第十三节 凸轮机构《机械基础》云南省（春季高考）机械类 知识点讲解

云南省（职教高考）机械类 知识点讲解 第十三节 凸轮机构 【考情分析】 凸轮机构是云南省中职职教高考机械类职业技能考试的常考考点，分值占比约 6%-10%。考查形式以选择题为主，核心考点集中于基本组成与工作原理、分类（凸轮形状、从动件类型）、特点及典型应用。其中，从动件类型与适用场景的匹配、凸轮机构的核心特点（实现任意预定运动规律）、高副接触的利弊为高频考点，需重点掌握。 【学习目标】 · 理解凸轮机构的基本组成与工作原理，明确主动件、从动件的运动关系。 · 掌握凸轮机构的分类标准（凸轮形状、从动件端部形式/运动形式），能区分不同类型的特点。 · 识记凸轮机构的优缺点，明确高副接触对其性能的影响。 · 熟悉凸轮机构的典型应用场景，能对应具体机械装置。 【考点梳理】 1. 基本组成与工作原理 组成：凸轮（主动件，具有曲线轮廓或凹槽）、从动件（从动件，与凸轮轮廓接触）、机架。 工作原理：凸轮绕机架做整周转动或往复摆动，通过曲线轮廓推动从动件做预定的往复直线运动或往复摆动。 核心特点：能通过设计凸轮轮廓，实现从动件任意的运动规律（等速、等加速等减速、简谐运动）。 2. 凸轮机构的分类 按凸轮的形状分类：盘形凸轮（应用最广泛，凸轮为圆盘形，绕中心转动）、移动凸轮（凸轮做往复直线运动）、圆柱凸轮（凸轮为圆柱形，适用于空间运动）。 按从动件的端部形式分类：尖顶从动件（结构简单，灵敏度高，易磨损，适用于低速、精密场景）、滚子从动件（磨损小，承载能力大，应用最广泛）、平底从动件（传动平稳，磨损小，适用于高速场景，与凸轮轮廓需始终接触）。 按从动件的运动形式分类：直动从动件（做往复直线运动）、摆动从动件（做往复摆动）。 3. 凸轮机构的特点 优点：结构简单，紧凑；设计灵活，能实现从动件任意的预定运动规律；运动精度高，响应快。 缺点：凸轮轮廓与从动件为高副接触，接触应力大，易磨损；凸轮轮廓加工复杂，成本高；承载能力有限，不适用于重载场景。 4. 凸轮机构的应用 自动化设备：机床的进给机构、送料机构、分度机构。 轻工机械：缝纫机的挑线机构、纺织机的开口机构。 仪器仪表：压力表的指示机构、定时器的传动机构。 【例题】 1. 凸轮机构中，作为主动件且具有曲线轮廓的构件是（）。 A. 从动件 B. 凸轮 C. 机架 D. 滚子 答案：B 解析：凸轮机构的主动件是凸轮，其核心特征是具有曲线轮廓或凹槽，通过轮廓推动从动件运动。 2. 下列凸轮类型中，应用最广泛的是（）。 A. 盘形凸轮 B. 移动凸轮 C. 圆柱凸轮 D. 曲面凸轮 答案：A 解析：盘形凸轮为圆盘形，绕中心转动，结构简单、紧凑，是应用最广泛的凸轮类型。 3. 从动件端部装有滚子，能减小磨损、提高承载能力的是（）。 A. 尖顶从动件 B. 滚子从动件 C. 平底从动件 D. 曲面从动件 答案：B 解析：滚子从动件通过滚子与凸轮轮廓接触，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，磨损小、承载能力大，应用最广泛。 4. 凸轮机构的核心优势是（）。 A. 承载能力极大 B. 能实现从动件任意预定运动规律 C. 轮廓加工简单 D. 适用于重载场景 答案：B 解析：凸轮机构通过设计不同的凸轮轮廓，可精准实现从动件的等速、等加速等减速、简谐运动等任意预定运动规律，这是其核心优势。 5. 适用于高速传动场景，且传动平稳、磨损小的从动件类型是（）。 A. 尖顶从动件 B. 滚子从动件 C. 平底从动件 D. 楔形从动件 答案：C 解析：平底从动件与凸轮轮廓为面接触，传动平稳、磨损小，且能承受较大的侧向力，适用于高速场景。 6. 下列机械装置中，未采用凸轮机构的是（）。 A. 机床进给机构 B. 缝纫机挑线机构 C. 机车车轮联动机构 D. 压力表指示机构 答案：C 解析：机车车轮联动机构采用的是平行双曲柄机构；机床进给机构、缝纫机挑线机构、压力表指示机构均为凸轮机构的典型应用。 【高考题实战】 1. 凸轮机构的组成不包括（）。 A. 凸轮 B. 从动件 C. 机架 D. 连杆 答案：D 解析：凸轮机构的基本组成是凸轮、从动件和机架；连杆是平面连杆机构的构件，不属于凸轮机构组成部分。 2. 下列关于凸轮机构工作原理的描述，正确的是（）。 A. 从动件推动凸轮运动 B. 依靠摩擦力传递运动 C. 通过凸轮曲线轮廓推动从动件做预定运动 D. 只能实现匀速直线运动 答案：C 解析：凸轮机构中凸轮为主动件，通过曲线轮廓推动从动件做预定的往复直线或摆动运动；并非从动件推动凸轮，也不依赖摩擦力，且能实现多种运动规律，并非仅匀速运动。 3. 适用于低速、精密传动，且结构简单、灵敏度高的从动件类型是（）。 A. 尖顶从动件 B. 滚子从动件 C. 平底从动件 D. 球面从动件 答案：A 解析：尖顶从动件结构简单、灵敏度高，能精准贴合复杂凸轮轮廓，但尖顶易磨损，因此适用于低速、精密的场景。 4. 凸轮机构中，凸轮与从动件的接触形式属于（）。 A. 低副 B. 高副 C. 转动副 D. 移动副 答案：B 解析：凸轮轮廓与从动件的接触为点接触或线接触，属于高副；低副为面接触（如铰链、移动副），转动副和移动副均属于低副。 5. 下列关于凸轮机构特点的描述，错误的是（）。 A. 结构简单紧凑 B. 运动精度高 C. 承载能力强，适用于重载 D. 轮廓加工复杂 答案：C 解析：凸轮机构为高副接触，接触应力大，承载能力有限，不适用于重载场景；结构简单、运动精度高、轮廓加工复杂均为其正确特点。 6. 纺织机的开口机构采用的是（）。 A. 带传动 B. 凸轮机构 C. 链传动 D. 蜗杆传动 答案：B 解析：纺织机的开口机构需要实现从动件的预定往复运动，属于凸轮机构的典型应用；带传动、链传动、蜗杆传动均无法精准实现该预定运动规律。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $