基础机械精度设计与检测基础课后习题答案供参考Word文档下载推荐.docx
《基础机械精度设计与检测基础课后习题答案供参考Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础机械精度设计与检测基础课后习题答案供参考Word文档下载推荐.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
Dmax=φ45.005Dmin=φ44.966
dmax=φ45dmin=φ44.975
ES=+0.005EI=-0.034
es=0ei=-0.025
TD=|ES-EI|=|（+0.005）-（-0.034）|=0.039
Td=|es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025
Xmax=ES－ei=（+0.005）－（-0.024）=+0.029
Ymin=EI－es=-0.034－0=-0.034
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φ，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。
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。
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。
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
（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。
（2）轴
（3）孔
（4）孔
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
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
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
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
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。
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。
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。
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=0-16=-16μm
对于孔T7通过同名的t计算基本偏差
ES=-ei+△=-54+（25-16）=-45μm
EI=ES-IT7=-45-25=-70μm
所以
12、设孔、轴基本尺寸和使用要求如下：
（1）D（d）=φ35mm，Xmax=+120μm，Xmin=+50μm；
（2）D（d）=φ40mm，Ymax=-80μm，Ymin=-35μm；
（3）D（d）=φ60mm，Xmax=+50μm，Ymax=-32μm；
试确定各组的配合制、公差等级及其配合，并画出尺寸公差带图。
①确定孔、轴标准公差等级
[Tf]=|[Xmax]-[Xmin]|=|（+120）-（+50）|=70μm
由标准公差数值表的IT7=25μm，IT8=39μm
确定孔、轴标准公差等级为：
TD=IT8=39μm，Td=IT7=25μm。
②确定孔、轴公差带
因采用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为φ35H8，EI=0，ES=+39μm。
又因采用基孔制间隙配合，所以轴的基本偏差应从a～h中选取，其基本偏差为上偏差。
选出轴的基本偏差应满足下述三个条件
Xmax=ES-ei≤[Xmax]
Xmin=EI-es≥[Xmin]
es-ei=Td=IT7
式中[Xmin]—允许的最小间隙；
[Xmax]—允许的最大间隙。
解上面三式得es的要求为
es≤EI-[Xmin]
es≥ES+IT7-[Xmax]
将已知EI、ES、IT7、[Xmax]、[Xmin]的数值分别代人上式得
es≤0-50=-50μm
es≥39+25-120=-56μm
即-56≤es≤-50μm
按基本尺寸φ35和-56≤es≤-50μm的要求查表，得轴的基本偏差代号为e，故公差带的代号为φ35e7，其es=-50μm，ei=es-Td=-75μm。
③确定配合代号为φ40H8／e7
④φ35H8／e7的孔、轴尺寸公差带图
⑤φ35H8／e7的配合为常用配合。
（2）D（d）=φ40mm，Ymax=-80μm，Ymin=-35μm；
[Tf]=|[Ymin]-[Ymax]|=|（-35）-（-80）|=45μm
由标准公差数值表的IT7=25μm，IT6=16μm
TD=IT7=25μm，Td=IT6=16μm。
选用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为φ40H7，EI=0，ES=+25μm。
又因采用基孔制过盈配合，所以轴的基本偏差应从p～zc中选取，其基本偏差为下偏差。
Ymin=ES-ei≤[Ymin]
Ymax=EI-es≥[Ymax]
es-ei=Td=IT6
式中[Ymin]—允许的最小过盈；
[Ymax]—允许的最大过盈。
解上面三式得ei的要求为
即+60≤ei≤+66μm
按基本尺寸φ40和+60≤ei≤+66μm的要求查表，得轴的基本偏差代号为u，故公差带的代号为φ40u6，其ei=+60μm，es=ei+Td=+60+16=76μm。
③确定配合代号为φ40H7／u6
④φ40H7／u6的孔、轴尺寸公差带图
⑤φ40H7／u6的配合为优先配合。
（3）D（d）=φ60mm，Xmax=+50μm，Ymax=-32μm；
[Tf]=|[Xmax]-[Ymax]|=|（+50）-（-32）|=82μm
由标准公差数值表的IT7=30μm，IT8=46μm
TD=IT8=46μm，Td=IT7=30μm。
选用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为φ60H8，EI=0，ES=+46μm。
又因采用基孔制过度配合，所以轴的基本偏差应从js～n中选取，其基本偏差为下偏差。
Xmax=ES-ei≤[Xmax]
Ymax=EI-es≥[Ymax]
解上面三式得ES的要求为
即-4≤ei≤+2μm
按基本尺寸φ60和-4≤ei≤+2μm的要求查表，得轴的基本偏差代号为k，故公差带的代号为φ60k7，其ei=+2μm，es=ei+Td=+2+30=+32μm。
③确定配合代号为φ60H8／k7
④φ60H8／k7的孔、轴尺寸公差带图
⑤φ60H8／k7的配合为常用配合。
13、设某一孔、轴配合为
但孔加工后的实际尺寸为φ40.045mm。
若允许修改轴的上、下偏差以满足原设计要求，试问此时轴的上、下偏差应取何值？
采取这种措施后，零件是否仍然具有互换性？
由
得Xmax=+89μm，Xmin=+25μm；
当孔实际尺寸为φ40.045mm，修改轴的上、下偏差以满足原设计要求，此时轴的上、下偏差应满足下列条件：
Xmax=+45-ei=+89
Xmin=+45-es=+25
即es=+20μm
ei=-44μm
零件不具有互换性.
14、如图3-54所示为蜗轮零件。
蜗轮的轮缘由青铜制成，而轮毂由铸铁制成。
为了使轮缘和轮毂结合成一体，在设计上可以有两种结合形式，图3-54（a）为螺钉紧固，图3-54（b）为无紧固件。
若蜗轮工作时承受负荷不大，且有一定的对中性要求，试按类比法确定φ90mm和φ120mm处的配合。
图3-54蜗轮结构图
对于加螺钉紧固的配合，选用过渡配合，由于有对中性要求用H7/m6（或H7/n6）；
对于无紧固件的选用过盈配合H7/p6（或H7/r6）。
15、图3-55所示为一机床传动装配图的一部分，齿轮与轴由键联结，轴承内外圈与轴和机座的配合分别采用φ50k6，图中的③尺寸和φ110J7，图中的④尺寸。
试确定齿轮与轴，图中的①尺寸、挡环与轴，图中的②尺寸、端盖与机座，图中的⑤尺寸的配合。
图3-55机床传动装配图
①齿轮与轴的配合采用φ50H7/m6，它能精密定心，而且抗振性好；
②挡环与轴的配合采用φ50D11/k6，由于无定心要求，采用间隙配合；
③由于轴承外圈与机座的配合φ110J7，孔的用J7，轴选用f9，即轴承外圈与机座的配合为φ110J7/f9。
16、被检验零件尺寸为轴φ60f9E，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。
解
（1）由极限与配合标准中查得φ60f9=
，画出尺寸公差带图。
公差带图
（2）由表3-17中查得安全裕度A=7.4μm，因为此工件尺寸遵守包容要求，应按照方法1的原则确定验收极限，则
上验收极限=φ60-0.030-0.0074=φ59.9626mm
下验收极限=φ60-0.104+0.0074=φ59.9034mm
（3）由表3-17中按优先选用Ⅰ挡的原则查得计量器具测量不确定度允许值u1=6.7μm。
由表3-18查得分度值为0.01mm的外径千分尺，在尺寸范围大于20～100mm内，不确定度数值为0.005mm，因0.005＜u1=0.0067，故可满足使用要求。
17、被检验零件为孔φ100H9E，工艺能力指数为CP=1.3，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。
18、某轴的尺寸要求为φ50h8，因用试切法加工的，其尺寸分布偏向于最大极限尺寸，试确定验收极限。
若选用Ⅱ挡测量不确定度允许值为u1时，选择适当的计量器具。
19、某内尺寸为120mm，未注公差的线性尺寸，其加工精度GB／T1804--f。
试确定其验收极限并选择适当的计量器具。
20、已知某孔的尺寸要求φ30M8，画出工作量规的公差带图，计算量规的尺寸和极限偏差，并确定磨损极限尺寸。
21、计算检验轴φ18p7用的工作量规及其校对量规的工作尺寸及极限偏差，画出量规公差带图。
<
scr<
scr
四1、说明图4-158所示零件中底面a、端面b、孔表面c和孔的轴线d分别是什么要素（被测要素、基准要素、单一要素、关联要素、轮廓要素、中心要素）？
图4-158几何要素的判别
被测要素
基准要素
单一要素
关联要素
轮廓要素
中心要素
底面a
√
×
端面b
孔表面c
轴线d
2、根据图4-159中曲轴的形位公差标注，用填表4-28的形式说明图中各项形位公差的含义。
各项形位公差的公差带形状可以画在表的外面。
图4-159曲轴的形位公差的标注
表4-28曲轴形位公差含义的填写
公差框格
特征项目
公差值
基准
公差带
符号
名称
有无
形状
大小
基准如何
对称度
键槽对称面
0.025
有
￠d1轴线
两平行平面
宽度
对称于基准
圆跳动
圆锥面
A-B
同心圆锥i环
半径差
同轴
圆柱度
曲轴
0.01
无
同轴圆柱
平行度
曲轴轴线
0.002
圆柱
直径
平行
中心孔连线
C-D
圆环
同心
右端轴
0.006
3、试对图4-160所示轴套上的标注的形位公差作出解释，并按表4-29规定的栏目填写。
图4-160轴套的形位公差标注（略）
表4-29轴套的形位公差内容的填写
公差特征项目符号
公差特征项目名称
公差带形状
公差带大小
公差带相对于基准的方位关系
同轴度
￠39的轴心线
￠35的轴心线
圆柱面
￠0.025
与基准同轴
￠39的轴
同轴圆柱面
0.015
与基准无关
垂直度
两端面
0.05
与基准垂直
4、在不改变形位公差特征项目的前提下，改正图4-161中的形位公差标注错误（按改正后的答案重新画图，重新标注）。
图4-161形位公差标注错误（略）
答：
5、试指出图4-162（a），（b），（c），（d）中形位公差标注的错误，并加以改正（形位公差特征项目不允许变更，正确的形位公差标注不要修改，重新画图，重新标注）。
图4-162错误的形位公差标注（略）
6、图4-163中的垂直度公差各遵守什么公差原则和公差要求？
它们各遵守什么边界？
试分别说明它们的尺寸误差和形位误差的合格条件。
设加工后测得零件的实际尺寸为φ19.985mm，轴线对基准A的垂直度误差值为φ0.06mm，试分别判断按图样图（a）、图（b）、图（e）的标注，该零件是否合格？
图4-163公差原则或公差要求的标注
（a）遵守独立原则；
合格条件是
当
时，由于
所以该零件不合格；
（b）遵守最大实体原则；
遵守最大实体实效边界，合格条件是
或
；
当
时，由于
且
所以该零件合格。
（c）遵守最小实体原则；
遵守最小实体实效边界，合格条件是
（d）遵守最大实体可逆原则，遵守最大实体实效边界，合格条件是
（e）遵守最大实体原
升级会员 