，从动件的运动规律为ψ=ψ(φ)。

题187图 题188图

188.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ω1=1rad/s逆时针方向转动。当凸轮从推程起始点处转过30°时，从动件上升10mm，此时从 动件的移动速度v2=20mm/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？

189.图示为对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘。已知圆盘半径R=40mm，该圆盘的回转中心与几何中心间的距离AO=25mm，滚子半径rr=10mm。试求：

(1)该凸轮的基圆半径r0；

(2)从动件的行程h；

(3)推程中的最大压力角αmax

(4)推程压力角为最大时所对应的从动件的位移s为多少？

题189图 题190图

190.摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，已知：OA0=160mm，摆杆长度A0B0=100mm，滚子半径rr=10mm，从动件摆角ψ=30°，其初始位置与OA0线间的夹角ψ=15°，凸轮顺时针等速转动，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270°时的理论廓线坐标值。

191.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ω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ψ，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。

题191图 题192图 题193图 192.已知偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮基圆半径r0=20mm，凸轮回转中心位于导路左侧，偏距e=10mm。当凸轮逆时针转过3030时，从动件从最低位置K0点上升，其位移s=5mm，试求该位置处的凸轮廓线上极坐标值θK，rK。并在图示上表示出凸轮转角φ，位移s，θK，rK(μL=0.001m/mm)。

193.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Φ=90??90?时，从动件按简谐运动规律上升，其行程h=60mm，求凸轮基圆半径。(简谐运动规律也称余弦加速度运动规律。)

194.一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构如图所示。已知凸轮为一偏心圆盘，圆盘半径R=30mm，几何中心为A，回转中心为O，从动件偏距OD=e=10mm，OA=10mm。凸轮以等角速度ω逆时针方向转动。当凸轮在图示位置，即AD⊥CD时，试求：

(1)凸轮的基圆半径r0；

(2)图示位置的凸轮机构压力角α； (3)图示位置的凸轮转角φ； (4)图示位置的从动件的位移s；

(5)该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理，为什么？

?

题194图 题195图 题196图

195.图示为对心直动平底从动件盘形凸轮机构。已知凸轮为一偏心圆盘，几何中心为O2，圆盘半径R=30mm，转动中心为O1，偏心距e=20mm，凸轮以等角速度ω顺时针方向转动。试求：

(1)该凸轮的基圆半径r0； (2)从动件的行程h；

(3) 该 凸轮机构的最大压力角与最小压力角； (4)从动件位移s的数学表达式；

(5)画出从动件运动规律线图(μS=0.001m/mm，仅画出s—φ线图)； (6)若把从动件的对心布置改为偏置，其运动规律是否改变？ 196.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=50mm，圆心O与其转动中心A之间的距离OA=30mm，β=90°，凸轮以等角速度ω1顺时针方向转动。试求：

(1)从动件的位移方程；

(2)当凸轮转速n1=240r/min时，求从动件的最大位移、最大速度和最大加速度。

197.已知一对心直动从动件盘形凸轮机构，推程时，凸轮等速回转180180，从动件等速移动30mm，要求许用压力角［α］=30°，回程时，凸轮转动90°，从动件以等加速等减速运动规律返回原位置，要求许用压力角［α’］=60°，当凸轮再转过剩余9090时，从动件不动，试求凸轮基圆半径r0。

198.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个圆，圆心在A点，其半径R=40mm，凸轮绕轴心线O逆时针方向转动，lOA=25mm，滚子半径rr=10mm，试 问：

(1)该凸轮的理论廓线为何种廓线？ (2)基圆半径r0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rr=15mm，从动件的运动规律有无变化？为什么？

??

题198图 题199图

199.有一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等速沿顺时针方向转动。当凸轮转过180°时，从动件从最低位上升16mm，再转过180°时，从动件下降到原位置。从动件的加速度线图如图示。若凸轮角速 度ω1=10rad/s，试求：

(1)画出从动件在推程阶段的v—φ线图； (2)画出从动件在推程阶段的s—φ线图； (3)求出从动件在推程阶段的加速度a，vmax；

(4)该凸轮机构是否存在冲击？若存在冲击，属何种性质的冲击。

200.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90°时，凸轮理论廓线和实际廓线上的坐标值。