互换性与测量技术基础习题答案第三版周兆元李翔英Word文档格式.docx

1、怎样计算极限间隙、极限过盈、平均间隙和平均过盈？具有间隙的配合称为间隙配合， 这时孔公差带在轴公差带之上；可能具有间 隙或过盈的配合称为过渡配合，这时孔、轴公差带相互交叠；具有过盈的配合称 为过盈配合，这时孔公差带在轴公差带之下。间隙配合：最大间隙：Xmax=Dmaxdmi n=ES ei最小间隙： Xmin=Dm in dmax=EI es平均间隙：Xav=（Xmax+Xmi n）/2过盈配合：最大过盈： Ymax=Dmidmax=EI es最小过盈： Ymi n=Dmax dmin=ES- ei平均过盈：Yav=（Ymax+Ymi n）/2过渡配合： Xmax=Dmax dmi n=ES

2、ei Ymax=Dmindmax=EI es平均间隙Xav或平均过盈 Yav： Xav（或Yav） =（Xmax+Ymax）/23-9什么是一般公差？线性尺寸的一般公差规定几个等级？在图样上如何表示？一般公差是指在普通工艺条件下机床一般加工能力就能保证的公差。 线性尺寸的一般公差规定了 4个公差等级：精密级、中等级、粗糙级、最粗级，分别用字母f、me、v表示。当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，不注极限 偏差，而应在图样的技术要求或技术文件中，用标准号和公差等级代号作出总的 表示。例如：GB/T 1804m 3-10已知两根轴，第一根轴直径为 5mm,公差值为5卩m,第二根轴直径为 180

3、mm，公差值为25卩m,试比较两根轴加工的难易程度。查表3-1可知，第一根轴的公差等级为IT5级，而第二根轴的公差等级为 IT6级，所以第一根轴较难加工。3-11用查表法确定下列各配合的孔、 轴的极限偏差，计算极限间隙或过盈，并画 出公差带图。（1） 20H8/f7（2） 30F8/h7（4） 60P6/h5（5） 45JS6/h5答:查表 3-4、3-5可得（3） 14H7/r6（6） 40H7/t60.033（1） 20H8（ 0 ） /f70.020 （041）; Xmax=+0.074 Xmin=+0.020 ;公差带图（略）3-12根据下表中给出的数据求空格中应有的数据并填入空格中基

4、本尺寸孔轴X max 或Y minX min 或Y maxX av或Y avTfESEITheseiTs25+0.0130.013-0.040-0.0610.021+0.074+0.040+0.0570.034 14+0.0190.019+0.012+0.0020.010+0.017-0.012+0.00250.029 45-0.025-0.0500.025-0.0160.016-0.009-0.02950.0413-13设有一孔、轴配合，基本尺寸为 40mm，要求配合的间隙为 +0.025+0.066mm,试用计算法确定孔、轴的公差等级、极限偏差、公差带代号， 并画出公差带图。解：Tf =

5、Xmax- Xmin= +0.066 （ +0.025 ）= 0.041mm= 41 卩 m Tf = Th+ Ts 而 Th= 1.5Ts得：Ts= 16.4 卩 m Th = 24.6 卩 m 查表得Ts= 16卩m为IT6级；Th= 25卩m 为IT7级若采用基孔制，则EI = 0,基本偏差代号为H;孔的公差带代号为H7二 ES= EI + Th= 0+ 25= +25 卩 m/ Xmin= EI es 二 es= EI Xmin= 0（ +25）= 25 卩 m查表3-4得轴的基本偏差代号为f ;轴的公差带代号为f6ei = es Ts= 2516= 41 卩 m, -40.025 _

6、0.025孔轴配合代号为SOH7 ）/ f 6（41）。公差带图如下所示:0.050 0 、也可采用基轴制进行计算，结果为孔轴配合代号为 .40F 7（.0.025）/h6（Q016），过程与公差带图略3-14如图所示，1为钻模板，2为钻头，3为定位套，4为钻套，5为工件。已知:（1） 配合面和都有定心要求，需用过盈量不大的固定连接； （2）配合面 有定心要求，在安装和取出定位套时需轴向移动；（3）配合面有导向要求，且 钻头能在转动状态下进入钻套。试选择上述配合面的配合种类，并简述其理由。（1）选择小过盈配合H/p或H/r，因为有定心要求，连接固定。（2） 选择小间隙配合H/h或较松的过渡配合

7、H/js，因为有定心要求且每次安装 工件都需装卸定位套。（3） 选择小间隙配合 G/h，因为钻套孔要对钻头起到导向作用，间隙不能大， 同时钻头要通过钻套，要有间隙。以上答案不是唯一的标准答案，只是合理答案。1、 已知 30g7的极限偏差为（j.008），则 30H7， 30JS7， 30h7和 30G7的极限偏差0.021 0 0.028、分别为（0 ） mm、（ 土 0.010 ） mm、（ q021 ） mm、（ 0.007 ） mm。2、 有一基孔制的孔、轴配合，基本尺寸 D=25mm,Ts=21 m，Xmax=+74m，Xav=+47 m， 试求孔、轴的极限偏差、配合公差，并画出孔轴公

8、差带示意图，说明配合种类。由题意知：EI = 0;x x xav max 皿 Xmin = 2Xav Xmax= 2X 47 74= +20 卩 mav 2X min = EI es es= EI X min = 0 20= 20 卩 mei = es Ts= 20 21 = 41 卩 m/ Tf= Th+Ts= Xmax Xmin = 74 20= 54 卩 m- Th = Tf Ts = 54 21 = 33 卩 m- ES = EI + Th= 0 + 33= +33 卩 m孔为25 00033 mm ，轴为25104? mm。配合性质为间隙配合。公差带图如下所示：3、已知基孔制的配合4

9、0H7（oO.025 ）/ p6（ 0.0；2）,试用计算法确定配合性质相同的基轴制配合 40P7/h6的孔和轴的极限偏差以及极限间隙或过盈、配合公差，并画出孔、轴公差带 示意图。由基孔制配合 4OH7（O0025）/ p6 （ 0.026 ）知：IT7 = 0.025mm； IT6 = 0.016mm ;Ymin = ES ei=+ 0.025 0.026 = 0.001mmYmax = EI es= 0 0.042 = 0.042mm则 40P7/h6 配合为基轴制：es= 0 ; ei= es IT6 = 0 0.016= 0.016mm因配合性质相同，所以 Ymin = ES ei=

10、ES （ 0.016）= 0.001mm ; 同时 Ymax = 0.033mmES= 0.001 0.016= 0.017mm； EI = ES IT7 = 0.017 0.025= 0.042mmTf = Th+Ts= 0.025+ 0.016 = 0.041mm所以可得440N7（益2 ）/h6（,016）。公差带图如下：第四章习题答案4-5什么是体外作用尺寸？对于内、外表面，其体外作用尺寸的表达式是什么？ 答：在被测要素的给定长度上，与实际外表面体外相接的最小理想孔或与实际内 表面体外相接的最大理想轴的直径或宽度， 称作体外作用尺寸，用Dfe、dfe表示。对于内表面：Dfe 二 Da

11、-t ；对于外表面：dfe 二 da tDa、da 被测孔、轴的实际尺寸t 被测孔、轴的几何误差。4-8几何公差带与尺寸公差带有何区别？几何公差的四要素是什么？几何公差带是用来限制被测要素实际形状、方向、位置等变动的区域，可能 是平面区域，也可能是空间区域；而尺寸公差带是用来限制零件实际尺寸的变动 范围，只有大小和位置两个要素。几何公差带有四个要素：大小、形状、方向和 位置。4-10试解释图4-29注出的各项几何公差的含义，填入下表序号公差项目 名称被测要素基准要素公差带形状大小公差带位置圆柱度连杆轴颈 的外表面无两同轴线 圆柱面之0.01浮动间区域径向圆跳 动左端圆锥 表面两端主轴 颈公共轴

12、线A-B一段圆锥面中心位置 固定对称度键槽的对 称中心平 面左端圆锥轴线H两平行平 面之间区 域位置固定右端主轴 颈表面两同轴线 圆柱面之 间区域0.006两端主轴颈表面左右端面 中心孔轴线C-D两同心圆 之间区域平行度连杆轴颈 轴线轴线平行 于A-B的6圆柱面 内区域 0.02方向固定4-12将下列几何公差要求分别标注在图 4-31a、b上。（1）标注在图4-31a上的几何公差要求：1）040o.o3圆柱面对两*250.021轴颈公共轴线的圆跳动公差为0.015mm；2）两*25o.21轴颈的圆度公差为0.01mm；3） 403左、右端面对两*2521轴颈公共轴线的端面圆跳动公差为 0.02

13、mm；4）键槽10.36的中心平面对 帖03轴线的对称度公差为0.015mm。（2）标注在图4-31b上的几何公差要求：1）底平面的平面度公差为0.012mm；2） V021两孔的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差为 0.015mm；3） TO。0.021两孔的公共轴线对底面的平行度公差为 0.01m m,两孔表面的圆柱度公差为0.008mm。（1）图 4-31a （2）图 4-31b4-13指出图4-32中几何公差的标注错误，并加以改正（不许改变几何公差特征 项目）改正图如下:4-14指出图4-33中几何公差的标注错误，并加以改正（不许改变几何公差特征 项目）hfl 018丄| 0.05a

14、0,02Z X / 2o0,01J0.02/口fl. 05/0.03AT002B改正图如下X4-15按图4-34上标注的尺寸公差和几何公差填表，对于遵守相关要求的应画出动态公差图a） b） f）图号遵守的公差原 则或相关要求的名称遵守的边界名 称及尺寸最大实 体尺寸/mm最小实 体尺寸最大实体状态 下允许的最大 几何公差值gm最小实体状态 下允许的最大 几何公差值g m孔或轴实际尺寸的合 格条件a）独立原则19.9920.03 10 19.99Da 39.9751、如图所示零件，测得其中一根轴的 da=19.985,轴线直线度误差为 0.02mm, 计算体外作用尺寸，试说明零件的合格条件，判断

15、被测零件是否合格。20几被测零件的体外作用尺寸：dfda f =19.985 0.0 20.005 mm零件需遵守包容要求，故合格条件是：dfe -dM - d max - 20 且 d - d l =19.97/ dfe =20.005 d|M = 20 该零件不合格。2、分度值为0.02mm/m的水平仪测量一导轨直线度，水平仪放在300mm桥板上, 得如下图所示的导轨直线的折线图，画出最小区域，求直线度误差。12的方程为：y2=?x34 4当 x=1 时，y 0, yi411f =2-1 = - =2.75（格）、 、 1 1 11直线度误差= fLi 300 0.02 = 0.0165

16、mm1000 1000 4第五章习题答案5-4表面粗糙度评定参数 Ra和Rz的含义是什么？Ra称为轮廓的算术平均偏差，含义是在一个取样长度内纵坐标 Z（x）d绝对值的算术平均偏差。Rz称为轮廓最大高度，是指在一个取样长度内，最大轮廓 峰高Rp和最大轮廓谷深Rv之和的高度。5-5选择表面粗糙度参数值时，应考虑哪些因素？1.同一零件上，工作表面的粗糙度轮廓参数值通常比非工作表面小。2.摩擦表面的粗糙度轮廓参数值应比非摩擦表面小。3.相对运动速度高、单位面积压力大、承受交变应力作用的表面粗糙度轮廓参数 值应小。4.对于要求配合性质稳定的小间隙配合或承受重载荷的过盈配合， 孔轴的表面粗糙度参数允许值都

17、应小。5.表面粗糙度参数允许值应与孔、轴尺寸的标准公差等级协调。孑L、轴尺寸的标准公差等级越高，则该孔或轴的表面粗糙度参数值应越小 。对于同一标准公差等级的不同尺寸的孔或轴，小尺寸的孔或轴的表面粗糙度 参数值应比大尺寸的小一些 。6.标准件上的特定表面应按标准规定来确定其表面粗糙度参数值。7.对于防腐蚀、密封性要求高的表面以及要求外表美观的表面，其粗糙度轮廓参 数值应小。5-7在一般情况下， 40H7和 80H7相比， 40H6/f5和 40H6/S5相比，哪个 应选用较小的Ra值？ 40H7 40H6/f5应选用较小的Ra值。看图，试将下列的表面粗糙度技术要求标注在该图上：（1）圆锥面a的表

18、面粗糙度参数Ra的上限值为4.0卩m；（2）轮毂端面b和c的表面粗糙度参数Ra的最大值为3.2卩m；（3） 30mm孔最后一道工序为拉削加工， 表面粗糙度参数Rz的最大值为10.0 卩m，并标注加工纹理方向；（4） （80.018） mm键槽两侧面的表面粗糙度参数 Ra的上限值为2.5卩m；（5）其余表面的表面粗糙度参数 Rz的最大值为40卩m。3-16用普通计量器具测量 50f8 （拥24）轴、 20H10 （ 00.084 ）孔，试分别确定 孔、轴所选择的测量器具并计算验收极限。由表3-15查得 50f8的测量不确定的允许值为 3.5卩m=0.0035mm由表3-17 查得分度值为0.00

19、5mm的比较仪测量不确定度为 0.0030mm它小于0.0035mm 所以可选作测量器具。 20H10的测量不确定度的允许值为 7.6卩m=0.0076mm由表3-18 查得分度值为0.001mm的千分表的测量不确定度为 0.005mm它小于0.0076mm 所以可用作测量。按内缩方式确定 50f8验收极限，由表3-15查得 50f8安全裕度A为3.9卩m 按不内缩方式确定 20H10的验收极限。 50f8的验收极限为上验收极限=50-0.025-0.0039=49.9711mm下验收极限=50- 0.064 + 0.0039=49.9399mm按不内缩方式确定 20H10的验收极限为上验收极

20、限=20+0.084=20.084mm下验收极限=20mm8-1试述光滑极限量规的作用和种类。光滑极限量规是一种没有刻度的专用检具， 给定包容要求的孔、轴检测时要使用量规进行检测。检测时只能判断零件是否合格，不能得出具体的几何量数值。 量规有通规和止规，必须成对使用。通规用来模拟最大实体边界，检验孔或轴是 否超出该边界；止规用来检验孔或轴的实际尺寸是否超出最小实体尺寸。量规按测量表面不同分为塞规和环规（卡规），按用途不同可分为工作量规、验 收量规和校对量规。8-3光滑极限量规的设计原则是什么？说明其含义。光滑极限量规设计时应遵守泰勒原则。 泰勒原则是指实际被测孔或轴的体外 作用尺寸不允许超出最

21、大实体尺寸，被测孔或轴的局部实际尺寸不允许超出最小 实体尺寸。8-4试计算遵守包容要求的 $ 40H7/n6配合的孔、轴工作量规的上下偏差以及工作尺寸，并 画出量规公差带图。查第三章相关表格得被测孔 40H7的极限偏差为：EI=O, ES=+25x m被测轴 40n6的极限偏差为：ei=+17卩m es=+33卩查表8-1得量规制造公差Ti和位置要素乙分别为：工作尺寸为孑L用量规：Ti=3卩m 乙=4卩m ;轴用量规：Ti=2.4卩m Zi=2.8卩m第九章习题答案9-2某减速器传递一般转矩，其中某一齿轮与轴之间通过平键联接来传递转矩。已知键宽 b=8mm，确定键宽b的配合代号，查出其极限偏差

22、值，并做公差带图。查表9-2，确定b的配合代号：键宽为8h9、轴槽宽为8N9轮毂槽宽为8JS9,查表 3-1 得 IT9=36 卩 m 键宽 8h9 的上偏差 es=O, ei= 0.036mm 即 8h9（036）mm查表3-5，可得轴槽宽8N9的基本偏差ES=0 EI= 0.036mm即8N9（ J.036）mm 查表3-5 ,可得轮毂槽宽8JS9的基本偏差ES=+18x m EI= 18卩m 即8JS9（ 0.018）mm。9-3什么是花键定心表面？国标为什么只规定小径定心？花键的定心表面可以是小径、大径和键侧。国标中规定采用小径定心，这是 因为花键的结合面需在淬火后磨削， 而小径便于磨

23、削，内花键小径可知内圆磨床 上磨削，外花键小径可用成形砂轮磨削， 可达到较高的尺寸精度和形状精度， 因此标准规定采用小径定心。9-4某机床变速箱中，有一个 6级精度的齿轮的内花键与花键轴联接，花键规格： 6X 26 X30X 6，内花键长30mm，花键轴长 75mm，齿轮内花键精车需要相对花键轴作轴向移动， 要求定心精度较高。试确定：（1）齿轮内花键和花键轴的公差带代号，计算小径、大径、键（槽）宽的极限尺寸。（2）分别写出在装配图上和零件图上的标记。（1）由于齿轮精度较高，且内花键要相对花键轴轴向移动，定心精度要求较高，据表 9-4确定齿轮内花键公差带代号为 6X 26H6 X 30H10 X

24、 6H9;花键轴公差带代号为 6X 26f6 （或 g6）x 30a11X 6f7。键槽宽6f7H9出.胆键宽6f7，在齿轮零件图上内花键孔标注为 6 X 26H6 X 30H10 X 6H9 ;花键轴零件图标注为 6X 26f6 （或g6）X 30a11X 6f7。9-6查出螺纹联接 M20 X 2-6H/5g6g的内外螺纹各直径的基本尺寸、基本偏差和公差，画出中径和顶径的公差带图，并在图上标出相应的偏差值。查表9-8可得内外螺纹各直径的基本尺寸：大径 D d为20mm中径D、d2为 18.701mm 小径 D di 为 17.835mm查表9-11可得内螺纹中径公差6级为212卩m外螺纹中径公差5级为125卩m 内螺纹的中径、小径的公差带代号均为6H,查表9-12可得基本偏差EI=0 ,内螺 纹小径公差为375卩m外螺纹的中