凸轮机械原理典型例题资料

1、运动分析题目如图1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表1。

图 1表 1序号 升程 （mm ） 升程运动角（） 升程运动规律 升程许用压力角（） 回程运动角（）回程运动规律 回程许用压力角（） 远休止角（） 近休止角（）18 100150正弦加速度 30 100等减等加速 6040702、凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图：2.1从动件运动方程：（1）从动件升程运动方程升程段采用正弦加速度运动规律，运动方程为：()1212112100sin 5/6251001251cos 05/656210012sin 55/6s v a ϕϕππωπϕϕππωϕπ⎫⎡⎤⎛⎫=-⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎪⎪⎡⎤⎪⎛⎫⎛⎫=-≤≤⎬ ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎪⎪⨯⎛⎫⎪= ⎪⎝⎭⎪⎭（2）从动件远休止运动方程在远休止s Φ段，即5/619/18πϕπ≤≤时，100s h mm ==,0v =,0a =。

（3）从动件回程运动方程升程段采用等减等加运动规律，运动方程为：()221221220019100518()94001919/184/3518()94005()9s v a πϕπωπϕπϕππωπ⎫⎪⎡⎤=--⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎪⎪⎡⎤=--≤≤⎬⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎪⎪=-⎪⎪⎭()221221220029()518()94002()4/329/1853()94005()9s v a πϕπωπϕπϕππωπ⎫⎪=-⎪⎪⎪⎪⎪=--≤≤⎬⎪⎪⎪⎪=⎪⎪⎭（4）从动件近休止运动方程在近休止s 'Φ段，即29/182πϕπ≤≤时，0s =,0v =,0a =。

2.2推杆位移、速度、加速度线图：（1）推杆位移线图图 2 推杆位移线图（2）推杆速度线图图 3 推杆速度线图（3）推杆加速度线图图 4 推杆加速度线图3、凸轮机构的ds s d ϕ-线图，并由此确定凸轮的基圆半径和偏距：图 5 凸轮机构的dss d ϕ-线图 4滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制 4.1凸轮的理论轮廓方程为：00()cos sin (02)()sin cos x s s e y s s e ϕϕϕπϕϕ=+-⎫≤≤⎬=++⎭式中，220031.45s r e mm =-=（1）推程凸轮轮廓方程：11231100sin cos 18sin 5/625(05/6)112(31100sin )sin 18cos 5/625x y ϕϕϕϕππϕπϕϕϕϕππ⎫⎧⎫⎡⎤⎛⎫=+--⎨⎬⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎪⎩⎭≤≤⎬⎡⎤⎛⎫⎪=+-+ ⎪⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦⎭（2）远休止凸轮轮廓方程：131cos 18sin (5/619/18)131sin 18cos x y ϕϕπϕπϕϕ=-⎫≤≤⎬=+⎭（3）回程凸轮轮廓方程：222220019131cos 18sin 518()9(19/184/3)20019131sin 18cos 518()9x y πϕϕϕππϕππϕϕϕπ⎫⎧⎫⎪⎪⎪⎡⎤=---⎪⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎪⎩⎭⎪≤≤⎬⎧⎫⎪⎪⎪⎡⎤⎪=--+⎨⎬⎢⎥⎪⎣⎦⎪⎪⎪⎩⎭⎭22222002931()cos 18sin 518()9(19/184/3)2002931()sin 18cos 518()9x y πϕϕϕππϕππϕϕϕπ⎫⎧⎫⎪⎪⎪=+--⎪⎨⎬⎪⎪⎪⎩⎭⎪≤≤⎬⎧⎫⎪⎪⎪⎪=+-+⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎩⎭⎭（4）近休止凸轮轮廓方程：31cos 18sin (29/182)31sin 18cos x y ϕϕπϕπϕϕ=-⎫≤≤⎬=+⎭4.2凸轮理论轮廓曲线为：图 6 凸轮理论轮廓由上图可编程可求其最小曲率半径为min 10.309110mm ρ=≈，所以滚子半径min 1037r r mm ρ=-∆=-=。

Harbin Institute of Technology机械原理大作业二作业名称：凸轮机构设计设计题目： 20 院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：**设计时间： 2014年5月哈尔滨工业大学一、设计题目如图1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表1。

表1 凸轮机构参数升程/h mm 升程运动角 0/ϕ 升程运动规律 升程许用压力角[]/α 回程运动角 0/ϕ'回程运动规律 回城许用压力角[]/α'远休止角/s ϕ 近休止角/s ϕ' 110 120 正弦加速度 3590 正弦加速度 65 50 100二、运动方程式及运动线图本实验假设凸轮逆时针旋转。

1.确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程（ϕ为凸轮转角，ω为凸轮角速度）。

推程(余弦加速度)（203ϕπ≤≤）： 图1远休止段：当21738πϕπ≤≤时，110s h==，0v=，0a=回程(正弦加速度)（171389πϕπ≤≤）：近休止段：当1329πϕπ≤≤时，0s=，0v=，0a=2.绘制推杆位移、速度、加速度线图图2三、绘制凸轮机构的ds s d ϕ-线图，并由此确定凸轮的基圆半径和偏距图3图4如图3、图4所示，在ds d ϕ轴正侧（对应于推程），以tan(90[])α-为斜率做ds s d ϕ-曲线的切线1L ，在ds d ϕ轴负侧（对应于回程），以tan(90[])α'+为斜率做ds s d ϕ-曲线的切线2L ，再过点(0,0)O 做斜率为tan(90[])α+的直线3L ，则直线1L 、2L 、3L 与s 轴的夹角分别为[]α、[]α'、[]α。

显然，1L 、2L 、3L 三条直线下方的公共部分即为满足推程压力角不超过[]α和回程压力角不超过[]α'时，凸轮回转中心的可取区域。

记直线1L 与2L 的交点为12P ，直线1L 与3L 的交点为13P ，则最小基圆半径013r OP ==45.79mm ，对应的偏距e =26.27mm （点13P 到s 轴的距离），2200s r e =-=37.51mm 。

机械原理复习题05凸轮机构一、填空1.凸轮机构主要是由_凸轮_、__从动杆_和固定机架三个基本构件所组成。

2.按凸轮的外形，凸轮机构主要分为_盘行__凸轮和_圆柱_凸轮两种基本类型。

3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_点__、_线__二种。

4.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的基园_。

5.凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向(即从动杆的受力）与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_压力角α__。

6.随着凸轮压力角α增大，有害分力F2将会_引起摩擦阻力过大_而使从动杆自锁“卡死”，通常对移动式从动杆，推程时限制压力角α_______。

7.凸轮机构从动杆等速运动的位移为一条_斜_线，从动杆等加速等减速运动的位移曲线为一条_抛物线。

8.等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生_刚性_冲击，引起机构强烈的振动。

9.凸轮机构的移动式从动杆能实现___c _。

(a 匀速、平稳的直线运动 b 简偕直线运动 c各种复杂形式的直线运动10.从动杆的端部形状有__尖顶、_滚子_和平底三种。

11.凸轮与从动件接触处的运动副属于___a____。

(a 高副 b 转动副 c 移动副)13.在要求_a_的凸轮机构中，宜使用滚子式从动件。

( a 传力较大 b 传动准确、灵敏 c 转速较高）14.使用滚子式从动杆的凸轮机构，为避免运动规律失真，滚子半径r与凸轮理论轮廓曲线外凸部分最小曲率半径ρ最小之间应满足__c___。

(a r >ρ最小 b r =ρ最小 c r <ρ最小)15.凸轮与移动式从动杆接触点的压力角在机构运动时是_ c ___。

( a 恒定的 b 变化的 c 时有时无变化的）16.当凸轮转角δ和从动杆行程H一定时，基圆半径r b与压力角α的关系是_b___。

(a r b愈小则愈小，b r b愈小则a愈大，c r b变化而α不变）17.下列凸轮机构中，图__b___所画的压力角是正确的。

18.在减小凸轮机构尺寸时，应首先考虑_a___。

机械原理凸轮机构习题与答案（五篇材料）第一篇：机械原理凸轮机构习题与答案解：曲柄的存在的必要条件是1）最短杆与追长杆的杆长之和应小于或等于其余两杆的长度之和；2)连架杆与机架必有最短杆1）.杆件1为曲柄2）.在各杆长度不变的情况下，选取c杆做为机架就可以实现双摇杆机构试以作图法设计一偏置尖底推杆盘形凸轮的轮廓曲线。

已知凸轮以等角速度顺时针回转，正偏距e=10,基园半径r0=30mm.推杆运动规律为：凸轮转角δ=0~150时，推杆00.凸轮转角δ=180~300时推杆等速上升16mm;.凸轮转角δ=150~180时推杆远休；等加速回程16mm;.凸轮转角δ=300~360时推杆近休。

解：解题步骤1）首先绘制位移S与转角δ的关系曲线S-δ曲线。

2）根据S-δ曲线、凸轮基园半径和正偏距，绘制凸轮的轮廓曲线。

000000凸轮仅用了0度，90度，150度，180度，300度几个点绘制轮廓曲线，同学们绘制时英多用些点（一般取12个点，再勾画轮廓曲线）第二篇：机械原理_凸轮机构设计机械原理课程设计——凸轮机构设计（一）目录 (1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（一）、题目及原始数据 (2)（二）、推杆运动规律及凸轮廓线方程 (3)（三）、（四）、（五）、（六）、（七）、（八）、计算程序方框图..........................5 计算源程序..............................6 程序计算结果及分析......................10 凸轮机构图..............................15 心得体会................................16 参考书. (16)（一）、题目及原始数据试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，凸轮以1rad/s的角速度沿逆时针方向转动。

要求：（1）、推程运动规律为等加速等减速运动，回程运动规律为五次多项式运动规律；（2）、打印出原始数据；（3）、打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值；（4）、打印出推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；（5）、打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；（6）、打印出凸轮运动的位移；（7）、打印最后所确定的凸轮的基圆半径。

大作业（二）凸轮机构设计题号：6班级：姓名：学号：同组者：成绩：完成时间：目录一凸轮机构题目要求 (1)二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (2)三计算程序 (3)四运算结果及凸轮机构图 (9)4.1 第一组（A组）机构图及计算结果 (9)4.2 第二组（B组）机构图及计算结果 (14)4.3 第三组（C组）机构图及计算结果 (19)五心得体会 (24)第一组（A组） (24)第二组（B组） (24)第三组（C组） (24)六参考资料 (25)附录程序框图 (26)一凸轮机构题目要求（摆动滚子推杆盘形凸轮机构）题目要求：试用计算机辅助设计完成下列偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，已知数据如下各表所示。

凸轮沿逆时针方向作匀速转动。

表一摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数题号初选的基圆半径R0/mm机架长度Loa/mm摆杆长度Lab/mm滚子半径Rr/mm推杆摆角φ许用压力角许用最小曲率半径[ρamin][α1] [α2]A 15 60 55 10 24°35°70°0.3RrB 20 70 65 14 26°40°70°0.3RrC 22 72 68 18 28°45°65°0.35Rr 要求：1）凸轮理论轮廓和实际轮廓的坐标值2）推程和回程的最大压力角，及凸轮对应的转角3）凸轮实际轮廓曲线的最小曲率4）半径及相应凸轮转角5）基圆半径6）绘制凸轮理论廓线和实际廓线7）计算点数：N：72～120推杆运动规律：1)推程运动规律：等加速等减速运动2)回程运动规律：余弦加速度运动二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程1）推程：1，运动规律：等加速等减速运动；2，轮廓线方程：A：等加速推程段设定推程加速段边界条件为：在始点处δ=0，s=0，v=0。

在终点处。

整理得：（注意：δ的变化范围为0~δ0/2。

此文档下载后即可编辑五、（12分）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。

五、总分12分。

(1)2 分；(2)6 分；(3)4 分(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。

(2) r0，α，s如图所示。

(3) h及αmin发生位置如图示。

五、（10分）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。

五、总分10分。

(1)4 分；(2)3 分；(3)3 分(1)ϕ如图示。

(2)α如图示。

(3) s如图示。

-5、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。

1.在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60 时从动件的位置及从动件的位移s。

1.总分5分。

(1)3 分；(2)2 分(1) 找出转过60 的位置。

(2) 标出位移s。

1.四、（10分）在图示凸轮机构中，已知：20AO mm，ο60=BO=∠AOB，=且A B(为圆弧；CO=DO=40mm,ο60∠COD,CD(为圆弧；滚子半径=r r=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。

四、总分10分。

(1)2分；(2)8分(1) r0=AO+r r=20+10=30 mm(2) s-ϕ线图如图示。

五、（10分）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 。

（2 ）图示位置从动件的位移。

3凸轮机构3.1凸轮机构按凸轮形状分几种？3.2凸轮机构按从动件高副元素形状分几种？3.3等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速运动规律、正弦加速运动规律、3-4-5多项式运动规律各有什么特点？3.4什么是刚性冲击、柔性冲击？3.5移动从动件盘状凸轮机构基本尺寸有哪些？3.6移动从动件盘状凸轮机构的偏距方向如何选择？为什么？3.7移动从动件盘状凸轮机构基圆半径r b 的选取原则是什么？3.8摆动从动件盘状凸轮机构基本尺寸有哪些？3.9摆动从动件盘状凸轮机构压力角与基本尺寸的关系是什么？3.10基园半径在哪个轮廓线上度量？3.11若ρ min 过小，采取什么处理措施？3.12平底宽度如何确定？3.13 图3-1所示为从动件在推程的部分运动线图，凸轮机构的Φs ≠0，Φs '≠0，根据s 、v 和a 之间的关系定性地补全该运动线图，并指出该凸轮机构工作时，在推程哪些位置会出现刚性冲击？哪些位置会出现柔性冲击？3.14图3-2所示为凸轮机构的起始位置，试用反转法直接在图上标出：1) 凸轮按ω方向转过45︒时从动件的位移；2) 凸轮按ω方向转过45︒时凸轮机构的压力角。

3.15 图3-3所示的对心移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A 点，半径R =40mm ，凸轮转动方向如图所示，l OA =25mm ，滚子半径r r =10mm ，试问：1) 凸轮的理论轮廓曲线为何种曲线？2) 凸轮的基圆半径r b =？3) 在图上标出图示位置从动件的位移s ，并计算从动件的升距h =？4) 用反转法作出当凸轮沿ω方向从图示位置转过90︒时凸轮机构的压力角，并计算推程中的最大压力角αmax =？5) 若凸轮实际轮廓曲线不变，而将滚子半径改为15mm ，从动件的运动规律有无变化？图3–1图3–23.16用作图法设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。

已知凸轮以等角速度顺时针回转，偏距e =10mm ，从动件导路偏于凸轮转动中心的左侧，基圆半径r b =30mm ，滚子半径r r =10mm 。

图示凸轮机构中，凸轮为一半径R＝20 mm的偏心圆盘，圆盘的几何中心A到转动中心O的距离为e= 10 mm，滚子半径r g= 5 mm，凸轮角速度。

试求：（14分）①凸轮的理论廓线和基圆；②图示位置时机构的压力角；③凸轮从图示位置转过时的位移S；④图示位置时从动件2的速度v。

①凸轮的理论廓线和基圆理论廓线。

对于滚子推杆的凸轮机构而言，理论廓线是过滚子中心的一条封闭廓线。

题目中给出的是工作廓线，要得到理论廓线，只需要把工作廓线往外偏移一个滚子的半径即可。

由于这里工作廓线就是一个以C为圆心，半径为20mm的圆；而滚子的半径是5mm，所以理论廓线就是以C为圆心，半径为20+5=25mm的圆.如下图所示。

基圆。

首先我们知道，基圆是在理论廓线上定义的；其次我们懂得，它是以转动中心O 为圆心的，与理论廓线内切的一个半径最小的圆。

按照该定义，我们以O为圆心做一个与理论廓线内切的最小的圆如下图，显然，它的半径是10+5=15mm.②图示位置时机构的压力角；对于该机构而言，压力角是滚子的中心B点的受力方向与运动方向的夹角。

B点的速度方向。

由于B点是推杆与滚子的连接点，所以它也就是推杆上的B点。

由于推杆在上下平移，推杆上任何一点的轨迹都是沿着推杆的直线，所以任何一点的速度方向都是推杆直线的方向，因此推杆上的B点速度方向也在该直线上。

B点的受力方向。

推杆上的B点与理论廓线接触，在忽略摩擦的前提下，其受力方向其实就是理论力学中的光滑接触面中的反力方向。

光滑接触面的反力是公法线方向。

由于推杆的B点是尖点，无所谓法线，所以公法线方向就是理论廓线在该点的法线方向。

而理论廓线是一个圆，圆上任何一点的法线方向都是从从该点指向圆心的。

所以BC的方向就是公法线方向。

显然，速度方向与力的方向重合，所以压力角是0度。

这是我们最希望的压力角。

压力角越小，则凸轮机构的传力性能越好。

③凸轮从图示位置转过时的位移S；对于这种问题，总是用反转法通过作图测量出来的。

华科机械原理凸轮习题答案华科机械原理凸轮习题答案凸轮是机械原理中一个重要的概念，它在机械运动中起到了关键的作用。

华科机械原理课程中，凸轮也是一个需要重点掌握的内容。

下面将为大家提供一些华科机械原理凸轮习题的答案，希望能够对大家的学习有所帮助。

1. 一个凸轮有一个半径为50mm的基圆，凸轮的最大半径为100mm，凸轮的转角为120度。

求凸轮的凸度。

解答：凸度是指凸轮曲线上一点的曲率半径的倒数。

根据题目中给出的凸轮的基圆半径和最大半径，可以得出凸轮的凸度为1/50mm。

2. 一个凸轮的凸度为1/100mm，基圆半径为50mm，转角为120度。

求凸轮的最大半径。

解答：凸度是凸轮曲线上一点的曲率半径的倒数。

根据题目中给出的凸度和基圆半径，可以得出凸轮的最大半径为150mm。

3. 一个凸轮的凸度为1/80mm，基圆半径为60mm，最大半径为120mm。

求凸轮的转角。

解答：凸度是凸轮曲线上一点的曲率半径的倒数。

根据题目中给出的凸度和基圆半径，可以得出凸轮的最大转角为96度。

以上是华科机械原理凸轮习题的答案，通过这些题目的解答，我们可以更好地理解凸轮的相关概念和计算方法。

凸轮在机械运动中的应用非常广泛，掌握凸轮的原理和计算方法对于我们的学习和工作都非常重要。

除了凸轮的基本概念和计算方法，我们还需要了解凸轮的运动规律和应用。

凸轮的运动规律可以通过凸轮曲线来描述，凸轮曲线是凸轮上一点的运动轨迹。

凸轮的应用包括凸轮与从动件的配合、凸轮的运动速度和加速度分析等。

在机械设计中，凸轮的应用非常广泛。

凸轮可以用来控制机械装置的运动轨迹和运动速度，可以实现复杂的运动功能。

凸轮还可以用来传递动力和变换运动形式，提高机械装置的工作效率和性能。

总之，凸轮是机械原理中一个重要的概念，掌握凸轮的原理和计算方法对于我们的学习和工作都非常重要。

通过对华科机械原理凸轮习题的解答，我们可以更好地理解凸轮的相关概念和应用。

希望以上内容对大家有所帮助，祝大家学习进步！。

第三章凸轮机构典型例题例 1 在图示的对心移动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，其圆心在A点，半径R=40mm，凸轮转动方向如图所示，l OA=25mm，滚子半径r t=10mm，试问：（1）凸轮的理论廓线为何种曲线？（2）凸轮的基圆半径r b=?（3）从动件的升距h=?解：选取适当的比例尺作机构图如图（b）所示（1）理论廓线η为半径为R+r t =40+10=50mm的圆。

（2）凸轮的基圆半径r b凸轮理论廓线的最小向径称为凸轮的基圆半径，如图所示线段OC即为理论廓线η的最小向径，也就是凸轮的基圆半径r b。

由图（b）可知r b=l AC－l AO =（R+r t）－l AO=（40+10）－25=25mm（3）从动件的升距h从动件上升的最大距离h称为从动件的升距，它等于理论廓线η的最大与最小向径之差。

因此，h=（l AO+R+r t）－r b=25+40+10－25=50mm例 2 如图（a）所示为凸轮机构推杆的速度曲线，它由四段直线组成。

要求：画出推杆的位移线图和加速度线图；判断那几个位置有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的F位置。

凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在。

解：由图（a）所示推杆的速度线图可知在OA段内，因推杆的速度v=0，故此段为推杆的近休止，推杆的位移及加速度均为零，即s=0，a=0，如图（b）（c）所示。

在AD段内，因v>0，故为推杆的推程段。

且在AB段内，因速度线图为上升的斜直线，故推杆先等加速上升，位移线图为抛物线运动曲线，而加速度线图为正的水平直线段；在BC线段内，速度线图为水平直线段，故推杆继续等速上升，位移线图为上升的斜直线，而加速度线图为与δ轴重合的线段；在CD 段内，因速度线图为下降的斜直线，故推杆继续等减速上升，位移线图为抛物线运动曲线，而加速度线图为负的水平直线段。

做出推杆的推程段的位移及加速度线图，如图（b）（c）所示。

Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计院系：能源科学与工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间： 2013/05/261.设计题目如图2-1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表2-1。

从表2-1中选择一组凸轮机构的原始参数（第24小题），据此设计该凸轮机构。

表2-1 凸轮机构原始参数升程（mm）升程运动角（ ）升程运动规律升程许用压力角（ ）回程运动角（ ）回程运动规律回程许用压力角（ ）远休止角（ ）近休止角（ ）图2-12.凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移，速度，加速度，运动线图（1）推杆升程，回程方程运动方程如下： A.推杆升程方程：πϕ650<<6112120[sin ]525s ϕϕππ=-14412[1cos]5v ϕωπ=-2172812sin()55a ϕωπ=B.推杆回程方程：10593ππϕ<<91060[1cos ()]59s πϕ=+- 910108sin[()]59v πϕω=-- 2972910cos[()]559a πϕω=--（2）推杆位移，速度，加速度线图如下：A.推杆位移线图Matlab 程序：120 150正弦加速度40 100余弦加速度60 50 60x1=0:0.001:5*pi/6;y1=144*x1/pi-60*sin(12*x1/5)/pi; x2=5*pi/6:0.001:10*pi/9;y2=120;x3=10*pi/9:0.001:5*pi/3;y3=60+60*cos(9*(x3-10*pi/9)/5); x4=5*pi/3:0.001:2*pi;y4=0;plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4);B．推杆速度线图Matlab程序：x1=0:0.001:5*pi/6;y1=156/pi-156*cos(12*x1/5)/pi; x2=5*pi/6:0.001:pi;y2=0;x3=pi:0.001:14*pi/9;y3=-117*sin(1.8*x3-1.8*pi);x4=14*pi/9:0.001:2*pi;y4=0;plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4);C．推杆加速度线图Matlab程序：x1=0:0.001:5*pi/6;y1=1728*sin(12*x1/5)/(5*pi);x2=5*pi/6:0.001:10*pi/9;y2=0;x3=10*pi/9:0.001:15*pi/9;y3=-972*cos(9*(x3-10*pi/9)/5)/5; x4=15*pi/9:0.001:2*pi;y4=0;plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4);3、凸轮机构的ds/dφ-s线图，并以此确定凸轮基圆半径和偏距（1）凸轮机构的ds/dφ-s线图t=0:0.001:5*pi/6;x= 144/pi-144*cos(12*t/5)/pi;y= 144*t/pi-60*sin(12*t/5)/pi;hold onplot(x,y,'-r');t= 5*pi/6:0.01:10*pi/9;x=0;y=120;hold onplot(x,y,'-r');t=10*pi/9:0.001:15*pi/9;x=-108*sin(9*(t-10*pi/9)/5);y=60+60*cos(9*(t-10*pi/9)/5);hold onplot(x,y,'-r');t=15*pi/9:0.01:2*pi;x=0;y=0;hold onplot(x,y,'-r')（2）按许用压力角确定凸轮的基圆半径和偏距a.求升程切点升程许用压力角[α1]=400求得转角t=1.0287, 进而求得切点坐标（x,y）=（81.6870,35.2516）b. 求回程切点回程许用压力角[α]=6002求得转角t=4.7890，进而求得切点坐标（x,y）=（-77.822,18.3975）c. 确定直线方程推程：y= tan(5*pi/18)*(x-81.6870)+35.2615回程：y=-tan(pi/6)*(x+77.8223)+18.3975d. 绘图确定基圆半径和偏距x=-125:1:150;y= tan(5*pi/18)*(x-81.6870)+35.2615;hold on220103.08r x y +=plot(x,y); x=-125:1:150;y=-tan(pi/6)*(x+77.8223)+18.3975; hold on plot(x,y); x=0:1:150;y=-cot(2*pi/9)*x; hold on plot(x,y);t=0:0.001:5*pi/6;x= 144/pi-144*cos(12*t/5)/pi; y= 144*t/pi-60*sin(12*t/5)/pi; hold on plot(x,y,'-r');t= 5*pi/6:0.01:10*pi/9; x=0; y=120; hold on plot(x,y,'-r');t=10*pi/9:0.001:15*pi/9; x=-108*sin(9*(t-10*pi/9)/5); y=60+60*cos(9*(t-10*pi/9)/5); hold on plot(x,y,'-r');t=15*pi/9:0.01:2*pi; x=0; y=0; hold on plot(x,y,'-r'); grid on hold off如上图所示，在这三条直线所围成的公共许用区域，只要在公共许用区域内选定凸轮轴心O 的位置，凸轮基圆半径r 0和偏距e 就可以确定了。

第9章 凸轮机构一、主要内容：1、根据推杆运动规律利用反转法设计凸轮轮廓曲线2、特定凸轮机构，绘出其实际廓线（理论廓线）、图示位置凸轮机构的压力角，位移、以及凸轮从图示位置转过某个角度后凸轮机构的压力角和位移。

二、作图题 (说明：不必写作图步骤，但必须保留作图线)9-1、图示凸轮机构，凸轮轮廓是一个圆，圆心在A 点，在图上标注：（1）、凸轮的基圆r 0、实际廓线η，理论廓线η’ （2）、图示位置凸轮机构的压力角α，位移s（3）、凸轮从图示位置转过90。

后凸轮机构的压力角α’和位移s ’9-2、图示凸轮机构，凸轮轮廓是一个圆，圆心在A 点，在图上标注图示凸轮机构，要求在图上标注 基园r 0，图示位置压力角α，位移s ，凸轮从图示位置转过90o 后机构的压力角α’和位移s ’9-3 .图示偏心圆盘凸轮机构，圆盘半径R =50mm ， e =25mm ，在图上标注凸轮的基圆r 0、从动件的行程h凸轮从图示位置转过90。

后凸轮机构的压力角α’和位移s ’，并且求出具体数值。

习题9-1 习题9-2 mm)13(2525255030)50/25(sin mm 502)(221-=--=︒====--+=-s e e R e R h α习题9-49-4 图示偏心圆盘凸轮机构，在图上标注（1）凸轮的基圆r 0、实际廓线η，理论廓线η’、偏距园e ；（2）图示位置从动杆的位移S 和压力角α；（3）从动杆由最低位置到图示位置，凸轮已转过的角度δ9-5如图所示为一凸轮机构，凸轮的轮廓为一个圆，圆心为O 1，凸轮的转动中心为O 。

在图上标注（1）凸轮的基圆r 0、实际廓线η，理论廓线η’、偏距园e ；（2）凸轮转过30。

时推杆的位移S 和压力角α ；9-6 图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸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90°时的压力角 和位移 s 。

00901、凸轮机构中的压力角是和所夹的锐角。

00902、凸轮机构中，使凸轮与从动件保持接触的方法有和两种。

00903、在回程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。

00904、在推程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。

00905、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。

00906、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。

00907、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。

00908、盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。

00909、根据图示的dd2sϕϕ2-运动线图，可判断从动件的推程运动是_________________________________，从动件的回程运动是____________________________________________。

00910、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。

00911、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。

00912、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。

00913、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。

00914、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。

00915、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。

00916、平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮基圆半径应由来决定。

00917、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。

00918、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。