公差與測量技術課后習題答案資料

1、緒論1、在機械和儀器制造業(yè)中,零、部件的互換性是指在統(tǒng)一規(guī)格的一批零件或部件中,任取其一,不需任何挑選或修配如鉗工修理就能裝在機器上,并到達規(guī)定的功能要求,這樣的一批零部件就稱為具有互換性的零部件.在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中,互換性在提升產(chǎn)品質量、提升生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)本錢等方面具有重要的意義.例如在設計、制造和使用中.對單件及小批量生產(chǎn)的零件也同樣需要.2、完全互換性簡稱為互換性,它是以零部件裝配或更換不需要挑選或修配為條件的,也就是零件能百分之百互換.不完全互換性在零部件裝配時允許有附加的選擇或調整,但不允許有修理,所以也稱為有限互換性.不完全互換性要求就是針對加工精度要求高,生產(chǎn)本錢要求低的矛盾

2、來選擇的.3、公差是保證互換性得以實現(xiàn)的根本條件.零件加工后尺寸是否在公差范圍內變化必須通過檢測才能知道.公差實質的內容就是一系列國家標準或行業(yè)及企業(yè)標準,標準化是指這些標準制定到應用的全過程的活動.互換性與前三者在零件的設計、制造和應用方面的表達.4、根據(jù)?中華人民共和國標準化法?規(guī)定,按標準的層次分類,我國的標準的分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準.并將國家標準、行業(yè)標準、地方標準分為強制性標準和推薦性標準兩類.5、優(yōu)先數(shù)系是由一些十進制等比數(shù)列構成的.代號為Rr；公比為qr二J10上取5、10、20、40、80.例：R5,R10,R20和R40系列.R5系列的數(shù)每隔5位,數(shù)值增加

3、10倍.6、請根據(jù)表1-1寫出R10和R10/2系列自1以后的10個數(shù).1.001.251.602.506.308.002.003.154.005.001.001.62.54.06.310162540637、可裝配性和零件的互換性不同.零件可裝配不一定有互換性,互換性強調三點：一是按要求標準制造、二是可裝配、三是滿足使用要求.第一章孔、軸尺寸極限與配合四、問做題1、實際尺寸是通過兩點法測量所獲得的尺寸；它是零件對應兩點間的距離.作用尺寸是零件的實際尺寸與其形狀誤差綜合的結果.極限尺寸是指允許尺寸變化范圍的兩個界限尺寸.極限尺寸限制實際尺寸的變動；作用尺寸的大小與實際尺寸有關；當零件遵守極限尺寸

4、判斷原那么時其實際尺寸與作用尺寸均在極限尺寸的限制范圍內.2根本偏差指用以確定公差帶相對于零線位置的2、1實際偏差指實際尺寸減去其根本尺寸所得的代數(shù)差.上偏差或下偏差稱為根本偏差,一般為靠近零線或位于零線上的那個偏差極限.3極限偏差有上偏差和下偏差.最大極限尺寸減去根本尺寸所得的代數(shù)差稱為上偏差,最小極限尺寸減去其根本尺寸所得的代數(shù)差稱為下偏差.4極限與配合在根本尺寸至500mm內規(guī)定了IT01、IT0、IT1、IT2、IT18共20個標準公差等級；在根本尺寸大于5003150mm規(guī)定了IT1至IT18共18個標準公差等級.根本偏差的代號用拉丁字母表示,大寫代表孔、小寫代表軸.在26個字母中,

5、除去易與其它混淆的五個字母：I、L、QQWi、1、o.q、w,再加上七個用兩個字母表示白代號CDEF、FGJS、ZA、ZBZC和cd、ef、fg、js、za、zb、zc,共有28個代號,即孔和軸各有28個根本偏差.尺寸公差帶構成的兩大要素是公差帶的大小和位置,規(guī)定標準公差和根本偏差就是對公差帶的大小和位置實現(xiàn)標準化,這樣才能實現(xiàn)互換性的生產(chǎn).3、根本尺寸相同且相互結合的孔和軸公差帶之間的關系稱為配合.2配合可分為間隙配合,過盈配合,和過渡配合三種.3間隙配合指孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為正.過盈配合指孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負值時.可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合.4間隙配

6、合的特性是具有間隙,它主要應用于由結合件有相對運動的配合,包括旋轉運動和滑動,也可用于一般的定位配合.過盈配合主要用于結合件沒有相對運動的配合.過渡配合的特性是可能具有間隙,主要用于定位精確并要求拆卸的相對靜止的配合.4、 1基孔制指根本偏差為一定的孔的公差帶,與不同根本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度.基軸制指根本偏差為一定的軸的公差帶,與不同根本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度.2從滿足使用要求來說無論選用基孔制或基軸制均可.但如果要考慮本錢和工藝要求,選擇不同的基準制就會產(chǎn)生不同的影響.所以選擇基準制時,應從零件的結構、工藝、經(jīng)濟等幾方面來綜合考慮,權衡利弊.5、 1公差與配

7、合的選擇是機械設計與制造中重要的一環(huán).公差與配合的選擇是否恰當,對機械產(chǎn)品的使用性能和制造本錢都有很大影響,有時甚至起決定性作用.國家標準主要包括的內容為基準制的選擇；公差等級的選擇；配合選擇.2選擇原那么可以概括為：保證機械產(chǎn)品的性能優(yōu)良,制造上經(jīng)濟可行.也就是說公差與配合的選擇應使機械產(chǎn)品的使用價值與制造本錢的綜合經(jīng)濟效果最正確.解決的方法分為計算法和類比法.五、計算題1、試根據(jù)表中的數(shù)據(jù),計算填寫表中各空格,并繪制各孔和軸的公差帶圖.尺寸標注根本尺寸極限尺寸極快力偏差公差最大最小上偏差下偏差孔650t0255050.02550+0.02500.025軸©50瑞45049.975

8、49.959-0.025-0.0410.016孔“40然0844040.00739.982+0.007-0.0180.025軸心0把0944040.025440.009+0.025+0.0090.0162、(1)選定基準制.要求采用基孔制配合那么EI=0;孔的根本偏差代號為H(2)確定孔,軸公差等級.根據(jù)配合公差定義有：Tf=Xmax-*由所=TD+TdXmax=25mm,Xmin=-20科m代入公式,有Tf=45m由于；TdTd=45pm設孔,軸同級,即TD=Td所以假設；Td=Td=45/2=22.5科m查表可得孔的公差等級為IT為7級,Td=25科m；軸的公差同樣為6級.Td=16科m(

9、3)確定配合種類.因已選定基孔制,故孔的公差帶為H7,那么EI=0,ES=+25m,軸的等級為6級.由題意可知,要求為過渡配合,即Xmax=25mmYmin=-20mmX軸的根本偏差為ei;可由最大間隙確定軸的根本偏差：Xmax=ES-ei;ei=ES-Xmax=25-25=0科m查表可得,k的根本偏差ei=+2m,應選用的軸白公差帶為k6,那么es=ei+16=+18科m(4.)檢驗：Xmax=ES-ei=25-2=+23mYmin=EI-es=-18m完全符合條件應選用H7/k6能滿足要求.圖略.3、利用有關公差表格查出以下公差帶的極限偏差：-0.080+0.091+0.035a"

10、;40-0.119b,50-0.025c85+0.037dJ100+0.013e650+0.005f例.g*30±0.006h*5042第三章幾何公差與檢測四、簡做題1、軸向全跳動公差帶限制端面對基準軸線的垂直程度,也可限制端面的平面度誤差.軸向圓跳動公差帶限制測量圓周上輪廓對基準軸線的垂直程度和形狀誤差.徑向圓跳動公差帶限制測量圓周上輪廓對基準軸線的同軸程度和圓度形狀誤差.徑向全跳動公差帶限制圓柱體輪廓對基準軸線的同軸程度和圓柱度形狀誤差.2、最大實體狀態(tài)是實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內并具有實體最大時的狀態(tài),稱為最大實體狀態(tài).對軸來說是在最大極限尺寸時的狀態(tài)；對孔來說是

11、在最小極限尺寸時的狀態(tài).最大實體實效狀態(tài)是實際要素在給定長度上,實際要素處于最大實體狀態(tài)且中央要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)稱為最大實體實效狀態(tài)；對軸來說是零件的最大極限尺寸與其幾何公差綜合形成的邊界狀態(tài)；對孔來說是零件的最小極限尺寸與其幾何公差綜合形成的邊界狀態(tài).兩者的不同在于前者相當于幾何公差值等于零,而后者的幾何公差不為零.3、當被測要素滿足包容要求時,其合格件的判斷條件是什么包容要求是用最大實體邊界限制實際要素的輪廓,即提取要素不得超越其最大實體邊界.局部實際尺寸不得超越最小實體尺寸.根據(jù)包容要求,被測實際要素的合格條件是對于內外表DeAD=Dmn且DWCL=Dna

12、x對于外外表dfe<d后dmax且daACk=dmin4、基準有三種類型：1單一基準,由一個基準要素單獨作為某被測要素的基準；2公共基準,反由兩個或兩個以上的要素建立的一個獨立的基準稱為組合基準或公共基準.3基準體系,確定某些被測要素的方向或位置,從功能要求出發(fā),常常需要超過一個基準.為了與空間直角坐標系相一致,規(guī)定以三個相互垂直的基準平面構成一個基準體系-三基準體系,每兩個基準平面的交線構成基準線,三軸線的交點構成基準點.5、幾何公差帶有形狀、大小、方向和位置四個因素,從形狀看有：圓內的區(qū)域、兩同心圓之間的區(qū)域、兩同軸圓柱面之間的區(qū)域、兩等距曲線之間的區(qū)域、兩平行直線之間的區(qū)域、圓柱面

13、內的區(qū)域、兩等距曲面之間的區(qū)域、兩平行平面之間的區(qū)域、球內的區(qū)域等.對形狀公差帶來說,其位置一般是浮動的,公差帶的方向是由最小條件確定的,對方向公差帶來說,位置是浮動的,方向是由基準所確定.對位置公差帶來說,其方向共和位置一般是由基準確定的.但對跳動公差帶來說,其方向和位置也是由基準確定的.五、標注題右圖為第四章四、問做題的答案1、請將以下要求標注在圖3.69習題圖3.1上.fd3的圓度公差為0.006mm,端面A的平面度公差為0.01mm=.d2的外圓尺寸要求為100h7,實行獨立原那么.fd3的尺寸為40m7實行包容要求.端面B對端面A平行度公差為0.02mm=d3軸線對端面A的垂直度公差

14、為0.01mni兩個d1的軸線對其的公共軸線的同軸度要求為0.01.6d3對兩個d1公共軸線的徑向圓跳動公差為0.015mm=第7章鍵與花鍵的公差與配合二、問做題1、平鍵是單鍵,通過鍵槽將孔與軸聯(lián)結在一起；花鍵那么與軸或孔為一整體,相當于在圓周上均勻地分布著多個單鍵.花鍵聯(lián)結的優(yōu)點：a.強度高,負荷分布均勻,可傳遞較大的扭矩；b.聯(lián)結可靠,導向精度高,定心性好,易到達較高的同軸度要求.2、分為松聯(lián)結、正常聯(lián)結和緊密聯(lián)結.松聯(lián)結主要用于導向平鍵上,輪轂可在軸上作軸向移動；正常聯(lián)結用于傳遞載荷不大的場合,一般機械制造中應用廣泛；緊密聯(lián)結主要用于傳遞重載、沖擊載荷及雙向傳遞扭矩的場合.3、小徑和鍵寬

15、的尺寸公差帶.三、應用題1、查表7-2知,h=8mm軸N9,轂JS9;槽深ti=5mmt2=3.3mm,偏差為,2形位公差為軸槽及輪轂槽的寬度b對軸及輪轂軸心線白對稱度,查表3-11,IT7=0.012mm.軸鍵槽、輪轂鍵槽寬b的兩側面的外表粗糙度參數(shù)R的值取3.2um.2、由于定心精度較高,應選擇精密傳動用尺寸公差帶；同時考慮到經(jīng)常需要正反轉,因此內花鍵公差帶選擇為d:H5,D:H10,B:H9;又由于有軸向相對滑動,所以外花鍵公差帶選擇為：d:f5,D:a11,B:d8.第8章螺紋公差與檢測1、中徑和單一中徑都是一個假想圓柱的直徑,其中,中徑的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等且等于P/2的

16、地方,單一中徑的母線通過牙型上溝槽寬度等于螺距根本尺寸一半的地方.當螺距無誤差時,中徑就是單一中徑；當螺距有誤差時,中徑與單一中徑是不相等的.作用中徑是在規(guī)定的旋合長度內,恰好包容實際螺紋的一個假想螺紋的中徑.2、不一定就合格.由于中徑合格性判斷采取泰勒原那么,不僅實際中徑在任意位置要在中徑極限尺寸內,而且實際螺紋的作用中徑不能超越最大實體牙型的中徑.3、24表示公稱直徑為24mm2表示細牙螺紋螺距為2mm中徑公差帶代號為5H,頂徑公差帶代號為6H,長旋合長度.20表示公稱直徑為20mm中徑公差帶代號為7g,頂徑公差帶代號為6g,旋合長度為40mm42表示公稱直徑為42mm內螺紋中徑和頂徑公差

17、帶代號均為6G,外螺紋中徑公差帶代號為5h,頂徑公差帶代號為6h.4、 1.fp=1.732Pe=1.732X35=0.06mmf=0.073P(K1a1+K2a2)=0.073X(3X30+2X65)=0.032mmd2m=d2單+fp+f=28.329+0.06+0.032=28.421mmd2=d-2x3/8H=d-2x3/8x第P/2=28.701mm查表8-2知,Td2=0.17mm,故d2ma=28.701,d2min=28.531-d2m<d2max,d2aVd2min,.該螺栓不合格.5、d2=d-2x3/8H=d-2x3/8xMP/2=16.701mm查表8-2知,Td

18、2=0.16mm；查表8-4知,es=-0.038mm；故d2max=16.663dCbmin=16.503需滿足d2n=d2單一"+fp+f“Wd2max,即d2單一Wd2mak(fp+fa)=16.623且d2a>d2min,故允許的中徑實際最大尺寸為16.623mm,最小尺寸為16.503mmo6、查表8-2知,外螺紋Td2=0.095mm,內螺紋To2=0.16mm,查表8-4知,外螺紋中徑es=-0.026mm,內螺紋EI=0,故外螺紋中徑ei=-0.121mm,內螺紋中徑ES=+0.16mm查表8-3知,外螺紋大徑Td=0.18mm,外螺紋小徑TD1=0.236mm

19、故外螺紋大徑ei=-0.206mm,外螺紋小徑ES=+0.236mm第9章圓柱齒輪公差與檢測1、齒輪傳動的使用要求有傳遞運動的準確性、傳遞的平穩(wěn)性、載荷分布的均勻性、適當?shù)凝X側間隙.傳遞運動的準確性主要是在齒輪一轉范圍內進行衡量,反映一轉范圍內傳動比的變化；平穩(wěn)性那么是在齒輪轉一齒的范圍進行衡量,反映瞬時傳動比的變化.載荷分布的均勻性反映嚙合時工作齒面的接觸狀態(tài),齒側間隙反映嚙合時非工作齒面的接觸狀態(tài).2、主要因素來源于加工系統(tǒng)中的機床、刀具、夾具和齒坯的加工誤差及安裝、調整誤差,包括幾何偏心、運動偏心、滾刀誤差和機床傳動鏈誤差等.加工誤差按其表現(xiàn)特征分為齒廓誤差、齒距誤差、齒向誤差和齒厚誤差

20、；按其方向特征分為徑向誤差、切向誤差和軸向誤差.3、傳遞運動準確性的評價指標有切向綜合總偏差E'、齒距累積總偏差Fp、徑向跳動Fr和徑向綜合總偏差F,傳動平穩(wěn)性的評價指標有一齒切向綜合偏差fi'、一齒徑向綜合偏差fi、齒廓偏差、單個齒距偏差fpt和基圓齒距偏差fpb,載荷分布均勻性的評價指標有螺旋線偏差和輪齒的接觸斑點,側隙的評價指標有齒厚偏差fsn、公法線長度W和側隙.4、在稍微制動的情況下檢驗.影響因素有齒高方向和齒寬方向.5、對漸開線圓柱齒輪Fi和fi規(guī)定了412共9個精度等級,其他評定工程規(guī)定了012共13個精度等級.精度等級的選擇應根據(jù)齒輪的用途、使用要求、傳遞功率、圓周速度以及其他技術要求而定,同時要考慮加工工藝與經(jīng)濟性.6、d=mz=3X32=96mm查表9-6知,fpt=0.017mm；查表9-5知,Fb=0.021mmi7、查表9-2知,通用減速器齒輪一般選用69級精度；d小=mz=3X32=96mmd大=mz=3x96=288mmai=192mm圓周速度v=nx兀d/60/1000=6.4m/s查表