習(xí)題參考解答(第4版,互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ))

1、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題參考解答（第3版）第二章 光滑圓柱體結(jié)合的公差與配合1. 孔或軸最大極限尺寸最小極限尺寸上偏差下偏差公差尺寸標(biāo)注孔: 109.9859.970-0.015-0.0300.01510孔: 1818.01718+0.01700.01718孔: 3030.01229.991+0.012-0.0090.02130軸: 4039.9539.888-0.050-0.1120.06240軸: 6060.04160.011+0.041+0.0110.03060軸: 858584.9780-0.0220.022852. 1) Xmax = 0.033- (-0.098) = 0.131m

2、m Xmin = 0 - (-0.065) = 0.065mmTf = | 0.131-0.065 | = 0.066mm2) Ymax = 0 0.060 = -0.060mm Ymin = 0.030 0.041 = -0.011mm Tf = | -0.060+0.011 | = 0.049mm3) Xmax = 0.007- (-0.016) =0.023mm Ymax = -0.018 0 = -0.018mm Tf = | 0.023 (-0.018)| = 0.041mm4) Xmax = 0.039 - 0.002 = 0.037mm Ymax = 0 0.027 = -0.0

3、27mm Tf =|0.037 (-0.027)| = 0.064mm5) Xmax = 0.074 (-0.140) = 0.214mm Xmin = 0 - (-0.030) = +0.030mmTf =| 0.214 0.030 | = 0.184mm第2題6) Xmax =0.009 (-0.019) = 0.028mm Ymax = -0.021 0 = -0.021mmTf =| 0.028 (-0.021) | = 0.049mm3. (1) 50 Xmax = 0.089mm Xmin = 0.025mm 基孔制、間隙配合 （2）80 Xmax = 0.250mm Xmin =

4、 0.010mm 基軸制、間隙配合（3）30 Xmax = 0.019mm Ymax = -0.015mm 基軸制、過渡配合（4）140 Ymax = -0.126mm Ymin = 0mm 基孔制、過盈配合（5）180 Xmax = -0.235mm Ymin = -0.170mm 基孔制、過盈配合（6）18 Xmax = 0.004mm Ymax = -0.015mm 基軸制、過渡配合（7）50 Xmax = 0.033mm Ymax = -0.008mm 基孔制、過渡配合（8）100 Xmax = 0.032mm Ymax = -0.025mm 基孔制、過渡配合（9）30 Xmax =

5、0.006mm Ymax = -0.028mm 基孔制、過渡配合（10）50 Xmax = 0.023mm Ymax = -0.018mm 基軸制、過渡配合4. (1) 60 (2) 30 (3) 50 (4) 30 (5) 505. Xmin = 0.025mm, Xmax = 0.066mm . 配合公差Tf =| 0.066 0.025| = 0.041mm ，Tf = Th + Ts ,選基孔制.查表，孔為7級，軸為6級Th =0.025mm Ts = 0.016mm符合要求.選40。驗(yàn)算：Xmax =0.025 (-0.041) = 0.066mm ; Xmin = 0 (-0.02

6、5) = 0.025mm . 符合題意。6. 1） Tf =|Xmax-Xmin|=|0.086-0.020|=0.066mm, Tf = Th + Ts 查表選Th= Ts =0.033mm. 8級公差?；字艸8,根據(jù)Xmin查表選軸為f8，選25。 驗(yàn)算Xmax、Xmin后符合要求。 （2）Tf =|Ymax-Ymin|=|0.076-(-0.035)|=0.041mm ,Tf = Th + Ts查表選Th為7級，Ts為6級，基孔制H7，根據(jù)Ymin查表選軸為u6，選40驗(yàn)算Ymax、Ymin后符合要求。 (3) Tf =|Xmax-Ymax|=|0.046-(-0.032)|=0.07

7、8mm , Tf = Th + Ts 查表選Ts為7級，Th為8級，基軸制h7，根據(jù)Xmax 和Ymax查表選孔為K8，選60 。驗(yàn)算Xmax 、Ymax后符合要求。7. l =(a黃銅+a玻璃)t =(19.510-6+810-6)(20+50)=0.048mm, 查表50, 0.039-(-0.050)+0.048=0.137mm，0-(-0.025)+0.048=0.073mm 0.1370.075mm, 原設(shè)計50H8/f7配合不合適。重選為：0.075-0.048=0.027mm, 0.009-0.048=-0.039mm, 裝配時的間隙量應(yīng)為-0.0390.027mm之間, 選50

8、 驗(yàn)算后滿足要求。8. l =22(150-20)+12(100-20)10-6=0.181mm; 0.04+0.181=0.221mm, 0.097+0.181 =0.278mm 裝配間隙應(yīng)為0.2210.278mm, Tf =|Xmax-Xmax|=|0.278-0.221|=0.057mm, Tf = Th + Ts 查表選孔為7級，軸為6級，基孔制H7，根據(jù)Xmin查表選軸（活塞）為b6,選95。驗(yàn)算后基本滿足要求。第三章 測量技術(shù)基礎(chǔ)1. 29.8751.0051.377.5=20 用4塊量塊組合；48.981.487.5=40 用3塊量塊組合；40.791.299.5=30 用3塊

9、量塊組合；10.561.06=9.5 用2塊量塊組合。2. 200.002=19.998mm3. 調(diào)零誤差+0.0005mm，修正值-0.0005mm，塞規(guī)實(shí)際尺寸20+0.0060.0005=20.0055。4. =0.00005；=0.000033；r220m，不合格。9. 第9題10.第10題11. 都采用最大實(shí)體要求。a）圖被測軸線必須位于直徑為0.1mm，且以相對于A、B、C 基準(zhǔn)表面的理論正確尺寸所確定的理想位置為軸線的圓柱面內(nèi)。 b）圖三個被測軸線公差帶為三個直徑為0.1mm的圓柱，三個圓柱整體上在水平、垂直方向可在0.5mm范圍內(nèi)移動，但三個圓柱在水平方向上相互間不能移動，保持

10、理論正確尺寸。c）圖為復(fù)合位置度，由兩個位置度聯(lián)合控制孔組的位置。上框格為四個0.1mm的公差帶，由基準(zhǔn)A、B、C而確定；下格框?yàn)楦骺字g的進(jìn)一步要求，四個0.05mm的公差帶，其幾何圖框僅相對于基準(zhǔn)A定向，因而它可在一定范圍內(nèi)任意移動，孔的實(shí)際軸線必須同時符合上下框格的位置要求，即只能位于0.1mm和0.05mm兩個圓柱形公差帶的重疊部分內(nèi)。d）圖三個被測軸線公差帶為三個直徑為0.1mm的圓柱，三個圓柱整體在水平方向可在0.5mm范圍內(nèi)移動，但三個圓柱個體在水平、垂直方向上相互之間不能移動，和整體在垂直方向一樣，保持理論正確尺寸。12. a）最大實(shí)體要求，理想邊界尺寸為20mm，當(dāng)實(shí)際尺寸為

11、20.13mm時，允許的垂直度誤差為0.13mm；b） 最大實(shí)體要求和獨(dú)立原則并用，理想邊界尺寸為20mm，允許的垂直度誤差為0.05mm；c）最大實(shí)體要求，理想邊界尺寸為19.95mm允許的垂直度誤差為0.18mm；d）獨(dú)立原則，理想邊界尺寸為19.95mm，允許的垂直度誤差為0.05mm。13. 直線度誤差數(shù)據(jù)測點(diǎn)序號01234567M測量讀數(shù)（格）0+1.5-3-0.5-2+3+2+1累積（格）0+1.5-1.5-2-4-1+1+2D測量讀數(shù)（格）0-2+1.5+3-2.5-1-2+1累積（格）0-2-0.5+2.50-1-3-2按最小條件：M直線度誤差 f =2000.025.75=2

12、3mD直線度誤差 f =2000.024.9 =19.6m按兩端點(diǎn)連線：M直線度誤差 fm=2000.02(1.3+5.2)=26mD直線度誤差 f D=2000.02(3.3+1.8)=20.4m 14. 直線度誤差 f=3000.024.3=25.8m，25.825m，不合格。15. 直線度誤差6m ，合格。平行度誤差59m。5925m，不合格。 第14題 第15題16. 基準(zhǔn)孔采用包容要求。被測孔采用最大實(shí)體要求并同時應(yīng)用于被測要素和基準(zhǔn)要素。基準(zhǔn)孔沿中心距方向有0.04mm的變動量，被測孔沿中心距方向有0.05mm的變動量，位置度公差為0.5mm，所以最大中心距為45+0.04+0.0

13、5+=45.34mm，最小中心距為45-0.04-0.05-=44.66mm。17. 基準(zhǔn)孔采用最大實(shí)體要求。被測孔采用最大實(shí)體要求并同時應(yīng)用于被測要素和基準(zhǔn)要素?；鶞?zhǔn)孔沿中心距方向有0.09mm的變動量，被測孔沿中心距方向有0.3mm的變動量，所以最大中心距為45+0.09+0.3=45.39mm，最小中心距為45-0.09-0.3=44.61mm。第五章 表面粗糙度1. IT=0.016-0.002=0.014 （尺寸公差） T=0.0025（圓柱度公差） T0.17IT 屬T0.25IT 范圍 Ra0.15T=0.375m 確定Ra值為0.32m2. 表面粗糙度常用的檢測方法有五種：比較

14、法、光切法、干涉法、印模法、針描法。3. 形狀誤差屬于宏觀幾何形狀誤差。一般是由機(jī)床、刀具、工件所組成的工藝系統(tǒng)的誤差所造成的。 表面粗糙度屬于微觀幾何形狀誤差。指加工后，刀具在工件表面留下波峰和波長都很小的波形。第六章 光滑工件尺寸的檢測1.（1）上驗(yàn)收極限 = 60.12-0.012=60.108mm ，下驗(yàn)收極限 = 60+0.012=60.012mm。選分度值0.01內(nèi)徑千分尺（2）上驗(yàn)收極限 =29.98-0.0021=29.9779mm ，下驗(yàn)收極限 = 29.959+0.0021=29.9611mm。選分度值0.002比較儀。（3）上驗(yàn)收極限=60+0.076-0.0046=60

15、.0714mm，下驗(yàn)收極限= 60+0.03+0.0046=60.0346mm。選分度值0.005比較儀。（4）上驗(yàn)收極限=125-0.122-0.01=124.868mm 下驗(yàn)收極限 =125-0.222+0.01=124.788mm。選分度值0.01內(nèi)徑千分尺2.（1）80k8通規(guī)最大極限尺寸=80-0.032-0.0227=79.9453mm通規(guī)最小極限尺寸=80-0.032-0.0273=79.9407mm止規(guī)最大極限尺寸=80+0.014=80.014mm止規(guī)最小極限尺寸=80+0.014-0.0046=80.0094mm (2) 30H7通規(guī)最大極限尺寸=30+0.0046=30.

16、0046mm通規(guī)最小極限尺寸=30+0.0022=30.0022mm止規(guī)最大極限尺寸=30+0.021=30.021mm止規(guī)最小極限尺寸=30+0.0186=30.0186mm第2題3. (1) 18p7 通規(guī)18mm 止規(guī)18mm校通-通18 校止-通18mm校通-損18mm(2) 60f7通規(guī)60mm 止規(guī)60mm校通-通60mm 校止-通60mm第3題校通-損60mm4. 50H7通規(guī)50mm 止規(guī)50mm50f6通規(guī)50mm止規(guī)50mm校通-通50mm 第4題校止-通50mm校通-損50mm5. D作50mm D實(shí)50.039mm d作49.975mm d實(shí)49.95mm6.（1）軸的

17、作用尺寸=9.99+0.012=10.002mm，要求遵守最大實(shí)體邊界，其尺寸=10mm，10.00210 該軸不合格。 （2）孔的作用尺寸=10.01-0.012=9.998mm，要求遵守最大實(shí)體邊界，其尺寸=10mm，9.99810 該孔體不合格。第七章滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性1. (mm)內(nèi)徑尺寸（ds）外徑尺寸（Ds）測量平面II量得單一直徑尺寸dsmax1=40dsmin1=39.992dsmax2=40.003dsmin2=39.997合格Dsmax1=90Dsmin1=89.996Dsmax2=89.987Dsmin2=89.985合格dmpdmpI=39.996dmpII=

18、40合格DmpI=89.998DmpII=89.986不合格VdpVdp=40-39.992=0.008Vdp=40.003-39.997=0.003合格VDp=90-89.996=0.004VDp=89.987-89.985=0.002合格VdmpVdmp= VdmpII-VdmpI=40-39.996=0.004合格VDmp= VDmpI-VDmpII=89.998-89.986=0.012不合格結(jié)論內(nèi)徑尺寸合格外徑尺寸不合格該軸承不合格 查表7-4、7-5查得內(nèi)徑、外徑的尺寸公差和形狀公差dmpmax=40mm dmpmin=(40-0.01)=39.99mm Vdp=0.01mm Vd

19、mp=0.008mm Dmpmax=90mm Dmpmin=(90-0.013)=89.987mm VDp=0.016mm VDmp=0.01mm2. 第2題3. 由表7-4查出D級軸承單一平面平均內(nèi)徑偏差（dmp）為30()mm ，由表7-5查出D級軸承單一平面平均外徑偏差（Dmp）為72()mm.第3題孔：Xmax=0.022 Ymax=-0.006 X平均=0.008軸：Xmax=0.045 Ymax=-0.051 Y平均=-0.003第八章 尺寸鏈1. 0.10.35mm2. a)A6=A5-(A1-A2)=24-30+16=10ES6=0+0+0.052=+0.052EI6=-0.0

20、84-0.043-0=-0.12710mmb)A6=A2-A4=16-6=10ES6=0-0=0EI6=-0.043-0.048=-0.09110c)A6=A1-A4-A3=30-6-14=10ES6 = 0-0+0.021=+0.021EI6 = -0.052-0.048-0.021=-0.12110d)A6=A5-A3=24-14=10ES6=0+0.021=+0.021EI6=-0.084-0.021=-0.10510b)尺寸標(biāo)注中可使A6的變動范圍最小。3.(1)繪制尺寸鏈圖如下 A1=32 A2=4 A3=20 A4=8 A0=0.040.15 (2)T0=A0max-A0min=0

21、.15-0.04=0.11mm=110m (3)A0=32-4-20-8=0第3題 (4)aav=T0/=110/(1.56+0.73+2.87+0.898)=110/6.058=18.1查表2-1 aav=18.1接近IT8級（標(biāo)準(zhǔn)公差值等于25i），查表2-4 T1=39m T2=18m T3=33m T4=22m組成環(huán)公差之和112m，大于封閉環(huán)公差110m，要調(diào)整容易加工的組成環(huán)A4的尺寸公差，使T4=22-2=20m. （5）按向體原則確定各組成環(huán)的極限偏差，各組成環(huán)均為軸類零件，取上偏差為零 A1=32 A2=4 A3=20 A4=84. 孔：50 軸：50 es= -0.025-

22、(0.010+0.002)= -0.037 ei=-0.050-(0.010-0.002)= -0.058 dmax=50-0.037=49.963mm dmin=50-0.058=49.942mm5. (1)繪制尺寸鏈圖 （2）活塞實(shí)際長A3=11+40- (50-30 )-12=19mm （3）A0為封閉環(huán)，由等精度法求組成環(huán)公差等級系數(shù)aav=T0/第5題=(0.4+0.4)/(1.71+1.428+1.22+1.579+1.012)=0.8/6.949=0.11512 由表2-1查得aav=115時接近IT12級（標(biāo)準(zhǔn)公差等于160i）,由表2-4查各組成環(huán)的公差值T1=250m T2

23、=210m T3=210m T4=250m T5=180m組成環(huán)公差之和1100m大于封閉環(huán)公差值800m，調(diào)整為：T1=250m T2=(210-100)=110m T3=(210-50)=160m T4=(250-100)=150m T5=(180-50)=130m（4）按向體原則確定各組成環(huán)的極限偏差：A1=50mm A2=30mm A3=19mm A4=mm A5=mm6.（1）繪制尺寸鏈圖A1= A2= A3= （2）A0=A1+A2-A3=21+0-15=6 ES0=+0.003+0.0165 -0.01= 0.0095第6題 EI0= -0.003+0.0085-0.0205=

24、-0.015鉆套壁厚尺寸變動范圍6.00955.985mm第九章 圓錐結(jié)合互換性1. 查表 AT =630rad ATD= ATL10 -3 =6308010-3 =50.4m =0.0504mm 1）內(nèi)外圓錐的直徑極限偏差分別是mm 、mm. 2）內(nèi)外圓錐直徑的極限偏差都為0.025mm.2. 假定內(nèi)外圓錐角的公差等級均為7級，則 AT =200rad ATD= ATL10 -3 =20010610-3 =21.2m=DKDZ DKDZ= 0.0106mm 1b= (DKDZ) /C = 0.0106= 0.036mm2b=b1b=(0.4)(0.036) = 0.346mm=2bC/0.0

25、006H= 1.67直徑的極限偏差DKDZ= 0.106mm，圓錐角極限偏差()= 1.673. 圓錐角偏差 =arctg()=arctg()=2.8610-3rad=2.86rad由題意：= 50h=L+10 h=L/50+0.2取 L=100mm h=2.2mm第十章 螺紋結(jié)合的互換性1. 由螺母 M2426H 查表得 TD2 = 0.224mm TD1 = 0.375mm中徑D2 = 22.701mm 小徑D1 =21.835mm小徑 D1max =21.835+0.375=22.210mm D1min =21.835mm中徑 D2 max= 22.701+0.224=22.925mm

26、D2min = 22.701mm由螺栓 M2426h 查表得 Td2=0.170mm Td=0.280mm中徑 d2=22.701mm大徑 dmax=24mm dmin=240.280=23.720mm中徑 d2max=22.701mm d2min=22.7010.17=22.531mm 公差帶圖： 2. d2作用=d2實(shí)+(fp+f/2) =21.9+0.0866+0.057=22.044mmd2作用 =22.044mmd2min=21.851mm該螺栓合格。3. D2作用=D2實(shí)（fp+f/2）=18.61（0.069+0.035）=18.506mmD2作用 =18.506mmD2min=

27、18.376mm D2單一 =18.61mmd2max =18.391mm 此螺紋塞規(guī)中徑不合格。2) 由 d2 = Mdm (1+) +limd2 = 3.51m 0.0035mm第十一章 鍵和花鍵的互換性1. 第1題2. 花鍵數(shù)N=6 小徑d=23 大徑D=26 鍵寬B=6 23H8=23 26H9=26 6H10=6 23g8=23 3. 內(nèi)外花鍵聯(lián)結(jié)的標(biāo)注為： 32H7=32 36H10=36第3題 32g7=32 36a11=36 6f9= 第十二章 圓柱齒輪傳動的互換性1. 1）jnmin=Jn1+Jn2=0.02+0.0164=0.0364mm 2) 確定齒厚極限偏差=16.34

28、4m =2齒厚上偏差代號為EEss= - 2fpt= -210 = -20m = -0.020mm mEsi=EssTs=72m = -7.2 齒厚下偏差代號為H, Esi = -8fpt= -80mEwms =Esscosn-0.72Frsinn = -0.020cos20-0.720.036sin20= -0.028mmEwmi =Esicosn+0.72Frsinn = -0.08cos20+0.720.036sin20= -0.066mm2. 1）確定大、小齒輪的精度等級小齒輪的分度圓直徑 d1 = mn Z1 = 3.518 = 63mm大齒輪的分度圓直徑 d2 = mn Z2 =

29、3.579 = 276.5mm公稱中心距 a = (d1 + d2 ) / 2 = ( 63 + 276.5) / 2 = 169.75mm齒輪圓周速度 v = d1 n1 = 3.14631440 / (100060) = 4.75m /s查表，按齒輪圓周速度，選齒輪傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確性、傳動平穩(wěn)性、載荷分布均勻性的精度等級分別為8級、8級、7級。2）確定大、小齒輪的應(yīng)檢精度指標(biāo)的公差或極限偏差查表，得大、小齒輪的四項應(yīng)檢精度指標(biāo)的公差或極限偏差為：齒距累積總公差 Fp1 = 53m, Fp2 = 70m單個齒距極限偏差 fpt1 = 17m, fpt2 = 18m齒廓總公差 Fa1 = 22m,

30、 Fa2 = 25m螺旋線總公差 F1 = 20m, F2 = 21m本例為普通齒輪，不需要規(guī)定k個齒距累積極限偏差。3）確定公稱公法線長度及相應(yīng)的跨齒數(shù)和極限偏差公稱法向公法線長度wn和測量時跨齒數(shù)k的計算：本例直齒齒輪 = 20, inv 20 = 0.014904, 變位系數(shù) x = 0,k1 = Z1 / 9 +0.5 =18 / 9 +0.5 = 3, (圓整為整數(shù)) k2 = Z2 / 9 +0.5 =79 / 9 +0.5 = 9w1=mcos(k10.5)+ Z1inv20+2x sin = 3.50.0.93973.14(30.5)+180.014904= 26.700mmw

31、2=3.50.0.93973.14(90.5)+790.014904= 91.653mm確定公法線長度上、下偏差：查表，得Fr1 = 43m, Fr2 = 56m, 已知jbn min = 0.21mm, 取軸承跨距 L=125mm, 則jbn1 = 44.9mjbn2 = = 47.2m查表，得中心距極限偏差 fa = 31.5mEsns1 =(jbn min+ jbn1 )/2cos + fa tan=(210+44.9)/20.9397+31.5tan20=147mEsns2 =(jbn min+ jbn2 )/2cos + fa tan=(210+47.2)/20.9397+31.5t

32、an20=149m查表、計算，得br = 1.26IT9, br1= 1.2674 = 93m, br2= 1.26130 = 164mTsn1 = 2tan = 2 tan20 = 75mTsn2 = 2tan = 2 tan20 = 126mEsni1 = Esns1 Tsn1 = 14775 = 222mEsni2 = Esns2 Tsn2 = 149126 = 275m計算，得大、小齒輪公稱公法線長度極限偏差Ews1 = Esns1 cos 0.72Fr1 sin= 147 cos200.7243sin20 = 149mEwi1 = Esni1 cos + 0.72Fr1 sin= 2

33、22 cos20 + 0.7243sin20 = 196mEws2 = Esns2 cos 0.72Fr2 sin= 149 cos200.7256sin20 = 154mEwi2 = Esni2 cos + 0.72Fr2 sin= 275 cos20 + 0.7256sin20 = 244m 4) 確定齒面的表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)值按齒輪的精度等級，查表得表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)Ra 的上限值為1.6m。 5）確定齒輪齒坯公差大、小齒輪的齒頂圓直徑：da1 = 63 + 7 = 70mm, da2 = 276.5 + 2 = 283.5mm小齒輪：查表，兩個軸頸的直徑公差（參考滾動軸承的公差等級確定），選為k6， 為mm， 齒頂圓柱面的直徑公差，選為h8，為mm 兩個軸頸分別對應(yīng)它們的公共軸線（基準(zhǔn)軸線）的徑向圓跳動，計算為 tr1 = 0.3 Fp1 = 0.353 = 16m大齒輪：基準(zhǔn)孔尺寸公差選為H7，為mm 齒頂圓柱面的直徑公差，選為h8，為mm 按公式，由基準(zhǔn)端面直徑、寬度和F 確定齒輪坯基準(zhǔn)端面對基準(zhǔn)孔軸線的端面圓跳動公差值：tt2 = 0.2 (da2 / b) F2 = 0.2 ( 278.5 / 50) 21= 23m6) 確定大齒輪輪轂鍵槽寬度和深度的基本尺寸和它們的極限偏差，以及鍵槽中心平面對基準(zhǔn)孔軸線的對稱度公差 鍵槽