《互換性與測量技術(shù)》習(xí)題及答案

1、第 1 章 習(xí)題答案1. 在機械制造中，按互換性原則組織生產(chǎn)有什么優(yōu)越性？是否在任何情況下按互換性原則組織生產(chǎn) 都有利？答：在設(shè)計方面，縮短設(shè)計周期；在制造方面，提高勞動生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本； 在新產(chǎn)品試 制方面，采用具有互換性的通用零部件，可縮短試制周期； 在設(shè)備維修方面，可以縮短修理時間，提高機器的利用率 和延長使用壽命。不是。2、舉例說明在日常生活中具有互換性的零、部件給我們帶來的方便。標準螺絲的更換3、何謂標準？何謂標準化？加強我國的標準化工作有何實際意義？答：所謂標準， 就是指為了取得國民經(jīng)濟的最佳效果，對需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一的具有重復(fù)性特征的物質(zhì)和概 念，在總 結(jié)科學(xué)實驗和生

2、產(chǎn)實踐的基礎(chǔ)上，由有關(guān)方面協(xié)調(diào)制定，經(jīng)主管部門批準后，在一定范圍內(nèi)作為 活動的共同準則和依 據(jù)。所謂標準化，就是指標準的制訂、發(fā)布和貫徹實施的全部活動過程。 搞好標準化，對高速發(fā)展國民經(jīng)濟，提高 產(chǎn)品和工程建設(shè)質(zhì)量，搞好環(huán)境保護和安全生產(chǎn)，改善人民 生活等，都有著重要作用。4、完全互換與不完全互換的的區(qū)別是什么？各應(yīng)用于何種場合？答：完全互換是零部件在裝配或更換時，不需任何附加的挑選、調(diào)整或修配，且裝配后產(chǎn)品的精度與 使用性能。而為了降低制造成本機器或設(shè)備的一部分不需要 過高的制造精度，為減低成本選擇不完全互換 性，完全互換性適用于批量生產(chǎn)，而不完全互換性適用小批量生產(chǎn)或者 特殊部件制造。5、

3、什么是優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系？主要優(yōu)點是什么？R5， R40 系列各表示什么意義？答：優(yōu)先數(shù)系中的任何一個數(shù)值均稱為優(yōu)先數(shù)；先數(shù)系是一種十進制幾何級數(shù)，其代號為 Rr (R 是 優(yōu)先數(shù)系列 創(chuàng)始人 Renard 的第一個字母， r 代表 5、 10、 20 、 40 等項數(shù) )；優(yōu)先數(shù)優(yōu)點優(yōu)先數(shù)系的優(yōu)點很多，主要有：相鄰兩項的相對差均勻，疏密適中，而且運算方便，簡單 易記；同 一系列中任意兩項的理論值之積、商，任意一項理論值之整數(shù) (正或負 )乘方，仍為此系列中的 一個優(yōu)先數(shù)理論值。6、加工誤差、公差、互換性三者的關(guān)系是什么？答：公差與互換性有關(guān)，而誤差與之無關(guān)。誤差的限定范圍即為公差。第 2 章

4、習(xí)題答案1. 利用標準公差和基本偏差數(shù)值表，查出公差帶的上、下偏差。(1) $ 28K7 ( 2) $ 40M8 ( 3) $ 25Z6 ( 4) $ 30js6 ( 5) $ 60J6(1) 解：由公稱尺寸 28 和偏差代號 K查表得 ES=6u m由公稱尺寸 28 和公差等級 IT7 查的 Th=21 u m,?/ Th=ES-EI ; ? EI=-15 u m( 2) ( 4) 如上。2. 查出下列配合中孔和軸的上、 下偏差， 說明配合性質(zhì)， 畫出公差帶圖和配合公差帶圖。 標明其公差， 最大、最小極限尺寸，最大、最小間隙 ( 或過盈 ) 。( 1) $ 40H8/f7 ( 2) $ 40

5、H8/js7 ( 3) $ 40H8/t7( 1 ) 解：由 $ 40H8/f7 查表得TD =39u m ES=39 u m EI=0Td=25 u m es=-25 u m ei=-50 u mX/um間隙配合(2) 、(3)如上。3. 某配合其基本尺寸為 $ 60mm Sax=40 卩 m, TD=30 卩 m, 1=20 卩 m es=0 ,試計算 ES El 、ei、T 及 X? ( - Ymax) ，畫出尺寸公差帶圖和配合公差帶圖，說明配合性質(zhì)。解 Td=es-ei ei=-20um Xmax=ES-ei ES=20um TD=ES-EI El=-10um圖略 為過渡配合4. 設(shè)三

6、個配合的基本尺寸和允許的極限間隙或極限過盈如下：(1) D (d) = $ 40mm X max=+70 卩 m X?=+20 卩 m；(2) D (d) = $ 95mm Y max=+130 卩 m, Y min=+20 卩 m(3) D (d) =$10mm Y max=+10 g m Y min=+20 g m； 若均選用基孔制，試確定各孔、軸的公差等級及配合種類，并畫岀公差帶圖、配合公差帶圖。(1) 解：經(jīng)過計算、查表得 $ 40H7/g6 ，間隙配合X/uIm5. 試根據(jù)下表中的已知數(shù)據(jù)，填寫表中各空格，并按適當比例繪制各孔和軸的公差帶圖 解：完整表如下尺寸標注基本尺寸 |極限尺寸

7、極限偏差公差最大最小上極限偏差下極限偏差-z +0.025 孔 $ 30。$ 30$ 30.025$ 30。 000+0.02500.025孑 L 50 0.041$ 50$49.975$ 49.959-0.025-0.0410.016孔$ 40$40.007$ 39.982+0.007-0.0180.025軸$ 40$40.025$ 40.009+0.025+0.0090.0166. 根據(jù)下表中三對配合的已知數(shù)據(jù)， 填寫表中各空格，并按適當比例繪制各對配合的尺寸公差帶圖和 配合公差帶圖。解：完整表如下基本尺 寸孔軸Xmax 或 YminXmin 或 YmaxXav 或 YavTf配合種類ES

8、EITheseiTs$ 30+0.03300.033-0.02-0.0410.021+0.074+0.02+0.0470.054間隙$ 50-0.025-0.0500.025+0.033+0.0170.016-0.042-0.083-0.06250.041過盈$ 60+0.009-0.0210.0300-0.0190.019+0.028-0.021-0.00350.049過渡7. 設(shè)基本尺寸為 $ 40mm 勺孔、軸配合，要求裝配后的間隙或過盈值在+0.025 ? 0.020mm 范圍內(nèi)，試確定孔、軸的配合代號 （ 采用基孔制配合 ） ，并繪制尺寸公差帶圖與配合公差帶圖。參照第 4 題8. 某

9、基軸制配合，孔的下偏差為 11 卩 m 軸公差為 16 卩 m, 最大間隙為 30 卩 m 試確定 配合公差。解：由題意得 es=0 、 ei=-16 卩 m又 T Xmax=ES-ei /-ES=14 g mTf Xmax Ymax 41jm9. 基本尺寸為 30mm 的 N7 孔和軸相配合，已知 N 和 M 的基本偏差分別為-7 卩 m 和 +8 卩 IT7=21卩m, IT= 13卩m微米，試計算極限間隙 （或過盈） 、平均間隙 （或過盈）及配合公差，并繪制孔、 軸配合的公差帶圖 （說明何種 配合類型 ） 。答案參考教材例題 3 例題 4。10. 設(shè)有一孔軸配合，基本尺寸為 25mm 要

10、求配合的最大過盈為 -0.028mm , 最大間隙為 0.006mm, 試 確定公差級和選擇適當?shù)呐浜喜⒗L制公差帶圖。解：由基本偏差系列示意圖過渡配合可選 $ 25H7/n6 。11. 一對基軸制的同級配合，基本尺寸為 25mm 按設(shè)計要求配合的間隙應(yīng)在0? 66 g m 范圍內(nèi)變動，試確定孔軸公差，寫配合代號并繪制公差帶圖。參照例題12. 一對基孔制配合基本尺寸為 25mm 要求配合過盈為 -0.014mm -0.048mm ，試確定孔軸公差等級、配 合代號并繪制公差帶圖。參照例題13. 設(shè)計基本尺寸為 50mm 勺孔軸配合，要求裝配后的間隙在 8? 51um 范圍內(nèi)， ？確定合適的配合代號

11、， 并繪岀公差帶圖。 參照例題14. 判斷下列各對配合的配合性質(zhì)是否相等，并說明理由。(1)$ 25H7/g6與$25G7/h6( 2)$ 60H8/f8與$60F8/h8(3)$ 40K7/h6與$40H7/k6(4)$ 50K6/h6與$50H/6k6(5)$ 40H7/s7與$40S7/h7( 6)$ 60H7/s6與$60S7/h6(1) 解：查得各數(shù)值繪制如下公差帶圖由圖的 $25H7/g6 與? 25G7/h6 配合性質(zhì)相同同屬于間隙配合(2) ? (6)如上15. 有一孔軸配合，要求鍍鉻后應(yīng)滿足 $ 50H8/f7 的配合要求，鍍鉻層厚度為 0.068 ?0.012mm 。試確定

12、 鍍鉻前孔、軸加工的公差帶代號。 ( $ 50H7, $ 50e7) 解：孔可按 $50H7 ,軸按$ 50e7 加工。第 3 章習(xí)題答案1. 圓度和徑向圓跳動公差帶，有何相同點和不同點？ 答：相同點，公差帶形狀相同，都是半徑差等于公差值的兩同心圓所限定的區(qū)域。 不同點，圓度公差帶定義是，公差帶為在給定截面內(nèi)、半徑差等于公差值的兩同心圓所限定的區(qū)域。 徑向圓跳動公差帶的定 義是，公差帶為任一垂直于基準軸線的橫截面內(nèi)、半徑差等于公差值，且圓心在基 準軸線上的兩同心圓所限定的區(qū)域。2. 圓柱度和徑向全跳動公差帶，有何相同點和不同點？答：相同點，公差帶形狀相同，都是半徑差等于公差值的兩同軸圓柱面所限

13、定的區(qū)域。不同點，圓柱度公差帶定義是，公差帶為半徑差等于公差值的兩同軸圓柱面所限定的區(qū)域。徑向全跳動公差帶的定義是，公差帶為半徑差等于公差值，且與基準軸線同軸的兩圓柱面所限定的區(qū)域。3. 平面度公差帶與平面對基準平行度公差帶，有何相同點及不同點？答：相同點，公差帶形狀相同，都是間距為公差值的兩平行平面之間的區(qū)域。不同點，平面度公差帶的定義是，公差帶為間距等于公差值的兩平行平面所限定的區(qū)域。平面對基準平行度公差帶定義是，公差帶為間距等于公差值，且平行于基準的兩平行平面所限定的區(qū)域。4. 形狀公差的公差帶與方向公差的公差帶，主要區(qū)別是什么？答：形狀公差帶的方向不受基準限制，方向公差帶必須要跟基準保

14、持給定的方向關(guān)系。5. 端面對軸線的軸向全跳動公差帶與端面對軸線的垂直度公差帶，有何相同點及不同點？答：端面對軸線的軸向全跳動公差帶與端面對軸線的垂直度公差帶是相同的，因而兩者控制幾何誤差的效果是一樣的。6. 單一要素的體外作用尺寸與關(guān)聯(lián)要素的體外作用尺寸，主要區(qū)別是什么？或與實際外表面體外相答：單一要素的體外作用尺寸，即在被測要素的給定長度上，與實際內(nèi)表面體外相接的最大理想面，接的最小理想面的直徑或?qū)挾?。關(guān)聯(lián)要素的體外作用尺寸，即在被測要素給定長度 上，與有位置要求的實際內(nèi)表面體外相接，且與基準保持圖樣上給定的幾何關(guān)系的最大理想面的直徑或?qū)挾?；與有位置要求的實際外表面體外相接，且與基準保持圖

15、樣上給定的幾何關(guān)系的最小理想面的直徑或?qū)挾?。主要區(qū)別是，單一要素體外作用尺寸所涉及的理想面不受基準限制，關(guān)聯(lián)要素所涉及的理想面要與基 準保持圖樣上給定的幾何 關(guān)系。7. 某被測平面的平面度誤差為 0.04mm 則它對基準平面的平行度的誤差是否小于 0.04mm?答：某被測平面的平面度誤差為 0.04mm, 則它對基準平面的平行度的誤差一定大于 0.04mm8. 最大實體狀態(tài)和最大實體實效狀態(tài)的區(qū)別是什么？答：最大實體實效狀態(tài)，即在給定長度上，實際 ( 組成)要素處于最大實體狀態(tài)，且其導(dǎo)岀要素的幾何誤差等于給岀公差值時的綜合極限狀態(tài)。9. 試將下列各項幾何公差要求標注在圖 4-161 上。(1)

16、 100h8 圓柱面對 40H7 孔軸線的徑向圓跳動公差為 0.025mm 。(2) 40H7 孔圓柱度公差為 0.007mm=(3) 左右兩凸臺端面對 40H7 孔軸線的圓跳動公差為 0.012mm 。(4) 輪轂鍵槽 (中心面 )對 40H7 孔軸線的對稱度公差為 0.02mmIM J10. 試將下列各項幾何公差要求標注在圖 4-162 上。(1) D 中心線對 2X D 公共軸線的垂直度公差 為 0.01/100mm 。(2) D 中心線對 2X D 公共軸線的對稱度公差為 0.01/100mm(3) D 中心線的直線度公差為 0.006mm0 01 -400 A-H圖 3-162 習(xí)題

17、 10 圖3-163 上。圓錐面 A 的圓度公差為 0.008mm 圓0.005mm, 圓錐面 A的中心線對 d 軸11 ?試將下列各項幾何公差要求標注在圖(1)錐面素線的直線度公差為線的同軸度公差為 0.015 mm 。(2)d 圓柱面的圓柱度公差為0.009 mm, d 中心線的直線度公差為 0.012 mm(3)右端面 B 對d 軸線的圓跳動公差為0.01 mm圖 3-163 習(xí)題 11 圖12.試將下列各項幾何公差要求標注在圖3-164 上(1)左端面的平面度公差為0.012 mm(2)右端面對左端面的平行度公差為 0.03 mm(3) 70孔按 H7 遵守包容要求。(4) 4 X 2

18、0H8 孔中心線對左端面及 70 mm 孔軸線的位置度公差為 0.15 mm (要求均勻分布 )，被測中心線的位置度公差與 20H8 尺寸公差的關(guān)系應(yīng)用最大實體要求。圖 3-164 習(xí)題 12 圖13. 根據(jù)圖 3-165 所示的四個圖樣標注，填寫表3-25 中所要求的各項內(nèi)容如 1)|表 3-24 （ 單位 mm）圖號被測要素對應(yīng)的輪廓采用的公差 原 則或相關(guān) 要求遵守的理想邊界被測要素對應(yīng)輪廓 處于 最大（或最?。?實體狀態(tài)時給岀的 公差值允許產(chǎn)生 的最大幾何誤差值最大實體尺寸最小實體尺寸名稱尺寸（a）巾 40 mm巾 39.975 mm最大實體要求最大 實體 實 效 邊界巾 40.01

19、mm巾 0.01 mm巾0.035 mm（b）巾 40 mm巾 40.039 mm最大實體要求最大 實體 實效 邊 界巾 39.9 mm巾 0.1 mm巾0.139 mm（c）巾 30 mm巾 30.033 mm最小實體要求最小 實 體 實效 邊界巾30.083 mm巾 0.05 mm巾0.083 mm（d）巾 30 mm巾 29.979 mm包容要求最大實體邊界巾 30 mm00.021 mm14. 分別改正圖 3-166 所示各圖上的幾何公差標注的錯誤（幾何公差特征符號不允許變更）OJI 10.035(a)I . 価訶Q O.QtSOFnWcr -HW3 工 露(c)抑衛(wèi)理 u(d)7/帆

20、血斤71a)L0).025J70.03 BTd)(3)生的直線度誤差為該軸是否合格？圖 3-166 習(xí)題 14 圖15. 如圖 3-167 所示，回答相關(guān)問題：(1) 幾何公差與尺寸公差采用了什么相關(guān)性要求？被測要素對應(yīng)的實際輪廓應(yīng)遵守什么邊界？(2) 該軸的最大實體尺寸、最小實體尺寸以及最大實體實效尺寸分別是多少？若該軸實際尺寸為 19.98mm, 中心線產(chǎn)0.03mm, 此時其體外作用尺寸是多少 ?圖 3-167 習(xí)題 15 圖 解：該軸合格 ( 詳解參見課本 ) 。16. 如圖 3-168 所示，回答相關(guān)問題：(1 ) 被測要素對應(yīng)的實際輪廓應(yīng)遵守什么邊界？(2) 當 實 際尺寸為 19

21、.87 mm 時，允許中心線產(chǎn)生的垂直度誤差最大值是多少？當實際尺寸為20mm 時，允許中心線產(chǎn)生的垂直度誤差最大值是多少？當實際尺寸是19.90 mm 時，允許中心線產(chǎn)生的垂直度誤差最大值是多少？(3) 當中心線對基準的垂直度誤差為 0 時，允許該軸實際尺寸達到的最大 值是多少？當中心線對基 準的垂直度誤差為 0.23 mm 時，允許該軸實際尺寸達到的最大值是多少？當中心線對基 準的垂直度誤差是 0.2 mm 時，允許該軸實際尺寸達到的最大值是多少？圖 3-168 習(xí)題 16 圖解：( 1)被測要素對應(yīng)的實際輪廓應(yīng)遵守最大實體實效邊界。( 2 )詳解參見課本。(3)允許該軸實際尺寸達到的最大

22、值是 19.90 mm 。17. 如圖 3-169 所示，回答相關(guān)問題：?01D 躋一令 00 邊上2圖 3-169 習(xí)題 17 圖（1 ）被測要素對應(yīng)的實際輪廓應(yīng)遵守什么邊界？（2）當該孔的實際尺寸為 10.25 mm 時，允許其中心線對基準產(chǎn)生的位置度誤差最大值是多少？當該 孔的實際尺寸為 10m 時，允許其中心線對基準產(chǎn)生的位置度誤差最大值是多少？當該孔的實際尺寸為10.10 mm 時，允許其中心線對基準產(chǎn)生的位置度誤差最大值是多少？解：（ 1）被測要素對應(yīng)的實際輪廓應(yīng)遵守關(guān)聯(lián)最小實體邊界。（2）允許其中心線對基準產(chǎn)生的位置度誤差最大值是0.15 mm 。第 4 章 習(xí)題答案1. 測量的

23、實質(zhì)是什幺？ 一個完整的測量過程包括哪幾個要素？ 答：“測量”的實質(zhì)就是將被測的量與作為單位或標準的量，在量值上進行比較，從而確定二者比值 的實驗過 程。一個完整的測量過程包含測量對象（比如各種幾何參數(shù)） 、計量單位（用以度量同類量值的 標準量）、測量方法（指測量原理、計量器具與測量條件的綜合） 、測量精度（指測量結(jié)果與真值的一致程 度）這四個要素。2. 什么是尺寸傳遞系統(tǒng) ？ 為什么要建立尺寸傳遞系統(tǒng) ？ 答：一套從長度的最高基準到被測工件的嚴密而完整的長度量值傳遞系統(tǒng)就是尺寸傳遞系統(tǒng)。 建立尺 寸傳遞系統(tǒng)是為了保證量值統(tǒng)一，把量度基準和量值準確傳遞到生產(chǎn)中應(yīng)用的計算器具和工件上去。3. 量

24、塊的“級”和“等”是根據(jù)什么劃分的 ？按“級”和按“等”使用有何不同？ 答：按制造精度將量塊分為 00，0, 1, 2，3和 K級共 6 級，按檢定精度將量塊分為 1? 6等，量塊按 “等” 使用比按“級”使用的測量精度要高。4. 計量器具的基本度量指標有哪些 ？ 答：度量指標是選擇、使用和研究計量器具的依據(jù)。計量器具的基本度量指標主要有下面幾個：（1）分度間距與分度值；（ 2）示值范圍與測量范圍； （3）示值誤差與示值變動性； （4）靈敏度與靈敏閾； （5） 回程 誤差；（ 6）測量力；（ 7）修正值 （校正值 ）；（ 8）測量不確定度。5. 說明分度值、標尺間距、靈敏度三者有何區(qū)別。答：分

25、度值 （刻度值 ）指標尺或刻度盤上相鄰兩刻線所代表的量值，即一個刻度間距所代表的被測量量值，其單位與標在標尺上的單位一致。一般來說，分度值越小，計量器具的精度越高。標尺間距也叫分度 間距（刻度 間距），指計量器具標尺或刻度盤上相鄰兩刻線中心的距離（一般為 1? 2.5mm ）。靈敏度指計量器具對被測量變化的反應(yīng)能力。若被測量變化為 L, 計量器具上相應(yīng)變化為 x，則靈敏度 S為：S = X/ L6.舉例說明測量范圍與示值范圍的區(qū)別。答：示值范圍指計量器具所顯示或指示的最小值到最大值的范圍。如某機械式比較儀的示值范圍為土0.1mm 測量范圍指計量器具所能測量零件的最小值到最大值的范圍。180mm

26、如某機械式比較儀的測量范圍為0?7. 何為測量誤差？其主要來源有哪些？答：任何測量過程，由于受到計量器具和測量條件的影響，不可避免地會產(chǎn)生測量誤差。所謂測量誤差 S，是指測得值 x與真值 Q 之差，即 S= x-Qo 產(chǎn)生測量誤差的原因很多，主要有以下幾個方面：1）計量器具誤差；（ 2）測量方法誤差；（ 3）測量環(huán)境誤差；（ 4）人員誤差8. 何為隨機誤差、系統(tǒng)誤差和粗大誤差？三者有何區(qū)別？如何進行處理？答：隨機誤差是指在一定測量條件下，多次測量同一量值時，其數(shù)值大小和符號以不可預(yù)定的方式變化的誤差。它是由測量中的不穩(wěn)定因素綜合形成的，是不可避免的。系統(tǒng)誤差是指在同一測量條件下，多次測量同一量

27、時，誤差的大小和符號均不變；或在條件改變時，按某一確定的規(guī)律變化的誤差。前者稱為定值（或常值）系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。粗大誤差是指由于主觀疏忽大意或客觀條件發(fā)生突然變化而產(chǎn)生的誤差，在正常情況下，一般不會產(chǎn)生這類誤差。用概率與數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法來估算隨機誤差的范圍和分布規(guī)律，對測量結(jié)果進行處理。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差后需采取措施加以消除?？梢詮漠a(chǎn)生誤差根源上消除；用加修正值的方法消除；也可用兩次讀數(shù)方法消除系統(tǒng)誤差等。粗大誤差的特點是數(shù)值比較大，對測量結(jié)果產(chǎn)生明顯的歪曲，應(yīng)從測量數(shù)據(jù)中將其剔除。剔除粗大誤差不能憑主觀臆斷，應(yīng)根據(jù)判斷粗大誤差的準則予以確定。判斷粗大誤差常用拉依達準則又稱 3b準則）。

28、9. 為什么要用多次重復(fù)測量的算術(shù)平均值表示測量結(jié)果？以它表示測量結(jié)果可減少哪一類測量誤差對測量結(jié)果的影響？答：如果進行大量、多次重復(fù)測量，隨機誤差分布則服從統(tǒng)計規(guī)律，多次測量的精度高，可以減少隨機誤差對測量結(jié)果的影響。10. 試從 83 塊一套的量塊中，同時組合下列尺寸：48 .98mm ，33.625mm, 10.56 mm 。答： 48.98 40一塊 7.5 一塊 1.48 一塊共計 3 塊33.625 1.005 一塊 1.12 一塊 1.5一塊 30 一塊共計 4 塊10.56 9.5 一塊 1.06 一塊共計 2 塊11. 用比較儀對某尺寸進行了 15 次等精度測量. 測得值如下

29、： 20 .216 ，20 .213 ，20 .215 ，20 .214 ， 20.215 ， 20. 215 ，20. 217 ，20 .216 ，20 .213 ，20 .215 ，20. 216 , 20 .214 ，20. 217 ，20. 215 ，20 .214 。假設(shè)已消除了定值性系統(tǒng)誤差，試求其測量結(jié)果。答：解：（ 1 ）求岀算術(shù)平均值Xi=20.215mm2）計算殘余誤差由 y = Xi - X 分別計算岀殘余誤差值，然后計算岀3）判斷變值系統(tǒng)誤差 根據(jù)“殘余誤差觀察法”判斷，由于該測量列中的殘nVii 1i26822余誤差大體上正負相 同，無明顯的變化規(guī)律，所以認為無變值系

30、統(tǒng)誤差。4）計算測量列單次測量的標準偏差。由貝塞爾公式gmS=1 nv2得 S 1.571in 1 i 1 i單次測量的極限誤差由 Slim =3S 得 Slim =3S =3X 1.571= 4.71 (gm)余誤差的絕對(5) 判斷粗大誤差 用 3 b準則判斷誤差，由前面計算的測量列殘余誤差值可知，所有測得值的殘值均小于 4.71 gm,故不存在粗大誤差。(6) 計算測量列算術(shù)平均值的標準偏差和極限誤差bX S n ? 0.4 gm測量列算術(shù)平均值的極限誤差5&)= 3 氐= 3 X 0.4 gm土 1 gm(7)確定測量結(jié)果 由Q=X |im ( x) =X 3 氐得單次測量結(jié)果 (如以

31、第 1次測得值 X1=20.216mm為例)Q =x lim (X) =20.216 0.001 (mm)12. 在尺寸檢測時，誤收與誤廢是怎樣產(chǎn)生的？檢測標準中是如何解決這個問題的？ 答：國家標準規(guī)定應(yīng)只接收位于規(guī)定尺寸極限之內(nèi)的工件。 亦即只允許有誤廢而不允許有誤收。 實際 中采取規(guī)定驗收極限的方法，即采用安全裕度抵消測量的不確定度。驗收極限是檢驗工件尺寸是否合格的 尺寸界限。13. 設(shè)有如下工件尺寸，試按光滑工件尺寸的檢驗標準選擇計量器具，并確定驗收極限。(1) 200h9 ，( 2) 30K7 ，( 3) 一般公差尺寸 ( GB/T1804 f )的孔 120。答：以 200h9 為例

32、：(1) 確定安全裕度 A 和驗收極限。 按內(nèi)縮方式確定驗收極限，則 上驗收極限 =dmax A=200 mm 0.012mm =199.087mm 下驗收極限 =dmin + A=200 mm 0.115 mm + 0.012 mm =199.897mm(2) 選擇計量器具0.010 mm=s = 0.010mm, 可以滿足要由表 4-6 查得分度值為 0.001mm 的千分表，它的測量不確定度為 求。14 、15 題參見課本 4.5.4 應(yīng)用舉例第 5 章習(xí)題答案1.表面粗糙度的含義是什么？對零件的工作性能有哪些影響？ 答：零件表面的微觀幾何形狀誤差就是表面粗糙度。微觀上兩個波峰或兩個波谷

33、之間的波長入 1m 的 幾何形狀誤差是表面粗糙度。表面粗糙度越小，則表面越光滑。表面粗糙度輪廓對零件工作性能的影響表現(xiàn)在以下方面：(1)耐磨性； ( 2)配合性質(zhì)穩(wěn)定性； (3)耐疲勞性； ( 4)抗腐蝕性； ( 5)結(jié)合密封性。2 輪廓中線的含義和作用是什么？為什么規(guī)定了取樣長度，還要規(guī)定評定長度？兩者之間有什么關(guān)系 ？ 答：表面粗糙度輪廓中線是為了定量地評定表面粗糙度輪廓而確定的一條基準線?？梢杂休喞钚《酥芯€和輪廓算術(shù)平均中線。其中用最小二乘法求岀的中線是唯一的，而輪廓算術(shù)平均中線并不唯一。 取樣長度是測量或評定表面粗糙度所規(guī)定的一段基準線長度，至少包含 5 個微峰和 5 個微谷。評定

34、長度 ln : 取標準評定長度 ln = 5lr。若被測表面比較均勻，可選 ln 5 lr。3. 什么是輪廓峰和輪廓谷？答：由基準中線測量起的峰高值即輪廓峰，如下圖中的 ZPi ;由基準中線測量起的峰低值即輪廓谷。 如下圖中的 ZVio4. 表面粗糙度的基本評定參數(shù)有哪些？簡述其含義。答：有輪廓算術(shù)平均偏差 Ra；微觀不平度十點高度 RZ；輪廓最大高度 Ry; 輪廓微觀不平度的平均間距 Sm 每一 個評定參數(shù)的具體含義請同學(xué)們自己完成。5. 表面粗糙度參數(shù)值是否選得越小越好？選用的原則是什么 ？ 如何選用？答：表面粗糙度參數(shù)值的選用，一般應(yīng)按零件的表面功能要求和加工經(jīng)濟性進行綜合考慮，選擇合適

35、 的標準參數(shù) 值。即在滿足使用性能要求的前提下，盡可能選用較大的粗糙度參數(shù)值。并不是越小越好，這 樣做只能提高加工成 本。在確定表面粗糙度要求時，應(yīng)對載荷、潤滑、材料、運動方向、速度、溫度、成本等因素進行考慮確 定適當?shù)臉?準參數(shù)值。具體選用表面粗糙度時，主要考慮以下原則：(1) 在同一零件下，工作表面的粗糙度數(shù)值一般比非工作表面??；(2) 配合性質(zhì)要求較高的配合表面，要求配合穩(wěn)定可靠，粗糙度值應(yīng)選得小些。例如，在過盈配合中， 配合牢固 性、可靠性，要求愈高，則表面粗糙度數(shù)值愈??；在間隙配合中，工作時有相對運動的表面，比 不作相對運動的表面 粗糙度值要取得??；(3) 摩擦表面比非摩擦表面的粗糙

36、度數(shù)值小，且速度越快、壓力越大的摩擦表面，其數(shù)值也越小。(4) 對承受變動載荷的零件表面，以及最容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位 (如溝槽處 ) ，粗糙度數(shù)值要小。(5) 一般情況下，在同標準公差等級、同基本尺寸時，軸的粗糙度數(shù)值應(yīng)比孔??；(6) 配合零件的表面粗糙度應(yīng)與尺寸和形狀公差相協(xié)調(diào)。尺寸公差、形狀公差越小，表面粗糙度數(shù)值也 越小。在尺 寸公差、形狀公差和表面粗糙度參數(shù)值之間沒有確定的函數(shù)關(guān)系；(7) 運動精度要求高的表面，表面粗糙度數(shù)值要求小；(8) 接觸剛度或測量精度要求高的表面，表面粗糙度數(shù)值要求小。表尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度參數(shù)值之間的關(guān)系形狀公差 t 與尺寸公差 IT 的關(guān) 系民

37、與 IT 的關(guān)系艮與 IT 的關(guān)系T ? 60% ITR 0.05 ITR 0.2 ITT ? 40% IT民 0.025 IT艮 0.1 ITT ? 25% IT民 0.0125 IT艮 0.05 ITT V 25% ITR, 0.15 IT民 0.6 IT6. 表面粗糙度的常用測量方法有哪幾種？電動輪廓儀、光切顯微鏡和干涉顯微鏡各適于測量哪些參數(shù)答：略參見課本例題？如果有差異，那么哪7. 在一般情況下，下列每組中兩孔表面粗糙度參數(shù)值的允許值是否應(yīng)該有差異個孔的允許值較??？為什么 ？ 60H8 與 20H8 孔； 50H7/h6 與 50H7/g6 中的 H7 孔； 圓柱度公差分別為 0.0

38、1mm 和 0.02mm 的兩個 40H7 孔。答： 60H8 與 20H8 的孔都是 8 級精度的孔。雖然基本尺寸? 20 的尺寸較小，加工較 ? 60 困難，但是 二者精度等級相同，所以兩者的表面粗糙度參數(shù)值沒有差異；、如上。8. 表面粗糙度的圖樣標注中，什么情況注岀評定參數(shù)的上限值、下限值？什么情況要注岀最大值、最 小值，上限 值和下限值與最大值和最小值如何標注？答：只注一個值時，表示為上限值；注兩個值時，表示為上限值和下限值。加工雯貳；表曲楚理段算它說明Ra 和 Rz ，為什么 ？9. 60H7/f6 和 60H7/h6 相比，何者應(yīng)選用較小的表面粗糙度答：參見課本例題。第 6 章習(xí)題

39、答案1 . 有一外圓錐，已知最大圓錐直徑De=20mm 最小圓錐直徑 de=5mm 圓錐長度為 L=100mm 試求其錐度和圓錐角。解：錐度 C= (D-d) /L= (20-5 ) /100=0.15 即 C=1:6由 C=2tan a /2 所以 a =2arctg2C=9.527283 02 .圓錐公差有哪幾種給定方法 ？各適用在什么場合 ？解：有 2 種方法， 方法一：給出圓錐公稱圓錐角a ( 或錐度 C)和圓錐直徑公差 TD,該法通常適用于有配合要求的內(nèi)、外圓錐，例如圓錐滑動軸承、鉆頭的錐柄等。方法二：同時給出給定截面圓錐直徑公差 TDS 和圓錐角公差 AT ，該方法是在假定圓錐素線

40、為理想直線的情 況下給岀的，該法通常適用于對給定圓錐截面直徑有較高要求的情況。3 .圓錐的軸向位移公差和初始位置公差的區(qū)別是什么？解：軸向位移公差是在一定裝配力下產(chǎn)生軸向位移時形成的配合，這種方式只能產(chǎn)生過盈配合；初始 位置公差是 在不施加外力下，內(nèi)、外圓錐面接觸形成的配合，這種配合可得到間隙配合或過盈配合。4 . C620-1 車床尾架頂針套與頂針配合采用莫氏錐度No4, 頂針的基本圓錐長度 L=118mm 圓錐角公差等級為 AT9 。試查出其基本圓錐角 a 和錐度 C 以及錐角公差值。解：經(jīng)查表得：基本圓錐角 a為2.975117 0，錐度 C 為 1:19.254 ，錐角公差值 ATa為

41、 T43 5 .某銑床主軸軸端與齒輪孔聯(lián)結(jié)，采用圓錐加平鍵的連接方式，其基本圓錐直徑為大端直徑D =88mm 錐度 C =1 : 15 。試確定此圓錐的配合及內(nèi)外圓錐體的公差。解： 88H8/U7 具體過程略，參見例題。第 7 章習(xí)題答案1 平鍵聯(lián)接的主要幾何參數(shù)有哪些，配合尺寸是哪個？ 解：平鍵聯(lián)接的幾何參數(shù)有：鍵長、鍵高、軸槽深、輪轂槽深、鍵槽寬等，鍵槽寬是主要配合尺寸。2 平鍵聯(lián)接的配合種類有哪些？它們分別應(yīng)用于什么場合？ 解：平鍵聯(lián)接的配合種類：較松聯(lián)接、一般聯(lián)接、較緊聯(lián)接，其中較松聯(lián)接主要用于導(dǎo)向平鍵，輪 轂可在軸上移 動；一般聯(lián)接用于載荷不大的場合；較緊聯(lián)接用于載荷較大、有沖擊和雙

42、向傳遞扭矩的場合。3 平鍵聯(lián)接配合表面的粗糙度要求一般在多大數(shù)值范圍內(nèi)？解：平鍵聯(lián)接配合表面的粗糙度要求一般在 1.6? 3.2 卩 m4 矩形花鍵聯(lián)接結(jié)合面有哪些？定心表面是哪個？ 解：矩形花鍵聯(lián)接結(jié)合面有：鍵和鍵槽側(cè)面、鍵和鍵槽圓面，定心表面是鍵和鍵槽側(cè)面。5 矩形花鍵聯(lián)接的配合種類有哪些？各適用于什么場合？ 解：矩形花鍵聯(lián)接的配合種類：松滑動聯(lián)接、緊滑動聯(lián)接、固定聯(lián)接，其中松滑動聯(lián)接用于內(nèi)外花 鍵有相對位移 且移動距離較長、移動頻率高的情況；緊滑動聯(lián)接用于內(nèi)外花鍵之間定心精度要求高，傳遞 扭矩大或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動 的情況；固定聯(lián)接用于內(nèi)外花鍵之間無軸向移動只用來傳遞扭矩的情況。6 什么叫矩

43、形花鍵的定心方式？有哪幾種定心方式？國標為什么規(guī)定只采用小徑定心？ 解：矩形花鍵的定心方式：內(nèi)外花鍵聯(lián)接時要具有較高的同軸度，選擇一個配合面作為主要配合面， 該面制造精 度要求高，以保證定心精度。定心方式有：鍵寬定心、鍵槽定心、大徑定心、小徑定心等；國 標規(guī)定采用小徑定心是 因為：現(xiàn)代工業(yè)對機械零件的質(zhì)量要求不斷提高，對花鍵聯(lián)接的要求也不斷提高， 采用小徑定心時，熱處理后的變形 可用內(nèi)圓磨修復(fù)，可以看出，小徑定心的定心精度高，定心穩(wěn)定性好， 而且使用壽命長，更有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。7 某矩形花鍵聯(lián)接的標記代號為：6X 26H7 / g6X 30H10/all X 6H11/ f9，試確定內(nèi)、外

44、花鍵主要尺寸的極限偏差及極限尺寸。解：參加課本例題。8 試查出矩形花鍵配合 6 28 巴 32 也 0 7 史丄中的內(nèi)花鍵、外花鍵的極限偏差，畫出公差帶，g7 all f 9并指岀該矩形花鍵配合的用途及裝配形式。解：參加課本例題。第 8 章習(xí)題答案1 普通螺紋的的基本參數(shù)有哪些？答：基本大徑（ D, d）、基本小徑（ D， di）、基本中徑（ D2, d2）、螺距（ P）、 單一中徑（ da， Da）、導(dǎo)程（ Ph ）、牙型角 （a）、牙側(cè)角 （a 1、a 2 ）、螺紋旋合長度和螺紋接觸高度。2 影響螺紋互換性的主要因素有哪些？ 答：螺距偏差、牙型半角偏差、單一中徑偏差3 為什么螺紋精度由螺紋

45、公差帶和旋合長度共同決定？答：螺紋精度不僅與螺紋公差帶有關(guān)，而且與螺紋的旋合長度有關(guān)，當公差等級一定時，螺紋旋合 長度越長， 螺距累積偏差越大，加工就越困難。公差等級相同而旋合長度不同的螺紋精度等級就不 相同。4 以外螺紋為例，試比較螺紋的中徑、單一中徑、作用中徑之間的異同點。如何判斷中徑的合格性？ 答：基本中徑（ D, dE 中徑是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過螺紋牙型上溝槽和凸起寬 度相等的地 方。單一中徑（ da， D） 單一中徑是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬度等于基本螺距一半的地方。單一中徑代表螺距中徑的實際尺寸。 當無螺距偏差時，單一中徑與中徑相等 ；有螺

46、距偏差的螺紋，其單一中徑與中徑數(shù)值不相等。作用中徑 作用中徑是指螺紋配合時實際起作用的中徑。當普通螺紋沒有螺距偏差和牙型半角偏差 時，內(nèi)、外螺 紋旋合時起作用的就是螺紋的實際中徑。當外螺紋有了螺距偏差和牙型半角偏差時， 相當于外螺紋的中徑增大了，這個增大了的假想中徑叫做外螺紋的作用中徑，它是與內(nèi)螺紋旋合時 實際起作用的中徑，其值等于外螺紋 的實際中徑與螺距偏差及牙型半角偏差的中徑當量之和。 中徑的合格條件：對外螺紋 : 作用中徑不大于中徑最 大極限尺寸 ; 任意位置的實際中徑不小于中徑最 小極限尺寸。5 一對螺紋配合代號為 M16 試查表確定內(nèi)、外螺紋的中徑、小徑和大徑的基本尺寸和極限偏差，并

47、計算 內(nèi)、外螺紋的 中徑、小徑和大徑的極限偏差答：查表 8-1 和 8-2 可得內(nèi)、外螺紋的中徑、小徑和大徑的基本尺寸：大徑D=d=16mm中徑D2=d2 =14.701mm小徑D1=d1=13.835mm螺距P=2 mm查表8-4 、表 8-5 和表8-6 可得內(nèi)、外螺紋的中徑、小徑和大徑的極限偏差：ES(es) EI(ei)內(nèi)螺紋大徑不規(guī)定0中徑+0.2120小徑+0.3750外螺紋大徑-0.038-0.318中徑-0.038-0.198小徑-0.038不規(guī)定計算得內(nèi)、外螺紋的中徑、小徑和大徑的極限尺寸：內(nèi)螺紋大徑不超過實體尺寸 16中徑14.91314.701小徑14.20013.835

48、外螺紋大徑15.96215.682中徑14.66314.503小徑13.797不超過實體尺寸第 9 章 習(xí)題答案1 滾動軸承的精度等級分為哪幾級？哪級應(yīng)用最廣？答：國家標準 GB.T307.3 1996 規(guī)定向心軸承（圓錐滾子軸承除外）精度分為P0、P6、P5、P4 和 P2 五級。圓錐滾子軸承精度分為 P0 、 P6X 、 P5 、 P4 四級；推力軸承分為 P0 、 P6 、 P5 、 P4 四 級。P0 級在機 械中應(yīng)用最廣。2 滾動軸承與軸和外殼孔配合采用哪種基準制？ 答：基孔制，基軸制。3 滾動軸承承受的類型、大小與選擇配合有何關(guān)系？ 答：對承受定向負荷的套圈應(yīng)選較松的過度配合或較小

49、的間隙配合， 以便使套圈滾道間的摩擦力矩帶 動套圈偶然轉(zhuǎn)位， 受力均勻、 延長使用壽命。 對承受旋轉(zhuǎn)負荷的套圈應(yīng)選過度配合或較緊的過度配合， 以防 止它在軸頸上或殼孔的配合表面打滑， 引起配合表面發(fā)熱、 磨損，影響正常工作。 過盈量的大小， 以其轉(zhuǎn)動 時與軸或殼體孔間不產(chǎn)生爬行現(xiàn)象為原則。 對承受擺動負荷的軸承， 其配合要求一般與旋轉(zhuǎn)負荷相同或略松一點。 對于承受重負荷的軸承配合， 應(yīng)比在輕負荷和正常負荷下的配合要緊， 負荷越大， 過盈量應(yīng)選的越大。4 某機床轉(zhuǎn)軸上安裝 6 級精度的深溝球軸承，其內(nèi)徑為 40mm 外徑為 90mm 該軸承受一個 4000N 的定向 徑向負荷，軸 承的額定動負荷

50、為 31400N, 內(nèi)圈隨軸一起轉(zhuǎn)動，外圈固定。試確定：（1 ）與軸承配合的軸頸，外殼孔的公差帶代號；（2）畫出公差帶圖，計算出內(nèi)圈與軸、外圈與孔配合的極限間隙、極限過盈；（3 ） 軸頸和外殼孔的形位公差和表面粗糙度參數(shù)值。解（ 1）按已知條件查表確定各參數(shù)，（2）公差帶圖略Ymax =-0.030mm ， Ymin =-0.002mm; 外圈與外殼孔配合的 Xmax =+0.037mm ， Xmin0.013mm 。（ 3）按表 9-7 、表 9-8 選取形位公差值、表面粗糙度數(shù)值。圓柱度公差。第 10 章 習(xí)題答案1 . 齒輪傳動的使用要求有哪些？解：齒輪傳動的使用要求： 1、傳遞運動的準

51、確性； 2、傳遞的平穩(wěn)性，即傳遞精度要高；3、載荷分布的均勻性，即承載能力； 4、傳遞側(cè)隙的合理性，即非工作齒面間應(yīng)留有一定的間隙。2 .齒輪輪齒同側(cè)齒面的精度檢驗項目有哪些？它們對齒輪傳動主要有何要求？解：輪齒同側(cè)齒面的精度檢驗項目有： 齒距偏差、齒廓偏差、切向綜合偏差、螺旋線偏差 等 4 種。 齒距偏差 反映了一齒和一轉(zhuǎn)內(nèi)任意個齒距的最大變化，直接反映齒輪的轉(zhuǎn)角誤差，比較全面地反映了 齒輪傳遞運動的準確性和 平穩(wěn)性，是幾何偏心、運動偏心綜合影響的結(jié)果。齒廓偏差是刀具的制造誤差 （如齒形誤差 ） 和安裝誤差 （如刀具在刀桿上的安裝偏心及傾斜 ） 以及機床 傳 動鏈中短周期誤差等綜合因素所造成

52、的。螺旋線偏差影響齒輪的承載能力和傳動質(zhì)量，其測量方法有 展成法 和坐標法 等。 切向綜合總偏差是幾何偏 心、 運動偏心及各種短周期誤差綜合影響的結(jié)果， 切向綜合偏差可用于綜合 評定齒輪傳遞運動的準確性和平穩(wěn)性。3. 切向綜合偏差有什么特點和作用？ 解：切向綜合總偏差是幾何偏心、運動偏心及各種短周期誤差綜合影響的 結(jié)果，而一齒切向綜合誤差 是由刀具制造、安裝誤差及機床傳動鏈等各種高頻誤差綜合作用的結(jié)果。故切向綜合偏差 可用于綜合評定 齒輪傳遞運動的 準確性和平穩(wěn)性 。4 .齒輪精度等級的選擇主要有哪些方法？解：輪齒精度等級的選擇方法有：計算法和類比法 計算法：依據(jù)齒輪傳動用途的主要要求，計算確定出其中一種 使用要求的精度等級，再按其他方面 要求，作適當協(xié)調(diào)，來確定其它使用要求的精度等級。類比法：類比法是依據(jù)以往產(chǎn)品設(shè)計、性能試驗以及使用過程中所積累的經(jīng)驗，以及較可靠的各種 齒輪精度等級 選擇的技術(shù)資料，經(jīng)過與所設(shè)計的齒輪在用途、工作條件及技術(shù)性能上作對比后，選定其精 度等級。5.評定齒輪傳遞運動準確性和評定齒輪傳動平穩(wěn)性指標都有哪些？解：評定齒輪傳遞運動準確性指標：切向綜合總偏差、齒距累計總