内容正文:
山东省(春季高考)机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机械制造类 《机械基础》
项目二:常用机构
任务十:凸轮机构的应用
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 在自动包装生产线上,需要按固定节拍将压板压下并复位,且压板的停留时间可按工艺要求设置,宜采用的机构是( )
A. 盘形凸轮配移动从动件机构
B. 曲柄摇杆配摆动从动件机构
C. 齿轮齿条配移动从动件机构
D. 蜗轮蜗杆配转动从动件机构
【答案】A
【解析】盘形凸轮配移动从动件机构能使压板按预定规律完成下压、停留和复位,常用于自动包装设备的执行机构。
2. 某自动灌装机的转盘连续旋转,要求灌装头在每转一周中完成下降、停留灌装、上升和停歇四个动作。下列方案中,最适合作为灌装头驱动机构的是( )
A. 槽轮机构配直动推杆
B. 齿轮机构配直动推杆
C. 盘形凸轮配直动从动件
D. 曲柄滑块配直动从动件
【答案】C
【解析】盘形凸轮可通过轮廓曲线准确控制从动件在一个循环内的升程、停留、回程和停歇,适合灌装头的周期性动作要求。
3. 下图自动送料装置采用了______,当带有凹槽的主动件1转运时,通过槽中的滚子3,驱使从动件2往复运动( )
A. 凸轮机构
B. 槽轮机构
C. 棘轮机构
D. 曲柄摇杆机构
【答案】A
【解析】从图形中可以判断出是圆柱凸轮机构,故选A。
4. 按凸轮形状分类,在缝纫机挑线机构中应用的是( )
A. 盘形凸轮
B. 移动凸轮
C. 圆柱凸轮
D. 圆锥凸轮
【答案】C
【解析】缝纫机挑线机构采用圆柱凸轮,圆柱凸轮在圆柱面上有曲线轮廓或凹槽,能实现特定的挑线运动规律;盘形凸轮常用于内燃机气阀控制等;移动凸轮用于车床仿形机构等;圆锥凸轮应用相对较少,所以选C。
5. 缝纫机在工作时,需要使挑线杆按一定规律上下运动,以完成送线和收线动作。实现该功能常采用凸轮机构,主要因为凸轮机构能够( )
A. 传递恒定的传动比
B. 实现预定的运动规律
C. 改变两轴的交错位置
D. 获得较大的减速比
【答案】B
【解析】挑线杆的上下运动需要与缝针等部件协调,凸轮机构能够使从动件按设计要求获得预定的位移和停留规律。
6. 在印刷设备中,纸张到达指定位置后需要被压紧一段时间再松开。采用凸轮机构驱动压纸板的主要优点是( )
A. 能够提高传动系统的减速比
B. 能够保证压紧动作的停留时间
C. 能够改变主动轴的旋转方向
D. 能够减小两轴之间的中心距
【答案】B
【解析】凸轮轮廓可设置远休止段,使压纸板在压紧位置保持规定时间,从而满足印刷工艺要求。
7. 如图所示为罐头盒封盖机构,原动件1连续等速转动,通过凸轮3带动从动件2上的端点C沿预期的轨迹——接合缝S运动,关于凸轮机构下列说法正确的是( )
A. 该凸轮机构是属于一种滚子从动件的空间凸轮机构
B. 滚子从动件和凸轮之间磨损较大,因此适用于传递动力不大的场合
C. 盘形凸轮是一个用平板制成的具有变化端面凹槽或变化半径的盘形机构,并沿导路作反复移动
D. 凸轮一般作为主动件,做等速回转运动或往复直线运动
【答案】D
【解析】A不能断定该凸轮机构是滚子从动件的空间凸轮机构。B滚子从动件和凸轮之间的磨损情况取决于多种因素,包括材料、润滑条件以及传递的力的大小。C盘形凸轮确实是一个具有变化端面凹槽或变化半径的盘形机构但它通常是在固定轴上做回转运动,而不是沿导路作反复移动。这个描述与盘形凸轮的实际运动不符。
8. 自动车床加工轴类零件时,刀架需在工件表面作往复进给,并在每次进给终点短暂停留。该动作要求最适合采用( )
A. 凸轮机构控制刀架运动
B. 齿轮机构控制刀架运动
C. 带传动机构控制刀架运动
D. 链传动机构控制刀架运动
【答案】A
【解析】自动车床的刀架动作具有周期性,并要求在特定位置停留,凸轮机构便于实现这种预定的往复运动循环。
9. 某药片压制设备要求冲头在下压阶段速度较慢、保压阶段保持不动、回程阶段速度较快。选择凸轮机构的主要依据是其能够( )
A. 使从动件保持恒定转速
B. 使从动件获得变速运动
C. 使主动件获得往复运动
D. 使传动轴获得较大扭矩
【答案】B
【解析】药片压制过程中需要不同阶段具有不同的运动速度和停留状态,凸轮机构能够按工艺要求设计从动件的运动规律。
10. 在机床自动进给机构中,圆柱凸轮按图示旋转方向等速转动,当沟槽A点处与滚子接触时,控制刀架向______移动。( )
A. 左
B. 右
C. 上
D. 下
【答案】B
【解析】该凸轮机构为圆柱凸轮机构,将回转运动转变为往复的摆动。再利用齿轮齿条实现刀架的左右移动。
11. 内燃机配气机构采用凸轮驱动气门,其应用目的主要是使气门能够( )
A. 按规定时刻启闭
B. 按固定速度升降
C. 按相同方向转动
D. 按恒定压力压紧
【答案】A
【解析】配气凸轮通过与曲轴同步转动,控制气门在规定的配气时刻开启、关闭和停留,以保证发动机正常换气。
12. 在自动装配线上,需要将工件每隔相同时间推出一个工位,且推出距离保持一致。采用凸轮机构驱动推料杆的主要作用是( )
A. 降低推料杆的制造成本
B. 提高工位间的传动比
C. 实现定时定量的推送动作
D. 减小推料杆的往复行程
【答案】C
【解析】凸轮机构可使推料杆按照预先设计的运动循环工作,从而实现工件按规定节拍和规定距离的定时定量输送。
13. 食品罐装设备中,封罐头需在罐体到位后完成下压、封合和抬起动作。选用凸轮机构驱动封罐头,主要是为了( )
A. 使封罐头连续匀速旋转
B. 使封罐头按工艺循环运动
C. 使封罐头始终保持静止
D. 使封罐头获得恒定传动比
【答案】B
【解析】封罐动作具有明显的周期性和工艺顺序,凸轮机构能够使封罐头按下压、停留封合和抬起的循环规律运动。
14. 在下图所示机构机构中,从动杆的运动直接受______影响( )
A. 工件的旋转速度
B. 凸轮的轮廓形状
C. 弹簧的弹性系数
D. 车床的整体功率
【答案】B
【解析】图中为凸轮机构,从动杆随凸轮轮廓运动,凸轮轮廓形状决定从动杆运动轨迹,从而控制车削形状。
15. 在自动分拣装置中,挡料板需随输送带节拍摆动,将不同批次的工件导向相应通道。采用摆动从动件凸轮机构的适用原因是( )
A. 可使挡料板按节拍摆动
B. 可使挡料板长期高速转动
C. 可使挡料板持续直线进给
D. 可使挡料板获得恒定速比
【答案】A
【解析】摆动从动件凸轮机构适用于需要在一定角度范围内周期摆动的部件,能够使挡料板与输送节拍协调工作。
16. 在设计摆动从动件凸轮机构时,连接凸轮转动中心与从动件摆动中心的距离称为( )
A. 凸轮的基圆半径
B. 凸轮的理论轮廓
C. 机构的中心距
D. 从动件的偏距
【答案】C
【解析】凸轮转动中心与摆动从动件摆动中心之间的固定距离称为机构的中心距。基圆半径是凸轮基圆的半径,偏距用于描述直动从动件导路相对凸轮中心的位置。
17. 下图所示的凸轮从动件的运动规律为( )
A. 等速
B. 等加速
C. 等减速
D. 等加速等减速
【答案】D
【解析】从位移曲线、速度曲线、加速度曲线都可以看出凸轮从动件的运动规律为前半程为等加速后半程为等减速。
18. 某检测装置需要从动件端部与凸轮轮廓保持滚动接触,以减小接触处的摩擦和磨损。该装置宜采用( )
A. 尖顶直动从动件
B. 滚子直动从动件
C. 平底直动从动件
D. 曲面摆动从动件
【答案】B
【解析】滚子从动件通过滚子与凸轮轮廓滚动接触,摩擦和磨损较小,适用于转速较高或载荷较大的场合。尖顶从动件与凸轮轮廓之间为滑动摩擦。
19. 维修技师评估凸轮机构受力状况时,压力角应取凸轮与从动件接触点处的( )
A. 轮廓切线与从动件运动方向的夹角
B. 轮廓法线与从动件运动方向的夹角
C. 轮廓半径与从动件运动方向的夹角
D. 轮廓弦线与从动件运动方向的夹角
【答案】B
【解析】压力角是凸轮轮廓在接触点处的法线方向与从动件运动方向之间所夹的锐角。压力角过大时,侧压力增大,机构传力性能会变差。
20. 盘形凸轮驱动直动从动件完成压紧后,需要使从动件在一段转角内保持位置不变。该段理论轮廓应采用( )
A. 以凸轮中心为圆心的圆弧
B. 以从动件端部为圆心的圆弧
C. 以偏距端点为圆心的圆弧
D. 以滚子中心为圆心的圆弧
【答案】A
【解析】从动件停歇时位移保持不变,接触点到凸轮转动中心的距离不变,因此理论轮廓为以凸轮中心为圆心的一段圆弧。
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 简述凸轮机构的特点及应用。
【答案】凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求,而且结构简单、紧凑;从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线;但由于凸轮机构是高副机构,易于磨损,因此只适用于传递力不大的场合,如各种自动机械、仪表和操纵控制装置中。
【解析】凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成。凸轮轮廓曲线可按需要设计,因此能够使从动件获得多种预定的复杂运动规律,且机构结构较简单、紧凑。由于凸轮与从动件之间为高副接触,接触应力较大,润滑条件较差时容易磨损,故一般适用于传递力不大、需要实现特定运动规律的场合。常见应用包括自动机械、仪表及操纵控制装置等。
22. 分析图示自动车床横刀架进给机构的工作原理.
【答案】当带有凹槽的圆柱凸轮1转动时,依靠凸轮的曲线凹槽轮廓,驱动从动杆2做往复摆动。从动杆上装有扇形齿,通过它带动横刀架完成进刀和退刀的动作。
【解析】当带有凹槽的圆柱凸轮1转动时,依靠凸轮的曲线凹槽轮廓,驱动从动杆2做往复摆动。从动杆上装有扇形齿,通过它带动横刀架完成进刀和退刀的动作。
23. 简述凸轮机构的组成、特点及应用场合。
【答案】- 组成:由凸轮、从动件和机架组成 。 - 特点: - 优点:结构简单紧凑,可实现复杂运动规律,如等速、等加速等减速、余弦加速度等运动;只要设计出合适的凸轮轮廓曲线,就能使从动件获得预期运动 。 - 缺点:凸轮与从动件为高副,接触应力大,易磨损;凸轮轮廓加工复杂;行程不大 。 - 应用场合:常用于自动控制、自动机床、轻工机械、纺织机械等领域,如内燃机配气机构控制气门的开启和关闭;自动送料机构实现物料的间歇输送 。
【解析】凸轮机构通常由凸轮、从动件和机架组成,其中凸轮为主动件,从动件在凸轮轮廓或凹槽的约束下按预定规律运动。其优点是结构简单紧凑,且通过设计凸轮轮廓曲线,可使从动件实现等速、等加速等减速、余弦加速度等多种运动规律。其缺点是凸轮与从动件构成高副,接触应力较大、易磨损,对凸轮轮廓的加工精度要求较高,且从动件行程通常较小。因此,凸轮机构常用于自动控制、自动机床、轻工机械和纺织机械等需要实现特定运动规律的装置,例如内燃机配气机构中控制气门的开启和关闭,以及自动送料机构中实现物料的间歇输送。
24. 简述等速运动规律与等加速等减速运动规律的位移特征、冲击特点及适用场合。
【答案】(1)等速运动规律中,从动件位移随凸轮转角呈直线变化,运动开始和结束时速度突变,易产生刚性冲击。
(2)等速运动规律适用于低速、轻载且从动件质量较小的凸轮机构。
(3)等加速等减速运动规律中,从动件前半程等加速、后半程等减速,位移曲线由两段抛物线组成,运动起止处会产生柔性冲击。
(4)等加速等减速运动规律适用于中速、轻载且对运动平稳性有一定要求的场合。
【解析】两种规律的区别主要在于速度和加速度的变化方式。等速规律的速度突变较明显,而等加速等减速规律使速度变化较平缓,但其加速度在分段连接处仍会发生突变。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 一台贴标设备采用盘形凸轮驱动直动从动件完成压贴动作。凸轮转速为150 r/min,从动件在凸轮转过的推程内按等速规律上升18 mm。求:
(1)凸轮转一周所需的时间。
(2)从动件完成推程所需的时间和推程速度。
(3)凸轮从推程开始转过时,从动件的位移。
【答案】(1)凸轮转一周所需时间为 。
(2)推程时间为 。
推程速度为 。
(3)等速运动时位移与转角成正比,位移为 。
【解析】(1)凸轮转一周的时间由60除以转速求得。
(2)推程时间按推程角占一周转角的比例计算,再用升程除以推程时间得到速度。
(3)等速推程中,从动件位移与凸轮转角呈正比例关系。
26. 某分度装置采用盘形凸轮驱动直动从动件作简谐推程运动。凸轮转速为90 r/min,推程角为,从动件升程为20 mm。求:
(1)凸轮的角速度。
(2)从动件完成推程所需的时间。
(3)从动件在推程中的最大速度和最大加速度。
【答案】(1)凸轮角速度为 。
(2)推程时间为 。
(3)推程角为 。
最大速度为
。
最大加速度为
。
【解析】(1)角速度由凸轮转速换算得到。
(2)推程时间由推程角占一周转角的比例确定。
(3)简谐运动的最大速度和最大加速度分别按升程、角速度及推程角计算,推程角必须先换算为弧度。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某自动装配机利用盘形凸轮驱动滚子直动从动件,将零件推入定位夹具。凸轮转速为300 r/min,从动件在推程内上升24 mm,随后停歇,其余转角用于回程。
(1)计算从动件推程时间和推程平均速度。
(2)计算从动件每分钟完成的推送次数,并说明停歇阶段在该装置中的作用。
(3)设备提速后,推程起止位置出现较大振动。说明应优先采用的运动规律,并提出一项结构或维护方面的改进措施。
【答案】(1)凸轮转一周所需时间为 。
推程时间为 。
推程平均速度为 。
(2)凸轮每转完成一次推送,因此每分钟完成300次推送。停歇阶段使从动件保持在推送终点,为夹具定位、夹紧或后续装配提供稳定时间。
(3)宜采用摆线运动规律,使推程起止处的速度和加速度变化较平缓,减小振动。可检查并调整从动件导轨间隙,或保证滚子与导轨得到良好润滑。
【解析】(1)先根据凸轮转速求出单周周期,再按推程角比例计算运动时间,最后求平均速度。
(2)盘形凸轮每转一周完成一个工作循环,停歇可保证后续工序在从动件位置稳定时进行。
(3)提高转速会放大运动冲击,采用摆线运动规律并改善导向条件有利于提高机构运行平稳性。
28.(5分)一台瓶盖压装设备采用偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。凸轮转速为180 r/min,从动件在推程内下行15 mm压装瓶盖,随后停歇完成保压,其余转角回程。
(1)计算压装推程的时间和从动件平均下行速度。
(2)计算保压时间,并说明采用偏置布置时需要关注压力角的原因。
(3)若压装后发现部分瓶盖压装深度不足,在凸轮轮廓未磨损的前提下,写出两项应检查的部位或调整项目。
【答案】(1)凸轮转一周所需时间为 。
压装推程时间为 。
平均下行速度为 。
(2)保压时间为 。偏置会改变压力角,压力角过大时从动件受到的侧压力增大,易使导轨磨损、运动卡滞。
(3)应检查从动件导轨是否松动或卡滞;检查滚子轴承是否磨损;检查压头安装高度或限位位置是否调整正确。
【解析】(1)推程时间由推程角与凸轮周期相乘得到,平均速度由行程除以时间计算。
(2)保压时间同样按对应转角比例计算。偏置设计应控制压力角,避免侧向力过大。
(3)在凸轮轮廓正常时,导向、滚子和压头位置异常都可能导致实际压装行程不足。
29.(10分)某四冲程汽油发动机的配气机构由凸轮轴控制排气门。发动机曲轴转速为2400 r/min,凸轮轴转速为曲轴转速的一半。排气凸轮的基圆半径为22 mm,最大半径为30 mm,排气门在凸轮转角内完成开启。
(1)计算排气门最大升程和凸轮轴转一周所需的时间。
(2)计算排气门完成开启过程所需时间,以及该过程对应的曲轴转角。
(3)发动机出现排气门实际升程明显减小的故障,且凸轮轮廓检查正常。写出两个应重点检查的部位,并说明理由。
【答案】(1)排气门最大升程为 。
凸轮轴转速为 。
凸轮轴转一周所需时间为 。
(2)开启时间为 。
对应曲轴转角为 。
(3)应检查气门间隙是否过大。间隙过大会使凸轮初始升程先用于消除间隙,导致气门实际开启量减小。还应检查挺柱、推杆或摇臂等传动件是否磨损、变形或调整不当,这些问题会造成运动传递损失。
【解析】(1)气门升程由凸轮最大半径与基圆半径之差确定,凸轮轴转速由曲轴转速按二比一传动关系换算。
(2)开启时间按开启转角占凸轮一周转角的比例计算,曲轴转角为凸轮转角的两倍。
(3)凸轮轮廓正常时,气门间隙及传动链零件状态会直接影响凸轮升程能否完整传递到气门。
30.(10分)某自动装盒设备采用盘形凸轮驱动直动滚子从动件完成压料动作。凸轮转速为48 r/min,从动件在转角内下移30 mm,在转角内上移30 mm,其余转角为停歇。已知凸轮匀速转动。
(1)计算凸轮转一周所需时间、从动件下移时间及下移阶段的平均速度。
(2)计算从动件上移时间、上移阶段的平均速度和一个循环中的停歇角。
(3)说明从动件在下移终点设置停歇段的作用,并写出保证从动件运动平稳的两项维护措施。
【答案】(1)凸轮转一周所需时间为60÷48,结果为1.25 s。下移时间为1.25×75÷360,结果约为0.260 s。下移阶段平均速度为30÷0.260,结果约为115.2 mm/s。
(2)上移时间为1.25×135÷360,结果约为0.469 s。上移阶段平均速度为30÷0.469,结果约为64.0 mm/s。停歇角为减减,结果为。
(3)下移终点的停歇段可使压料板在压紧位置保持稳定,为装盒或封合工序提供必要的作业时间。维护措施包括检查滚子与凸轮工作面的磨损情况并及时更换失效零件,调整从动件导向机构间隙并保持导向部位润滑。
【解析】凸轮周期T=60/48=1.25 s。下移时间t1=1.25×75/360≈0.260 s,平均速度v1=30/0.260≈115.2 mm/s。上移时间t2=1.25×135/360≈0.469 s,平均速度v2=30/0.469≈64.0 mm/s;停歇角为=。下移终点停歇可保持压紧并提供作业时间。应检查凸轮、滚子磨损并及时更换,调整导向间隙并保持润滑。
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山东省(春季高考)机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机械制造类 《机械基础》
项目二:常用机构
任务十:凸轮机构的应用
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 在自动包装生产线上,需要按固定节拍将压板压下并复位,且压板的停留时间可按工艺要求设置,宜采用的机构是( )
A. 盘形凸轮配移动从动件机构
B. 曲柄摇杆配摆动从动件机构
C. 齿轮齿条配移动从动件机构
D. 蜗轮蜗杆配转动从动件机构
2. 某自动灌装机的转盘连续旋转,要求灌装头在每转一周中完成下降、停留灌装、上升和停歇四个动作。下列方案中,最适合作为灌装头驱动机构的是( )
A. 槽轮机构配直动推杆
B. 齿轮机构配直动推杆
C. 盘形凸轮配直动从动件
D. 曲柄滑块配直动从动件
3. 下图自动送料装置采用了______,当带有凹槽的主动件1转运时,通过槽中的滚子3,驱使从动件2往复运动( )
A. 凸轮机构
B. 槽轮机构
C. 棘轮机构
D. 曲柄摇杆机构
4. 按凸轮形状分类,在缝纫机挑线机构中应用的是( )
A. 盘形凸轮
B. 移动凸轮
C. 圆柱凸轮
D. 圆锥凸轮
5. 缝纫机在工作时,需要使挑线杆按一定规律上下运动,以完成送线和收线动作。实现该功能常采用凸轮机构,主要因为凸轮机构能够( )
A. 传递恒定的传动比
B. 实现预定的运动规律
C. 改变两轴的交错位置
D. 获得较大的减速比
6. 在印刷设备中,纸张到达指定位置后需要被压紧一段时间再松开。采用凸轮机构驱动压纸板的主要优点是( )
A. 能够提高传动系统的减速比
B. 能够保证压紧动作的停留时间
C. 能够改变主动轴的旋转方向
D. 能够减小两轴之间的中心距
7. 如图所示为罐头盒封盖机构,原动件1连续等速转动,通过凸轮3带动从动件2上的端点C沿预期的轨迹——接合缝S运动,关于凸轮机构下列说法正确的是( )
A. 该凸轮机构是属于一种滚子从动件的空间凸轮机构
B. 滚子从动件和凸轮之间磨损较大,因此适用于传递动力不大的场合
C. 盘形凸轮是一个用平板制成的具有变化端面凹槽或变化半径的盘形机构,并沿导路作反复移动
D. 凸轮一般作为主动件,做等速回转运动或往复直线运动
8. 自动车床加工轴类零件时,刀架需在工件表面作往复进给,并在每次进给终点短暂停留。该动作要求最适合采用( )
A. 凸轮机构控制刀架运动
B. 齿轮机构控制刀架运动
C. 带传动机构控制刀架运动
D. 链传动机构控制刀架运动
9. 某药片压制设备要求冲头在下压阶段速度较慢、保压阶段保持不动、回程阶段速度较快。选择凸轮机构的主要依据是其能够( )
A. 使从动件保持恒定转速
B. 使从动件获得变速运动
C. 使主动件获得往复运动
D. 使传动轴获得较大扭矩
10. 在机床自动进给机构中,圆柱凸轮按图示旋转方向等速转动,当沟槽A点处与滚子接触时,控制刀架向______移动。( )
A. 左
B. 右
C. 上
D. 下
11. 内燃机配气机构采用凸轮驱动气门,其应用目的主要是使气门能够( )
A. 按规定时刻启闭
B. 按固定速度升降
C. 按相同方向转动
D. 按恒定压力压紧
12. 在自动装配线上,需要将工件每隔相同时间推出一个工位,且推出距离保持一致。采用凸轮机构驱动推料杆的主要作用是( )
A. 降低推料杆的制造成本
B. 提高工位间的传动比
C. 实现定时定量的推送动作
D. 减小推料杆的往复行程
13. 食品罐装设备中,封罐头需在罐体到位后完成下压、封合和抬起动作。选用凸轮机构驱动封罐头,主要是为了( )
A. 使封罐头连续匀速旋转
B. 使封罐头按工艺循环运动
C. 使封罐头始终保持静止
D. 使封罐头获得恒定传动比
14. 在下图所示机构机构中,从动杆的运动直接受______影响( )
A. 工件的旋转速度
B. 凸轮的轮廓形状
C. 弹簧的弹性系数
D. 车床的整体功率
15. 在自动分拣装置中,挡料板需随输送带节拍摆动,将不同批次的工件导向相应通道。采用摆动从动件凸轮机构的适用原因是( )
A. 可使挡料板按节拍摆动
B. 可使挡料板长期高速转动
C. 可使挡料板持续直线进给
D. 可使挡料板获得恒定速比
16. 在设计摆动从动件凸轮机构时,连接凸轮转动中心与从动件摆动中心的距离称为( )
A. 凸轮的基圆半径
B. 凸轮的理论轮廓
C. 机构的中心距
D. 从动件的偏距
17. 下图所示的凸轮从动件的运动规律为( )
A. 等速
B. 等加速
C. 等减速
D. 等加速等减速
18. 某检测装置需要从动件端部与凸轮轮廓保持滚动接触,以减小接触处的摩擦和磨损。该装置宜采用( )
A. 尖顶直动从动件
B. 滚子直动从动件
C. 平底直动从动件
D. 曲面摆动从动件
19. 维修技师评估凸轮机构受力状况时,压力角应取凸轮与从动件接触点处的( )
A. 轮廓切线与从动件运动方向的夹角
B. 轮廓法线与从动件运动方向的夹角
C. 轮廓半径与从动件运动方向的夹角
D. 轮廓弦线与从动件运动方向的夹角
20. 盘形凸轮驱动直动从动件完成压紧后,需要使从动件在一段转角内保持位置不变。该段理论轮廓应采用( )
A. 以凸轮中心为圆心的圆弧
B. 以从动件端部为圆心的圆弧
C. 以偏距端点为圆心的圆弧
D. 以滚子中心为圆心的圆弧
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 简述凸轮机构的特点及应用。
22. 分析图示自动车床横刀架进给机构的工作原理.
23. 简述凸轮机构的组成、特点及应用场合。
24. 简述等速运动规律与等加速等减速运动规律的位移特征、冲击特点及适用场合。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 一台贴标设备采用盘形凸轮驱动直动从动件完成压贴动作。凸轮转速为150 r/min,从动件在凸轮转过的推程内按等速规律上升18 mm。求:
(1)凸轮转一周所需的时间。
(2)从动件完成推程所需的时间和推程速度。
(3)凸轮从推程开始转过时,从动件的位移。
26. 某分度装置采用盘形凸轮驱动直动从动件作简谐推程运动。凸轮转速为90 r/min,推程角为,从动件升程为20 mm。求:
(1)凸轮的角速度。
(2)从动件完成推程所需的时间。
(3)从动件在推程中的最大速度和最大加速度。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某自动装配机利用盘形凸轮驱动滚子直动从动件,将零件推入定位夹具。凸轮转速为300 r/min,从动件在推程内上升24 mm,随后停歇,其余转角用于回程。
(1)计算从动件推程时间和推程平均速度。
(2)计算从动件每分钟完成的推送次数,并说明停歇阶段在该装置中的作用。
(3)设备提速后,推程起止位置出现较大振动。说明应优先采用的运动规律,并提出一项结构或维护方面的改进措施。
28.(5分)一台瓶盖压装设备采用偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。凸轮转速为180 r/min,从动件在推程内下行15 mm压装瓶盖,随后停歇完成保压,其余转角回程。
(1)计算压装推程的时间和从动件平均下行速度。
(2)计算保压时间,并说明采用偏置布置时需要关注压力角的原因。
(3)若压装后发现部分瓶盖压装深度不足,在凸轮轮廓未磨损的前提下,写出两项应检查的部位或调整项目。
29.(10分)某四冲程汽油发动机的配气机构由凸轮轴控制排气门。发动机曲轴转速为2400 r/min,凸轮轴转速为曲轴转速的一半。排气凸轮的基圆半径为22 mm,最大半径为30 mm,排气门在凸轮转角内完成开启。
(1)计算排气门最大升程和凸轮轴转一周所需的时间。
(2)计算排气门完成开启过程所需时间,以及该过程对应的曲轴转角。
(3)发动机出现排气门实际升程明显减小的故障,且凸轮轮廓检查正常。写出两个应重点检查的部位,并说明理由。
30.(10分)某自动装盒设备采用盘形凸轮驱动直动滚子从动件完成压料动作。凸轮转速为48 r/min,从动件在转角内下移30 mm,在转角内上移30 mm,其余转角为停歇。已知凸轮匀速转动。
(1)计算凸轮转一周所需时间、从动件下移时间及下移阶段的平均速度。
(2)计算从动件上移时间、上移阶段的平均速度和一个循环中的停歇角。
(3)说明从动件在下移终点设置停歇段的作用,并写出保证从动件运动平稳的两项维护措施。
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