汽车制造工艺学作业题参考答案.docx

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汽车制造工艺学作业题参考答案

第二章工件的装夹和机床夹具

四、定位误差的分析计算题

3、如图2-78a所示的圆柱体上钻轴向孔，加工要求如图a所示。

若是采纳图b、c、d所示三种定位方案，V型块夹角α=90°，试分析计算三种定位方案加工要求的定位误差。

（图形见讲义66面2-78a图a、b、c、d）

解：

该工件的加工要求为所钻孔（ø8）轴线与工件外圆柱面轴线的同轴度公差为ø，孔深30的尺寸公差为.

三种定位方案中。

孔深度30的定位基准都是工件的底断面，而工序基准为工件上端面。

故存在基准不重合定位误差因A=L-D（D为定值）

因此△d（30）=Lmax-Lmin=TL=T70=（mm）

图2-78

图a

（2）b方案中ø

8孔同轴度的工序基准与定位基准重合都是工件外圆柱面的轴线。

因工件外圆柱面存在制造误差，使定位基准在工序尺寸方向产生位置转变。

即存在基准定位误差（依照P41序号5公式）

图b

△d（A）=Td

（或如右图所示△d（A）=O1O2=Td

）

△d=

（3）c方案中ø

8孔同轴度的工序基准为工件外圆柱面轴线，而定位基准为工件左母线。

故存在基准不重合定位误差

图c

△d（A）=O1O2=

=（mm）

（4）d方案中由于采纳的是双移动V形块定性抓紧机构ø8孔同轴度的工序基准与定位基准重合，且不存在基准位移定位误差，故△d=0（mm）

P42序号5的证明

工件直径ød0–Td或ød+a+bTd=a-b

右图中OL=

OM=

OE=

ON=

（1）A=D-ON=D-

因此△d（A）=Amax-Amin=

（2）B=A+OE=A+

=（D-

）+

=D-

（

因此△d（B）=Bmax-Bmin=

（

=（

（3）C=OL-A=

-（D-

）=

（

+1）-D

因此△d（C）=Cmax-Cmin=

（

+1）=

（

+1）

1、在图2-76所示阶梯轴（双点划线表示）上铣削一平面，其工序尺寸为300

-0.28mm，有图a定位方案，试计算，若是不考虑阶梯轴两外圆柱同轴度公差时的定位误差。

（原题图见书本65页2-76图a）

图a

图c

图d

图e

解：

方式一

（1）基准不重合误差△=A2-A1=

=0.08mm

（2）基准位移误差△=A2-A1=E2E1=O1O2（分析因为O1O2+O1E1=dE2E1+O1E1=d因此E2E1=O1O2）

方式二（列通式计算法）

A=C-EF=C-（

）=C+

Amax=C+

C为定值

Amin=C+

因此△d（A）=

=（mm）

P41序号7的证明

解：

A=D-OE=D-OFsinβ=D-

sinβ=D-

sinβ

B=A+OK=A+

+D-

=D+

（

-1）

C=OJ-A=

-A=

-D+

（

+1）

因此△d（A）=

△d（B）=

（

-1）

△d（C）=

（

+1）

第五章尺寸原理及应用

三、分析计算题

一、试分析图5-45a、b、c中尺寸链的增减环.

a图

解：

a图与A0反向的为增环，与A0同向的为减环

那么增环为A一、A二、A3、A5;减缓为A4、A6

b图原尺寸链为并列尺寸链，其中A3为公共环，分解为两个独立的尺寸链A一、A2为增环，A3、A4为减环（A0为封锁环）；B1为增环，A1为减环（B0为封锁环）

c图原尺寸链为并列尺寸链，将其分解为两独立尺寸链，其中A0=B二、A3=B3,A一、A2为增环，A3、A4为减环（A0为封锁环）；B一、B二、B3为增环，B4为减环（B0为封锁环）

2.图5-46所示尺寸链

图5-46

（1）判定组成环中的增缓和减环

（2）用极值法计算封锁环的大体尺寸、公差和极限误差

（3）用统计法计算尺寸链的大体尺寸、公差和极限误差

1.各组成换尺寸均按正态散布，且中间误差与平均误差相等时。

2.各组成环尺寸按三角形散布，且中间误差与平均误差相等时。

解：

（1）判定组成环中的增环、减环

增环为A二、A4、A5；减环为A一、A3

（2）计算A0的大体尺寸、公差和极限误差

A0=∑Az-∑Aj=（A2+A4+A5）-（A1+A3）

=（30+20+40）-（55+35）=0mm

TA0=∑Tai=TA1+TA2+TA3+TA4+TA5

=++++=

ESA0=∑ESAz-∑EIAj

==计算尺寸链的大体尺寸、公差和极限误差

1.组成环尺寸均按正态散布且中间误差与平均误差相等党组承欢的尺寸为对称散布且中间误差与平均误差相等时，如右图所示，那么其中间尺寸Aim与平均误差Ai也相等

1°封锁环尺寸A0.计算进程图

（2）

A0=∑Az-Aj=（A2+A4+A5）-（A1+A3）=（30+20+40）-（55+35）=0mm

2°封锁环公差TA0

因组成环公差按正态散布那么

TA0=

=0.936mm

3°封锁环中间误差△0

△0=

△z-

△j

=（△2+△4+△5）-（△1+△3）

=（0++-+=0.392mm

4°封锁环极限误差ESA0、EIA0

ESA0=△0+

=0.860mm

EIA0=△0-

=-0.076mm

那么A0=0+

2.各组成环尺寸均按三角形散布且中间误差与平均误差相等

1°封锁环尺寸A0（计算进程同上）

A0=0mm

2°封锁环公差TA0

因组成环公差按三角形散布，姐中间误差与平均误差相等故Ki=

TA0=

=1.142mm

3°封锁环中间误差△0

△0=

△z-

△j

=（△2+△4+△5）-（△1+△3）

=（0++-+=0.392mm

4°封锁环极限误差ESA0、EIA0

ESA0=△0+

=0.963mm

EIA0=△0-

=-0.179mm

那么A0=0+

4、图5-48所示为一汽车变速器倒档装置简图，设计要求装配间隙A0=~0.430mm。

假设零件设计图样规定：

双联齿轮3轮毂两头面尺寸A3=48;止推垫片2及4的厚度尺寸A2=A4=0-0.04mm。

试用极值法计算变速器壳体1的两内平面尺寸A1的大体尺寸A1的大体尺寸、公差及极限误差。

图5-48

解：

依题意成立倒档装置尺寸链如右图所示

封锁环为A0、增环为A1，减环为A二、A3、A4。

其中A0=0++

（1）计算A1的大体尺寸

全然公式A0=∑Az-∑Aj

A0=A1-（A2+A3+A4）A1=A0+A2+A3+A4=0++48+=51mm

（2）计算A1的公差TA1

因为TA0=∑TA1=TA1+TA2+TA3+TA4

因此TA1=TA0-（TA2+TA3+TA4）=++=

（3）计算极限误差ESA一、EIA1

由ESA0=∑ESAz-∑EIAj

因此=ESA1-（）

ESA1=（mm）

EIA1=-TA1+ESA1=+=（或由=EIA1-（）因此EIA1=

故A1=5++

10、如图5-54所示为汽车倒档装置图。

设计要求倒档齿轮3的轮毂端面与垫片4间保证装配间隙~1.00mm。

设计规定A1=20.6mm；A2=A4=-0.04mm（标准件）。

欲采纳完全互换装配法保证装配精度，试设计确信有关零件的尺寸公差和极限误差。

图5-54

解：

装配尺寸链如右图所示

已知A1=0++TA0=

A1=20.6mm；A2=A4=-0.04mm（标准件）A0为封锁环A1为增环A二、A3、A4为减环

俺完全互换法确信有关零件的尺寸公差及极限误差

（1）求A3的大体尺寸

由A0=A1-（A2+A3+A4）得A3=A1-A2-A4-A0=2）确信组成环公差由公式=

有

选择A1为和谐环对其他组成环公差惊醒适当修正

取TA3=0.18mmIT12

由公式5-21得TA1=TA0-（TA2+A3+A4）

=++=0.24mm

3°确信组成环的极限误差按公差注向体内原那么

A3=180

ESA1=ESA0+（EIA2+EIA3+IA4）=1+0.74mm0.5mm故A1=++mm（介于IT12~13之间）

14、图5-56所示为齿轮装置图。

设计要求：

保证装配精度——轴向间隙A0=~0.5mm.设计规定：

A1=430mm;A2=80mm;A3=100mm;A4=190mm;A5=60mm.欲采纳不完全互换法保证装配精度，装配精度的合格率（置信水平）P=%，各组成环尺寸按正态散布，试分析确信有关零件的尺寸公差和极限公差。

图5-56

解：

尺寸链如右图所示

A0为尺寸链A1为增环A二、A3、A4、A5为减缓

（1）求A0的大体尺寸公差、极限误差

A0=A1-（A2+A3+A4+A5）=430-（80+100+190+60）=0

TA0=+

（2）确信组成环公差

P=%时ki=1又因各组成环呈正态散布故k0=1

由公式5-23可知

=0.179mm

选择A1为和谐环，其他组成环公不同离取为（按IT11选取）

TA2=TA3=TA4=TA5=（IT10）

那么TA1=

+++

不成立重选都找IT10

TA2=TA3=TA4=TA5=

那么TA1=

+++=相当于IT10~11

除和谐环外按公差注向体内原那么

A2=800-0.12A3=1000-0.14A4=1900-0.185A5=600

（3）确信组成环极限误差

先计算极限误差由公式5-17有

△0=

△z-

△j=△1-（△2+△3+△4+△5）

=△1-（）

△1=

ESA1=△1+

=0.157mm

EIA1=△1-

=-0.121mm

故A1=430+

1九、图5-58所示为一齿轮装置图，装配精度要求：

确保轴向间隙A0=0~0.25mm.设计规定；A1=430+0mm;A2=800-0.12mm;A3=1000-0.14mm;A4=1900-0.185mm;A5=580-0.12mm.欲采纳固定调束装配法保证装配精度，调整垫片初定值AF=2mm，制造公差TAF=0.04mm.试计算确信调整片组数Z、补偿能力S、调整垫片各族尺寸及极限误差。

图5-58

解：

尺寸链图如右图所示

A1为增环，A二、A3、A4、A五、AF为减环。

A0为封锁环

已知A1=430+0mm;A2=800-0.12mm;A3=1000-0.14mm;A4=1900-0.185mm;A5=580初定AF=2mm、TAF=

（1）计算A0的大体尺寸、公差、极限误差

A0=∑Az-∑Aj=A1-（A2+A3+A4+A5+AF）

=430-（80+100+190+58+2）=0

TA0=Amax-Amin==

那么A0=0+0mm

（2）计算调整垫片数及补偿能力SS=

TA0-TAF=

Z≥

取Z=4组

（3）计算调整垫片分组尺寸AFZ

AF1=∑AZmax-∑Ajmin+TAF-A0max=（+++）+=-0.04mm

AF2=AF1-S=-0.04mm

AF3=AF2-S=-0.04mm

AF4=AF3-S=-0.04mm

如图5-60a所示为某柴油机体零件及相关设计尺寸。