机械精度设计与检测基础课后习题答案.docx

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机械精度设计与检测基础课后习题答案

机械精度设计与检测基础课后习题答案

一．1、按优先数的基本系列确定优先数：

（1）第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。

解：

后五项优先数是16，25，40，63，100。

（2）第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。

解：

后三项优先数是200，400，800。

2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。

解：

R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。

3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：

0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。

试判断它们属于优先数系中的哪一种?

其公比是多少？

解：

它们属于R10（0.50，2.00），公比是1.25。

三．1、孔的基本尺寸D=50mm，最大极限尺寸Dmax=50.087mm，最小极限尺寸Dmin=50.025mm，求孔的上偏差ES，下偏差EI及公差TD，并画出公差带图。

解：

根据公式可得

孔的上偏差ES=Dmax-D=50.087-50=+0.087mm

孔的下偏差EI=Dmin-D=50.025-50=+0.025mm

孔的公差TD=︱Dmax-Dmin︱=0.062mm

2、设某配合的孔径为，轴径为，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙（或过盈）、平均间隙（或过盈）和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。

解：

（1）极限尺寸：

孔：

Dmax=φ15.027Dmin=φ15

轴:

dmax=φ14.984dmin=φ14.966

（2）极限偏差：

孔：

ES=+0.027EI=0

轴：

es=-0.016ei=-0.034

（3）尺寸公差：

孔：

TD=|ES-EI|=|（+0.027）-0|=0.027

轴：

Td=|es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018

（4）极限间隙：

Xmax=ES－ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061

Xmin=EI－es=0－（-0.016）=+0.016

平均间隙

（5）配合公差：

Tf=TD+Td=0.027+0.018=0.045

（6）尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。

3、设某配合的孔径为，轴径为，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙（或过盈）及配合公差，画出其尺寸公差带图与配合公差带图，并说明其配合类别。

解：

（1）极限尺寸：

孔：

Dmax=φ45.005Dmin=φ44.966

轴:

dmax=φ45dmin=φ44.975

（2）极限偏差：

孔：

ES=+0.005EI=-0.034

轴：

es=0ei=-0.025

（3）尺寸公差：

孔：

TD=|ES-EI|=|（+0.005）-（-0.034）|=0.039

轴：

Td=|es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025

（4）极限间隙：

Xmax=ES－ei=（+0.005）－（-0.024）=+0.029

Ymin=EI－es=-0.034－0=-0.034

（5）配合公差：

Tf=TD+Td=0.039+0.025=0.064

（6）尺寸公差带和配合公差带图如图所示，它们属于过度配合如图所示。

4、若已知某孔轴配合的基本尺寸为φ30mm，最大间隙Xmax=+23μm，最大过盈Ymax=-10μm，孔的尺寸公差TD=20μm，轴的上偏差es=0，试画出其尺寸公差带图与配合公差带图。

解：

已知Ymax=EI-es=-10μm

TD=ES-EI=20μm

Xmax=ES-ei=+23μm

得：

EI=Ymax+es=-10+0=-10μm

ES=TD+EI=20+（-10）=+10μm

ei=ES-Xmax=+10-（+23）=-13μm

5、已知某零件的基本尺寸为φ50mm，试用计算法确定IT7和IT8的标准公差值，并按优先数系插入法求IT7.5、IT8.5及IT7.25、IT8.25级公差值。

解：

因φ50mm在＞30～50的尺寸段内，则计算直径D=38.73

由式3-16得标准公差因子：

i=0.45+0.001D=0.45+0.001×38.37=1.56μm

由表3-1得IT7=16i；IT8=25i，则

IT7=16i=16×1.56=24.96μm，修约为25μm；

IT8=25i=25×1.56=39μm。

IT7.5=IT7×q10=IT7×1.25=20i=20×1.56=31.2μm，修约为31μm

IT8.5=IT8×1.25=31.25i=48.75μm，修约为49μm

IT7.25=IT7×q20=16i×1.12=27.955μm，修约为28μm

IT8.25=IT8×q20=25i×1.12=43.68μm，修约为44μm

6、已知两根轴，其中d1=φ5mm，其公差值Td1=5μm，d2=180mm，其公差值Td2=25μm。

试比较以上两根轴加工的难易程度。

解：

对于轴1，φ5mm属于大于3～6mm尺寸段，故

D1=≈4.24mm

=

根据a1=7查表3-1得轴1属于IT5级。

对于轴2，φ180mm，属于大于120～180mm尺寸段，故

D2=mm

根据a=10查表3-1得轴2属于IT6级。

轴2比轴1的公差等级低，因而轴2比轴1容易加工。

7、试用标准公差、基本偏差数值表查出下列公差带的上、下偏差数值，并写出在零件图中，采用极限偏差的标注形式。

（1）轴：

①φ32d8，②φ70hll，③φ28k7，④φ80p6，⑤φ120v7。

（2）孔：

①φ40C8，②φ300M6，③φ30JS6，④φ6J6，⑤φ35P8

解：

（1）轴

①φ32d8查表得：

基本偏差es=-80μm，IT8=39μm

则ei=es-IT8=-80-39=-119μm

φ32d8=

②φ70hll查表得：

基本偏差es=0，IT11=190μm

则ei=es-IT11=0-190=-190μm

φ70hll=

③φ28k7查表得：

基本偏差ei=+2，IT7=21μm

则es=ei+IT7=+2+21=+23μm

φ28k7=

④φ80p6查表得：

基本偏差ei=+32，IT6=19μm

则es=ei+IT6=+32+19=+51μm

φ80p6=

⑤φ120v7查表得：

基本偏差ei=+172，IT7=35μm

则es=ei+IT7=+172+35=+207μm

φ120v7=

（2）孔：

①φ40C8查表得：

基本偏差EI=+120μm，IT8=39μm

则ES=EI+IT8=+120+39=+159μm

φ40C8=

②φ300M6查表得：

基本偏差ES=-9μm，IT6=32μm

则EI=ES-IT6=-9-32=-41μm

φ300M6=

③φ30JS6查表得：

偏差ES=-EI=（IT6-1）/2=（13-1）/2=+6μm

φ30JS6=

④φ6J6查表得：

基本偏差ES=+5μm，IT6=8μm

则EI=ES-IT6=+5-8=-3μm

φ6J6=

⑤φ35P8查表得：

基本偏差ES=-26μm，IT6=39μm

则EI=ES-IT6=-26-39=-65μm

φ35P8=

8、试通过查表确定以下孔、轴的公差等级和基本偏差代号，并写出其公差带代号。

（1）轴

（2）轴（3）孔（4）孔

解：

（1）轴

φ40属于＞30~40mm的尺寸段，基本偏差ei=+0.017查表得基本偏差代码为n

IT=es-si=+0.033-（+0.017）=0.016mm

查表得公差等级为7级

轴的公差带代号φ40n6

（2）轴

φ120属于＞100~120mm的尺寸段，基本偏差es=-0.036mm查表得基本偏差代码为f

IT=es-si=-0.036-（-0.123）=0.089mm

查表得公差等级为9级

轴的公差带代号φ120f9

（3）孔

由IT=ES-EI=-0.030-（-0.060）=0.030mm查表得公差等级为7级

φ65属于＞50~65mm的尺寸段，基本偏差ES=-0.030mm，△=11μm

ES=ES（表）+△ES（表）=ES-△=-0.030-0.011=-0.041mm

查表得基本偏差代码为R

孔的公差带代号φ65R7

（4）孔

由IT=ES-EI=+0.285-（+0.170）=0.115mm查表得公差等级为9级

φ124属于＞225~250mm的尺寸段，基本偏差EI=+0.170mm，

查表得基本偏差代码为D

孔的公差带代号φ240D9

9、已知，。

试不用查表法确定IT5、IT6、IT7、IT8的标准公差值和它们的配合公差，并求出φ50e5、φ50E8的极限偏差。

解：

由r5极限偏差值可得：

IT5=es-ei=+0.045-（+0.034）=0.011mm=11μm

由H6极限偏差值可得IT6=ES-EI=+0.016-0=+0.016mm=16μm

由e7极限偏差值可得IT7=es-ei=-0.050-（-0.075）=0.025mm=25μm

由H8极限偏差值可得IT8=ES-EI=+0.039-0=0.039mm=39μm

（1）对于φ50e5，

基本偏差代码为e则基本偏差es=-0.050mm

ei=es-IT5=-0.050-0.011=-0.061mm

φ50e5=

（2）对于φ50E8

基本偏差为下偏差，用通用规则计算计算基本偏差

EI=-es=-（-0.050）=+0.050mm

ES=EI+IT8=+0.050+0.039=+0.089mm

φ80E5=

10、已知φ30N7（）和φ30t6（）。

试不用查表法计算与的极限偏差，并画出尺寸公差带图。

解：

由N7极限偏差值可得IT7=ES-EI=-0.007-（-0.028）=0.021mm

由t6极限偏差值可得IT6=es-ei=+0.054-（+0.041）=0.013mm

（1）

对于基准孔φ30H7，EI=0，ES=EI+IT7=+0.021mm

对于n6，由φ30N7（）可以得ES=-0.007mm

ES=-ei+△

ei=-ES+△=-（-0.007）+（0.021-0.013）=+0.015mm

es=ei+IT6=+0.015+0.013=+0.028mm

=

第十题

（1）公差带图

（2）

对于基准轴φ30h6es=0ei=es-IT6=0-0.013=-0.013mm

对于孔T7

基本偏差ES=-ei+△=-（+0.041）+（0.021-0.013）=-0.033mm

EI=ES-IT7=-0.033-0.021=-0.054mm

=

11、已知基孔制配合中，孔和轴的公差分别为25μm和16μm，轴的基本偏差为+54μm，试不用查表法确定配合性质不变的同名基轴制配合的极限偏差，并画出公差带图与配合公差带图。

解：

由已知得IT7=25μm，IT6=16μm

对于t6ei=+54μm则es=ei-IT6=+54-16=38μm

对于基准孔H7EI=0ES=EI+IT7=0+25=25μm

对于基准轴h6es=0，ei=es-IT6