互換性公差與測量基礎(chǔ)第四版答案

1、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)習題答案周兆元李翔英目錄第一章習題1 2第二章習題2 3第三章習題3 6第四章習題4 14第五章習題5 20第六章習題6 22第七章習題7 24第八章習題8 28第九章習題9 31第十章習題10 36第一章習題11 40習 題 11- 1 什么叫互換性 ?它在機械制造中有何重要意義 ?是否只適用于大批量生產(chǎn) ? 答：同一規(guī)格的零部件不需要作任何挑選、調(diào)整或修配， 就能裝配到機器上去，并且符 合使用性能要求，這種特性就叫互換性。互換性給產(chǎn)品的設(shè)計、 制造和使用維修都帶來很大的方便， 對保證產(chǎn)品質(zhì)量、 提高生產(chǎn) 效率和增加經(jīng)濟效益具有重大的意義?；Q性不僅適用于大批量生產(chǎn)， 即

2、便是單件小批生產(chǎn)， 也常常采用已標準化了的具有互 換性的零部件。1- 2 完全互換與不完全互換有何區(qū)別?各用于何種場合 ?答：完全互換與不完全互換是有區(qū)別的，若一批零件或部件在裝配時不需分組、挑選、 調(diào)整和修配， 裝配后即能滿足預(yù)定的要求， 這些零部件屬于完全互換。 其中有一項不滿足上 述條件的，屬于不完全互換。一般地說， 使用要求與制造水平、經(jīng)濟效益沒有矛盾時， 可采用完全互換； 反之采用不 完全互換。1- 3 公差、檢測、標準化與互換性有什么關(guān)系？ 答：給零、部件規(guī)定合理的公差、正確進行檢測，是實現(xiàn)互換性的必要條件。而要做到 這兩點， 需要有統(tǒng)一的標準作為共同遵守的準則和依據(jù)， 所以，標準

3、化是實現(xiàn)互換性的前提。1- 4 按標準頒發(fā)的級別分，我國標準有哪幾種 ? 答：我國標準分為國家、 行業(yè)、 地方和企業(yè)四個等級，國家標準和行業(yè)標準又分為強制 性和推薦性兩大類。1- 5 下面兩列數(shù)據(jù)屬于哪種系列？公比q為多少？ 電動機轉(zhuǎn)速有：（單位為r/min）： 375, 750, 1500, 3000。解：由表 1-1 可知屬于 R40/12 派生系列，公比 q = 750/375 = 2（2） 搖臂鉆床的主參數(shù)（最大鉆孔直徑,單位為mm）： 25, 40, 63, 80, 100, 125等。解：由表1-1可知該系列為混合系列，前三個 25, 40, 63是R5系列，公比q = 40/25

4、=;后四個 63, 80, 100, 125 是 R10 系列，公比 q = 80/63 =習題22- 1 測量及其實質(zhì)是什么？ 一個完整的測量過程包括哪幾個要素？答：測量是指為確定被測量的量值而進行的實驗過程，其實質(zhì)是將被測幾何量 L與復(fù)現(xiàn)計量單位E的標準量進行比較，從而確定比值q的過程，即q LE或L qE。一個完整的測量過程應(yīng)包括以下四個要素：測量對象、計量單位、測量方法和測量精確度。2- 2 長度的基本單位是什么？機械制造和精密測量中常用的長度單位是什么？答：長度的基本單位是米（m）o “米是光在真空中（1 /299 792 458 ） s時間間隔內(nèi)所 經(jīng)路徑的長度?！睓C械制造中常用的

5、長度單位為毫米（mi） ImrFF 10-3mo精密測量時，多采用微米（ 口）為單位。2- 3 什么是尺寸傳遞系統(tǒng)？為什么要建立尺寸傳遞系統(tǒng)？答：為了把米的定義傳遞到實際測量中使用的各種計量器具上去，建立了長度量值傳遞系統(tǒng)。在實際生產(chǎn)和科研中，不便于用光波作為長度基準進行測量，而是采用各種計量器具進行測量。為了保證量值統(tǒng)一，必須把長度基準的量值準確地傳遞到生產(chǎn)中應(yīng)用的計量器具和 工件上去。因此，必須建立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)。2- 4 量塊的“級”和“等”是根據(jù)什么劃分的？按“級”和按“等”使用有何不同？答：國標GB/T 6093 2001按制造精度將量

6、塊分為 K, 0, 1, 2, 3共5級，國家計量局 標準JJG 146 2011量塊檢定規(guī)程按檢定精度將量塊分為15等。量塊按“級”使用時，是以量塊的標稱長度為工作尺寸的，該尺寸包含了量塊的制造誤差，它們將被引入到測量結(jié)果中。但因不需要加修正值，故使用較方便。量塊按“等”使用 時，不再以標稱長度作為工作尺寸，而是用量塊經(jīng)檢定后所給出的實測中心長度作為工作尺寸，該尺寸排除了量塊的制造誤差，僅包含檢定時較小的測量誤差。2- 5 計量器具的基本度量指標有哪些？答：計量器具的基本度量指標主要有以下幾項：分度值（刻度值）、刻度間距 C、示值范圍、測量范圍、靈敏度、測量力、示值誤差、示值變動、回程誤差（

7、滯后誤差）和不確定 度。2-6 何為測量誤差？其主要來源有哪些？答：測量誤差是指測得值x與真值Q之差，即 x Q。測量誤差的主要來源有：計量器具誤差、測量方法誤差、測量環(huán)境誤差和人員誤差。2-7 我國法定的平面角角度單位有哪些？它們有何換算關(guān)系？答：我國法定計量單位規(guī)定平面角的角度單位為弧度 （rad ）及度（° ）、分（）、秒（"）。1o = （ ji /180） rad。度、分、秒的關(guān)系采用 60進位制，即1°= 60' ,1 '= 60。2-8 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

8、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。系統(tǒng)誤差是指在一定測量條件下，多次測量同一量時，誤差的大小和符號均不變或按一定規(guī)律變化的誤差。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。隨機誤差是由于測量中的不穩(wěn)定因素綜合形成的，是不可避免的。系統(tǒng)誤差是有規(guī)律可尋的。粗大誤差在正常情況下，一般不會產(chǎn)生這類誤差。隨機誤差分布服從統(tǒng)計規(guī)律，所以它的處理按統(tǒng)計學方法進行。系統(tǒng)誤差處理的關(guān)鍵在于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差，如果找到系統(tǒng)誤差的規(guī)律，可以用加修正值等方法進行消除。粗大誤差的判斷常用拉依達(PaiTa)準則(又稱3廳準則)，如果有，要在測量中剔除。剔除2-9 試從83塊

9、一套的量塊中，同時組合下例尺寸，。解：=(+ + 2 + 40) mm=(+ + + 20) mm=(+) mm2- 10 對某一尺寸進行等精度測量100次，測得值最大為，最小為。假設(shè)測量誤差符合正態(tài)分布，求測得值落在之間的概率是多少？解:1 ).求分布中心尺寸分布中心尺寸 =(+ )/2 = 50mm2) .求標準差(T(T = ( -)/ 6 =3) .求邊界乙和Z2Z1 = | - 50|/(T = | - 50|/ = 1Z2 = | - 50|/(T = | - 50|/ = 24) .求概率Z|和Z2根據(jù)表2-3查得，Z1 = ;Z2 =總的概率 z =z1 +Z2 = + = =

10、 %2-11用比較儀對某尺寸進行了15次等精度測量，測得值如下：，。假設(shè)已消除了定值性系統(tǒng)誤差，試求其測量結(jié)果。解：1 )計算測量列的算術(shù)平均值 X2n2)計算剩余誤差i。 i Xi X ,列入表2-1。同時計算出i及i2見(表2-1 )。i 1表2-1 測量數(shù)據(jù)表序號測得值Xi/mm剩余誤差ixiX / m2 2剩余誤差的平方i/ m1+112-243004-115006007+248+ 119-24100011+ 1112-1113+24140015-11222i1 15x xi 20.21515i i i15i 115i 13）判斷變值系統(tǒng)誤差。根據(jù)“剩余誤差觀察法”判斷，由于該測量列中

11、的剩余誤差大體上正負相間，無明顯的變化規(guī)律，所以認為無變值系統(tǒng)誤差。4）計算標準偏差（T 。'.n1 115 11.25 m單次測量的極限誤差lim oS lim = ± 3c = ± 3x 口 m=± 口 m5）判斷粗大誤差。用拉依達（3 d）準則判斷，由測量列剩余誤差（表 2-1 ）可知,v 3.75 m，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1.25xn 15m 0.323 m算術(shù)平均值的極限誤差lim xlim x3 x 3 0.323 m 0.97 m7）測量結(jié)果。置信概率P=%3-1 公稱尺寸、極限尺寸、極限偏差和尺寸公差的含義是

12、什么？它們之間的相互關(guān)系如何？在公差帶圖解上怎樣表示 ？答：公稱尺寸是指通過它應(yīng)用上、下偏差可算出極限尺寸的尺寸。極限尺寸是指一個孔或軸允許的尺寸的兩個極端，也就是允許的尺寸變化范圍的兩個界限值。極限偏差是指極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。尺寸公差（簡稱公差）是上極限尺寸減下極限尺寸之差，或上偏差減下偏差之差。它們之間的相互關(guān)系可由圖3-1表示。a）b）圖3-1 公差與配合示意圖3- 2 什么是標準公差因子？在尺寸至500mn范圍內(nèi)、IT5IT8的標準公差因子是如何規(guī)定的？答：標準公差因子是國家標準極限與配合制中，用以確定標準公差的基本單位。對于基本尺寸w 500mm IT5IT18的公差因

13、子i的計算公式如下i 0.453 D 0.001D式中 D基本尺寸段的幾何平均值，單位為 mmi公差因子，單位為 口 m3- 3 什么是標準公差？規(guī)定它有什么意義？國標規(guī)定了多少個公差等級？怎樣表達？答：標準公差就是國家標準極限與配合制中給出的一系列標準公差數(shù)值。規(guī)定標準公差是為了減少公差值的數(shù)目、統(tǒng)一公差值和方便使用。標準公差等級分為 20級，用標準公差符號IT和數(shù)字組成。分別由IT01 , IT0 , ITl , IT2，ITI8 來表示。3- 4 怎樣解釋偏差和基本偏差？為什么要規(guī)定基本偏差？有哪些基本偏差系列？如何 表示？軸和孔的基本偏差是如何確定的？答：尺寸偏差（簡稱偏差）是指某一尺

14、寸（極限尺寸、實際尺寸等等）減去公稱尺寸所得 的代數(shù)差，其值可正、可負或零?；酒钍侵冈跇O限與配合制中，確定公差帶相對于零線位置的那個極限偏差?；酒钍怯脕泶_定公差帶相對于零線的位置的。不同的公差帶位置與基準件將形成不同的配合?；酒畹臄?shù)量將決定配合種類的數(shù)量。 為了滿足各種不同松緊程度的配合需要， 同時盡量減少配合種類，以利互換，國家標準對孔和軸分別規(guī)定了28種基本偏差。國家標準對孔和軸分別規(guī)定了28種基本偏差，分別用拉丁字母表示，其中孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示。28種基本偏差代號，由 26個拉丁字母中去掉了 5個易與其他參數(shù)相混淆的字母I ,L,O,Q W（ i , I ,o

15、,q,w）,剩下的21個字母加上7個雙寫字母CD EF, FG JS, ZA ZB, ZC（ cd , ef, fg , js , za , zb , zc）組成。軸的基本偏差數(shù)值是以基準孔為基礎(chǔ)， 根據(jù)各種配合的要求，在生產(chǎn)實踐和大量試驗的 基礎(chǔ)上，依據(jù)統(tǒng)計分析的結(jié)果整理出一系列公式而計算出來的?？椎幕酒顢?shù)值是由相同字母軸的基本偏差，在相應(yīng)的公差等級的基礎(chǔ)上通過換算得到。3- 5 什么是基準制？為什么要規(guī)定基準制？在哪些情況下采用基軸制 ？答：配合制（基準制）是指同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。國家標準中規(guī)定 了兩種平行的配合制：基孔制配合和基軸制配合。規(guī)定基準制可以避免配合的隨意

16、性，減少配合的數(shù)量，也就是可以減少刀、夾、量具的數(shù)量，方便使用。下列情況應(yīng)選用基軸制1）直接使用有一定公差等級（IT8IT11）而不再進行機械加工的冷拔鋼材（這種鋼材是按基準軸的公差帶制造 ）做軸。2）加工尺寸小于1 mm的精密軸比同級孔要困難，因此在儀器制造、鐘表生產(chǎn)、無線電 工程中，常使用經(jīng)過光軋成形的鋼絲直接做軸，這時采用基軸制較經(jīng)濟。3）根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要， 在同一基本尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個孔件時應(yīng)采用 基軸制。3- 6 什么叫配合？配合的特征由什么來表示 ? 答：配合是指公稱尺寸相同的，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系。 配合的特征由配合后形成間隙還是過盈來表示， 分別有間

17、隙配合、 過盈配合和過渡配合 三種類型。3-7 如何區(qū)分間隙配合、過渡配合和過盈配合？怎樣來計算極限間隙、極限過盈、平 均間隙和平均過盈 ?答：間隙配合是指具有間隙 （ 包括最小間隙為零 ） 的配合。 此時， 孔的公差帶在軸的公差 帶之上。過盈配合是指具有過盈 （包括最小過盈為零 ）的配合。 此時， 孔的公差帶在軸的公差帶之 下。過渡配合是指可能具有間隙或過盈的配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。間隙配合的性質(zhì)用最大間隙Xnax、最小間隙Xmin和平均間隙Xav來表示。計算式如下Xmax =Dmax dminXmin =Dmin dmaxES ei =（）EI es =（或 0）Xav

18、 = （ XmaxXmin） / 2=（）過盈配合的性質(zhì)用最小過盈Ymin、最大過盈Ymax和平均過盈Yav來表示。計算式如下Ymin = Dmaxdmin = ES ei =（或 0）=（）Ymax = Dmindmax = EI esYav=（/ 2 =）過渡配合的性質(zhì)用最大間隙Xmax,最大過盈 Ymax和平均間隙Xav或平均過盈 Y 來表示。其計算式如下Xmax =Dmax dmin =ES ei =（）Ymax =Dmin dmax =EI es =（）Xav（）=（ Xmax Ymax）/ 2 =Yav（）3-8 公差與配合標準的應(yīng)用主要解決哪三個問題？其基本原則是什么?答：公差與

19、配合標準的應(yīng)用主要解決包括選擇基準制、 公差等級和配合種類三個方面的 問題。選擇的基本原則是在滿足使用要求的前提下能夠獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效益。3-9 什么叫一般公差？線性尺寸一般公差規(guī)定幾級精度？在圖樣上如何表示?答：一般公差是指在車間普通工藝條件下機床設(shè)備一般加工能力可保證的公差。GB對線性尺寸的一般公差規(guī)定了4個公差等級：精密級、中等級、粗糙級和最粗級，分別用字母f, m c和v表示。3-10 已知兩根軸，第一根軸直徑為巾5mm公差值為5 口 m,第二根軸直徑為 巾180mm公差值為25 口 m，試比較兩根軸加工的難易程度。解：第一根軸直徑為 巾5mm公差值為5 口 m查表3-1可知為IT

20、5 ;第二根軸直徑為 巾 180mm公差值為25 口 m，查表3-1可知為IT6，所以第一根軸比第二根軸難加工。3- 11 用查表法確定下列各配合的孔、軸的極限偏差、計算極限間隙或過盈，并畫出公 差帶圖。（1）巾 20H8/f7解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表 3-1 得：IT7 = 21 口 m IT8=33 口 m。2）查表確定軸的基本偏差查表3-4得：f的基本偏差 es=-20 口 m3）查表確定孔的基本偏差查表3-5得：H的基本偏差EI = 0。4）計算軸的另一個極限偏差f7 的另一個極限偏差 ei=es- IT7 =（ -20 21 ）= -41 口 m5）計算孔的另一個極限偏差

21、H3的另一個極限偏差ES= EI + IT8 =( 0 + 33)= 33 口 m6）標出極限偏差20H8(00033)20 f7( 0器)7）作公差與配合圖解，如圖3-2所示。圖3-28)計算極限間隙Xmax = ES ei = 33 ( 41 )=Xmin = EI es = 0( 20) =巾 30F8/h7解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表 3-1 得：IT7 = 21 口 m IT8=33 口 m。2）查表確定軸的基本偏差查表3-4得：h的基本偏差 es=0 口 m3）查表確定孔的基本偏差查表3-5得：F的基本偏差 EI = 20 口 m4）計算軸的另一個極限偏差h7 的另一個極限

22、偏差 ei =es IT7 = 0 21 = 21 口 m5）計算孔的另一個極限偏差F 8的另一個極限偏差6）標出極限偏差ES= EI + IT8 = 20+ 33= 53 口 m30F8(0.0530.020)h7(00.0217）作公差與配合圖解，如圖3-3所示。圖3-38）計算極限間隙Xmax = ES ei = 53 （ 21 ）=Xmin = EI es = 0 =巾 14H7/ r6解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表 3-1 得：IT6 = 11 口 m IT7=18 口 m。2）查表確定軸的基本偏差查表3-4得：r的基本偏差 ei =23 im3）查表確定孔的基本偏差杳表3-5

23、得：H的基本偏差 EI = 0 i4）計算軸的另一個極限偏差r6 的另一個極限偏差 es=ei + IT6 = 23 + 11 = 34 i m5）計算孔的另一個極限偏差H7 的另一個極限偏差ES= EI + IT7 = 0+ 18= 18 i m0.0186）標出極限偏差14 H7（0）0.034 6（ 0.023）7）作公差與配合圖解，如圖3-4所示。圖3-48）計算極限過盈Wax= El es=（ 0 34） （1 m= - 34 口 mYmin= ES ei =（+ 18 23） i m= 5 i m巾 60P6/ h5解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表 3-1 得：IT5 = 13

24、 i m IT6=19 i m2）查表確定軸的基本偏差查表3-4得：h的基本偏差 es=0 i m3）查表確定孔的基本偏差查表 3-5 得：P的基本偏差 ES= 32+A= （ 32 + 6） i m= 26 i m4）計算軸的另一個極限偏差h5 的另一個極限偏差 ei =es IT5 = 0 13= 13 i m5）計算孔的另一個極限偏差P6的另一個極限偏差 El = ES- IT6 = 26 19 = 45 i m0.0266）標出極限偏差P6 （ 0.045）60 h5（ eg）7）作公差與配合圖解，如圖3-5所示。圖3-58）計算極限過盈Ymax= EI es= 45 0 = 45 i

25、 mYmin= ES ei = 26 （ 13） = 13 i m巾 45JS6/ h5解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表 3-1 得：IT5 = 11 i m IT6=16 im2）查表確定軸的基本偏差查表3-4得：h的基本偏差es=0 i m3）查表確定孔的基本偏差查表3-5得：JS的基本偏差 ES= IT6/2 = 16/2 = 8 i m4）計算軸的另一個極限偏差h5 的另一個極限偏差 ei =es IT5 = 0 11 = 11 i m5）計算孔的另一個極限偏差JS6 的另一個極限偏差 El= ES IT6 = 8 16= 8 i m6）標出極限偏差45 JS6（ °.&

26、#176;°8）h5（ 0.011）7）作公差與配合圖解，如圖3-6所示。圖3-68）計算極限間隙和過盈Ymax= El es= 8 0= 8 口 mXnax= ES- ei = 8 （ 11） = 19 口 m 巾 40H7Z t6解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表 3-1 得：IT6 = 16 口 m IT7=25 口 m。2）查表確定軸的基本偏差查表3-4得：t的基本偏差 ei =48 口3）查表確定孔的基本偏差杳表3-5得：H的基本偏差 El = 0m4）計算軸的另一個極限偏差T6 的另一個極限偏差 es=ei + IT6 = 48 + 16= 64 口 mt5）計算孔的另

27、一個極限偏差H6的另一個極限偏差6）標出極限偏差ES= EI + IT7 = 0 + 25= 25 口 mt40H7(0.0250 )t6(0. 0640. 0487）作公差與配合圖解，如圖3-7所示。圖3-78)計算極限過盈Ymax= EI es= 0 64= 64 口 mYmin = ES-ei = 25 48= 23 口 m3-12 根據(jù)下表中給出的數(shù)據(jù)求空格中應(yīng)有的數(shù)據(jù)并填入空格內(nèi)。基本尺寸孔軸Xmax 或 YminXmin 或 YmaxXav 或 YavTESEITheseiTs巾250+巾140+巾4503- 13 設(shè)有一孔、軸配合，基本尺寸為40mm要求配合的間隙為，試用計算法確

28、定公差等級和選取適當?shù)呐浜稀＝?）選擇基準制由于沒有特殊的要求，所以應(yīng)優(yōu)先選用基孔制，即孔的基本偏差代號為Ho2）確定孔、軸公差等級由給定條件可知，此孔、軸結(jié)合為間隙配合，其允許的配合公差為Tf = Xnax Xmin =因為Tf = Th+Ts=，假設(shè)孔與軸為同級配合，貝UTh= Ts= Tf/2 = /2 = 口 m查表3 1可知，口 m介于IT6 = 16 口 m和IT7 = 25 口 m之間，而在這個公差等級范圍內(nèi)， 國家標準要求孔比軸低一級的配合，于是取孔公差等級為IT7，軸公差等級為IT6IT6 + IT7 = + = W Tf3) 確定軸的基本偏差代號由于采用的是基孔制配合，則孔

29、的基本偏差代號為H7,孔的基本偏差為 EI = 0,孔的另一個極限偏差為ES= El + IT7 = 0+=。根據(jù)EI es = Xmin=,所以軸的上偏差 es= El Xnin = 0mrA- = o杳表3-4得es=對應(yīng) 的軸的基本偏差代號為f,即軸為f6。軸的另一個極限偏差為ei = esIT6 = =。4) 選擇的配合為40H 7 (00.025f6(0.0250.0415)驗算Xnax= ES- ei =( ) mn=畑=ei es= 0( ) mn=因此，滿足要求。3- 14 如圖3-43所示，1為鉆模板，2為鉆頭，3為定位套，4為鉆套，5為工件。已 知：(1)配合面和都有定心要

30、求，需用過盈量不大的固定聯(lián)接；(2)配合面有定心要求，在安裝和取出定位套時需軸向移動；(3)配合面有導(dǎo)向要求，且鉆頭能在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下進入鉆套。試選擇上述配合面的配合種類，并簡述其理由。解：見下表。配合部位已知條件配合種類有定心要求，不可拆聯(lián)接過盈配合有定心要求，可拆聯(lián)結(jié)(鉆套磨損后可更換)過渡配合有定心要求，安裝和取出定位套時有軸向移動間隙配合有導(dǎo)向要求，且鉆頭能在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下進入鉆套間隙配合3- 15 圖3-44為車床溜板箱手動機構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)圖。轉(zhuǎn)動手輪3通過鍵帶動軸4,軸4上的小齒輪，軸7右端的齒輪1，軸7以及與床身齒條(未畫出)嚙合的軸7左端的齒輪，使 溜板箱沿導(dǎo)軌作縱向移動。各配合圖面的基

31、本尺寸為：巾40mm巾28mm巾28mm巾46mm巾32mm巾32mm巾18mm試選擇它們的基準制，公差等級和配合種類。解：(單位均為mr)40H7/n6 (或 $ 40H7/p6 ); $ 28F7/h6 ;$ 28M7/h6(或$ 28K7/h6);$ 46H7/n6 (或0 46H7/p6);© 32H7/f6 ; ®$ 32H7/n6 (或$ 32H7/p6);© 18H7/f6。3-16用普通測量器具測量50f8(0024)軸，20H10(O0.084)孔，試分別確定孔、軸所選擇的測量器具并計算驗收極限。解：1)確定50f 8( 0.065 )的測量器具

32、并計算驗收極限按方法1確定驗收極限。由表3-15查得安全裕度 A= 口 m貝y由式(3-22)可得上驗收極限= 50mr 下驗收極限= 50mr + 由表3-15按優(yōu)先選用I檔的原則，查得測量器具不確定度的允許值U1= 口 由表3-17查得分度值為的比較儀不確定度為，它小于，所以能滿足要求。2)確定20H10(00.084)的測量器具并計算驗收極限按方法1確定驗收極限。由表3-15查得安全裕度 A=y m貝V由式(3-22)可得上驗收極限= 20mmn 下驗收極限=20mmr由表3-15按優(yōu)先選用I檔的原則，查得測量器具不確定度的允許值ui= 口 m由表3-18查得分度值為的千分表不確定度為，

33、它小于，所以能滿足要求。4- 1 幾何公差特征共有幾項？其名稱和符號是什么 ?答：國家標準 GB/Tll82 2008 規(guī)定的幾何公差的特征項目分為形狀公差、方向公差、 位置公差和跳動公差四大類，共有 19 項，用 14種特征符號表示。它們的名稱和符號見表 4-1 ：表4-1幾何公差特征符號4- 2 舉例說明什么是最小條件？為什么要規(guī)定最小條件？答：最小條件是指被測實際要素對其理想要素的最大變動量為最小。規(guī)定最小條件是為了使評定結(jié)果唯一，同時使工件最大限度地通過合格。4- 3 公差原則包括哪些內(nèi)容？說明公差原則（或要求）的含義，并簡述其應(yīng)用場合。確定尺寸公差與幾何公差之間相互關(guān)系的原則稱為公差

34、原則，它分為獨立原則和相關(guān) 要求兩大類。相關(guān)要求包容要求，最大實體要求、最小實體要求和可逆要求。包容要求是指當實際尺寸處處為最大實體尺寸時，其幾何公差為零；當實際尺寸偏離 最大實體尺寸時，允許的幾何誤差可以相應(yīng)增加，增加量為實際尺寸與最大實體尺寸之差（絕對值），其最大增加量等于尺寸公差。最大實體要求用于被測要素時，被測要素的幾何公差值是在該要素處于最大實體狀態(tài) 時給定的。當被測要素的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即實際尺寸偏離最大實體尺寸時， 允許的幾何誤差值可以增加，偏離多少，就可增加多少，其最大增加量等于被測要素的尺寸公差值。最小實體要求用于被測要素時，被測要素的幾何公差是在該要素處于最小實

35、體狀態(tài)時給定的。當被測要素的實際輪廓偏離其最小實體狀態(tài)，即實際尺寸偏離最小實體尺寸時，允許的幾何誤差值可以增大，偏離多少，就可增加多少，其最大增加量等于被測要素的尺寸公 差值。可逆要求不能單獨采用，只能與最大實體要求或最小實體要求一起應(yīng)用?？赡嬉笥糜谧畲髮嶓w要求，除了具有上述最大實體要求用于被測要素時的含義（即當被測要素實際尺寸偏離最大實體尺寸時，允許其形位誤差增大，即尺寸公差向幾何公差轉(zhuǎn)化 ）外，還表示當幾何誤差小于給定的幾何公差值時，也允許實際尺寸超出最大實體尺寸；當幾何誤差為零時，允許尺寸的超出量最大，為幾何公差值，從而實現(xiàn)尺寸公差與幾何公差相互 轉(zhuǎn)換的可逆要求。最小實體要求用于被測要

36、素時，被測要素的幾何公差是在該要素處于最小實體狀態(tài)時給定的。當被測要素的實際輪廓偏離其最小實體狀態(tài)，即實際尺寸偏離最小實體尺寸時，允許的幾何誤差值可以增大，偏離多少，就可增加多少，其最大增加量等于被測要素的尺寸公差值，4- 4 選擇幾何公差包括哪些內(nèi)容？什么情況選用未注公差 ?未注公差在圖樣上如何表 示?答：選擇幾何公差主要包括正確選擇公差特征、公差數(shù)值 （ 或公差等級 ）和公差原則。 為了簡化制圖，對一般機床加工就能保證的形位精度，不必在圖樣上注出幾何公差。 采用規(guī)定的未注公差值時，應(yīng)在標題欄或技術(shù)要求中注出下述內(nèi)容；如“GBT1184K”。4- 5 什么是體外作用尺寸？什么是體內(nèi)作用尺寸？

37、對于內(nèi)、外表面，其體外、體內(nèi)作 用尺寸的表達式是什么 ?答：體外作用尺寸 （ dfe、Dfe） 是指在被測要素的給定長度上，與實際外表面體外相接的 最小理想面或與實際內(nèi)表面體外相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?。式中：da 軸的實際尺寸dfe da f ， d fi da f體內(nèi)作用尺寸 （ dfi、 D fi ）是指在被測要素的給定長度上，與實際外表面體內(nèi)相接的最大 理想面或與實際內(nèi)表面體內(nèi)相接的最小理想面的直徑或?qū)挾取 fe Da fD fi Da fDa 孔的實際尺寸f 幾何誤差?對于內(nèi)、外表面，其最大實體實效尺寸的表達式是什4- 6 什么是最大實體實效尺寸 么?DMVDMt答：最大實體實效

38、狀態(tài)下的體外作用尺寸稱為最大實體實效尺寸（dMV ， DMV ）。dMVdMt式中：dM 軸的最大實體尺寸DM 孔的最大實體尺寸 t 幾何公差4- 7 什么是最小實體實效尺寸 ?對于內(nèi)、外表面，其最小實體實效尺寸的表達式是什 么?答：最小實體實效狀態(tài)下的體內(nèi)作用尺寸稱為最小實體實效尺寸（ dLV ，DLV ）。dLV dL tDLV DL t式中： dL 軸的最小實體尺寸DL 孔的最小實體尺寸t幾何公差4-8 幾何公差帶與尺寸公差帶有何區(qū)別？幾何公差的四要素是什么？答：尺寸公差帶是由代表上，下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域，控制實際尺寸在上， 下極限尺寸內(nèi)。幾何公差帶用來限制被測實際要素變動的區(qū)域

39、。它是一個幾何圖形，只要被測要素完全落在給定的公差帶內(nèi)，就表示被測要素的幾何精度符合設(shè)計要求。幾何公差的四要素是形狀、大小、方向和位置。4-9 舉例說明什么是可逆要求？有何實際意義？答：可逆要求是在最大實體要求、最小實體要求應(yīng)用的基礎(chǔ)上才能夠使用的。是在被 測要素的幾何誤差沒有達到幾何公差時，反向補償給尺寸的相關(guān)要求。可逆要求與最大（最?。嶓w要求聯(lián)用，能充分利用公差帶，擴大了被測要素實際尺寸 的范圍，使尺寸超過最大（最?。嶓w尺寸而體外（體內(nèi)）作用尺寸未超過最大（最?。嶓w實效 邊界的廢品變?yōu)楹细衿?，提高了效益?-10 試解釋圖4-29注出的各項幾何公差的含義，填入表4-2。表4-2幾何公

40、差的含義序號項目名稱被測要素基準要素公差帶形狀公差帶大小/mm公差帶方向公差帶位置圓柱度圓柱面無兩同軸圓柱面之間的區(qū)域半徑差為浮動浮動斜向圓跳動圓錐面A B公共軸 心線一段圓錐面距離為與被測面垂直與基準軸線同軸對稱度鍵槽中心平面圓錐面軸 線兩平行平面之間的區(qū)域距離為與基準平行對稱配置在 基準兩側(cè)圓柱度圓柱面無兩同軸圓柱面之間的區(qū)域半徑差為浮動浮動徑向圓跳動圓柱面C D公共軸線兩同心圓之間區(qū)域半徑差為與基準軸線垂直與基準軸線同軸平行度軸心線A B公共軸 心線圓柱面內(nèi)的區(qū)域直徑為©與基準軸線平行浮動4-11 將下列幾何公差要求標注在圖4-1 上:（1）圓錐截面圓度公差為；（2）圓錐素線直

41、線度公差為 7級（L=50mm，并且只允許材料向外凸起;80H 7遵守包容要求，80H 7孔表面的圓柱度公差為；圓錐面對 80H 7軸線的斜向圓跳動公差為；（5）右端面對左端面的平行度公差為；其余幾何公差按 GB/T 1184 中K級制造。解：標注見圖4-1。圖4-1 題4-11圖4-12將下列幾何公差要求，分別標注在圖4-2a、b 上;（1）標注在圖4-2a上的幾何公差要求：1）400 0.03圓柱面對兩25Oo.o2i公共軸線的圓跳動公差為；2）兩250oo2i軸頸的圓度公差為；3）40 0.03左、右端面對兩25 0.021公共軸線的端面圓跳動公差為；4）鍵槽1000.036中心平面對4

42、0°0.03軸線的對稱度公差為。解：標注見圖4-2a。圖4-2a題4-12 a圖（2）標注在圖4-2b上的幾何公差要求：1）底平面的平面度公差為；0.0212）20。兩孔的軸線分別對它們的公共軸線的同軸度公差為；0 0213）20。兩孔的軸線對底面的平行度公差為，兩孔表面的圓柱度公差為。解：標注見圖4-2b。圖4-2b 題4-12 b圖4-13指出圖4-3中幾何公差的標注錯誤，并加以改正（不允許改變幾何公差特征符號）。解：改正見圖4-3。圖4-3 題4-13圖4-14指出圖4-4中幾何公差的標注錯誤，并加以改正（不允許改變幾何公差特征符號）。圖4-4 題4-14圖4-15按圖4-34

43、上標注的尺寸公差和幾何公差填表，對于遵守相關(guān)要求的應(yīng)畫出動態(tài) 公差圖。解：解釋見表4-3，動態(tài)公差圖見圖 4-5。單位：mm圖 號采用的公差原則（要求）遵守的理想邊界邊界尺寸/mm最大實體狀態(tài)時的形位公差/mm最小實體狀態(tài)時的形位公差/mm局部實際尺寸合格范圍/mma獨立原則一1b包容要求最大實體邊界01c最大實體要求與可逆要求聯(lián)合使用最大實體實效邊界1d最小實體要求最小實體實效邊界1e最大實體要求最大實體實效邊界1f最大實體要求的零幾何公差最大實體邊界40040圖 4-5 題 4-15 圖習 題 55- 1 實際表面、表面輪廓有何關(guān)系？表面輪廓與原始輪廓、波紋度以及表面粗糙度之間 有何關(guān)系？

44、答：實際表面是零件的真實表面。 表面輪廓是指理想平面與實際表面相截所得到的交線。 原始輪廓、 波紋度輪廓和表面粗糙度輪廓， 這三種輪廓是對表面輪廓運用不同截止波長 的輪廓濾波器濾波后獲得的。5- 2 表面粗糙度對零件的工作性能有何影響？ 答：表面粗糙度對零件的工作性能有如下影響。(1) 影響零件的耐磨性；( 2)影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性；(3) 影響疲勞強度( 4)影響抗腐蝕性 (5)其它的影響，對接觸剛度、 密封性、 產(chǎn)品外觀及表面反射能力等都有明顯的影響。5- 4 表面粗糙度評定參數(shù) Ra和Rz的含義是什么？答：表面粗糙度評定參數(shù) Ra：在一個取樣長度內(nèi)，縱坐標Z(x)絕對值的算術(shù)平均值。表面

45、粗糙度評定參數(shù) Rz：在一個取樣長度內(nèi)，最大輪廓峰高Rp和最大輪廓谷深 Rv之和的高度。5- 5 選擇表面粗糙度參數(shù)值時，應(yīng)考慮那些因素？ 答：表面粗糙度的評定參數(shù)值的選用原則是在滿足功能要求的前提下，參數(shù)的允許值應(yīng)盡可能大些(除 Rmr(c)外)，以減小加工難度，降低生產(chǎn)成本。(1) 同一零件上，工作表面的Ra或Rz值比非工作表面小。(2) 摩擦表面Ra或Rz值比非摩擦表面小。(3) 運動速度高、 單位面積壓力大， 以及受交變應(yīng)力作用的重要零件的圓角溝槽的表面 粗糙度要求應(yīng)較高。(4) 配合性質(zhì)要求高的配合表面(如小間隙配合的配合表面) 、受重載荷作用的過盈配 合表面的表面粗糙度要求應(yīng)較高。

46、(5) 在確定表面粗糙度參數(shù)值時， 應(yīng)注意它與尺寸公差和幾何公差協(xié)調(diào)。 尺寸公差值和幾何公差值越小，表面粗糙度的Ra或Rz值應(yīng)越小，同一公差等級時，軸的粗糙度Ra或Rz值應(yīng)比孔小。(6) 要求防腐蝕、密封性能好或外表美觀的表面粗糙度要求應(yīng)較高。(7) 凡有關(guān)標準已對表面粗糙度要求作出規(guī)定 (如與滾動軸承配合的軸頸和外殼孔的表面粗糙度)，則應(yīng)按相關(guān)規(guī)定確定表面粗糙度參數(shù)值。5- 6 常用的表面粗糙度測量方法有哪幾種？各種方法分別適宜于哪些評定參數(shù)?答：表面粗糙度的檢測方法主要有比較法、光切法、針描法和干涉法。序檢測方法測量器具測量參數(shù)及范圍適用場合1比較法粗糙度樣板估計Ra Rz車間生產(chǎn)現(xiàn)場 內(nèi)

47、、外表面2針描法電動輪廓儀Ra卩m 此外，也可測 RSmRmr (c )及 Rz 等內(nèi)、外表面3光切法光切顯微鏡Rz 80 卩 m外表面4干涉法干涉顯微鏡Rz g m外表面5-7 在一般情況下，© 40H7和$ 80H7相比，© 40H6/f5和$ 40H6/s5相比，哪個應(yīng) 選用較小的Ra值？答：$ 40H7比$ 80H7的粗糙度可選小些，因為其尺寸小些，較易保證；$ 40H6/S5比$ 40H6/f5的粗糙度應(yīng)選小些，因該配合是過盈配合，為了連接可靠、 安全，應(yīng)減小粗糙度，以免裝配時將微觀不平的峰、谷擠平而減小實際過盈量。5- 8將圖5-23所示軸承套標注的表面粗糙度的

48、錯誤之處改正過來。解：改正見圖5-1。圖5-1 題5-8圖習 題66- 1 圓錐結(jié)合有哪些優(yōu)點？對圓錐配合有哪些基本要求？答：圓錐結(jié)合具有同軸度高、間隙和過盈可以方便地調(diào)整、密封性好、能以較小的過盈量傳遞較大的轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點。圓錐配合有以下基本要求：1）圓錐配合應(yīng)根據(jù)使用要求有適當?shù)拈g隙或過盈。2）間隙或過盈應(yīng)均勻，即有接觸均勻性。3）有些圓錐配合要求實際基面距控制在一定范圍。6- 2 圓錐有哪些主要幾何參數(shù)？若某圓錐最大直徑為100mm最小直徑為95mm圓錐長度為100mm試確定圓錐角、圓錐素線角和錐度。答：圓錐的主要幾何參數(shù)有：1）圓錐角；2）圓錐素線角；3）圓錐直徑；4）圓錐長度； 5）錐度

49、。解：圓錐角C(Dd)/L(100-95) /100=1/20圓錐素線角一，根據(jù)C(Dd)/ L2 tan 求得。22Dd1009512ta n 22L210040o2圓錐角221.4322.86426- 3國家標準規(guī)定了哪幾項圓錐公差，對于某一圓錐工件， 是否需要將幾個公差項目全部給出？答：標準中規(guī)定了四個圓錐公差項目，圓錐直徑公差TD,圓錐角公差 AT,給定截面圓錐直徑公差TDS和圓錐的形狀公差 TF。對于一個具體的圓錐工件，并不都需要給定上述四項公差，而是根據(jù)工件的不同要求來給公差項目。6- 4圓錐直徑公差與給定截面的圓錐直徑公差有什么不同？答：圓錐直徑公差 TD是指圓錐直徑允許的變動量

50、。它適用于圓錐全長。給定截面圓錐直徑公差TDS是指在垂直于圓錐軸線的給定截面內(nèi)圓錐直徑的允許變動量，它僅適用于該給定截面的圓錐直徑。6- 5某車床尾座頂尖套與頂尖結(jié)合采用莫氏錐度，頂尖圓錐長度L = 118mm圓錐公差等級為AT8,試查出圓錐角a和錐度C,以及圓錐角公差的數(shù)值 （AT a和ATD）。答：根據(jù)表6-2查得，莫氏錐度的圓錐角a= 117 13 °錐度C=1：。根據(jù)表6-3查得，圓錐角公差的數(shù)值 AT a =1' 05 ； ATD>6- 6圓錐公差有哪幾種給定方法？各適用在什么場合？如何在圖樣上標注？答：GB/T 11334 2005中規(guī)定了兩種圓錐公差的給定

51、方法。方法一給出圓錐的理論正確圓錐角a （或錐度C）和圓錐直徑公差 TD,由TD確定兩個極限圓錐。通常適用于有配合要求的內(nèi)、外圓錐。方法二 給出給定截面圓錐直徑公差TDS和圓錐角公差 AT,此時TDS和AT是獨立的,應(yīng)分別滿足。適用于對給定圓錐截面直徑有較高要求的情況。標注如圖6-1，圖6-2所示：圖6-1標注示例（一）圖6-2 標注示例（二）6-7有一外圓錐，最大直徑D= 200mm圓錐長度=400mm圓錐直徑公差等級為 IT8級, 求直徑公差所能限定的最大圓錐角誤差max。解：查表3-1得直徑公差=72卩mmax720 100/400180 rad6-8在選擇圓錐直徑公差時，對結(jié)構(gòu)型圓錐和

52、位移型圓錐有什么不同？答：對于結(jié)構(gòu)型圓錐，直徑誤差主要影響實際配合間隙或過盈。選用時，可據(jù)配合公差 TDP來確定內(nèi)、外圓錐直徑公差 Tdi、TDe,和圓柱配合一樣。對于位移型圓錐，其配合性質(zhì)是通過給定的內(nèi)、外圓錐的軸向位移量或裝配力確定的， 而與直徑公差帶無關(guān)。直徑公差僅影響接觸的初始位置和終止位置及接觸精度。6-9常用的檢測圓錐角（錐度）的方法有哪些？用圓錐塞規(guī)檢驗內(nèi)圓錐時，根據(jù)接觸斑點的分布情況，如何判斷圓錐角偏差是正值還是負值？答：常用的檢測圓錐角（錐度）的方法有：相對檢測法、絕對測量法和間接測量法。用圓錐塞規(guī)檢驗內(nèi)圓錐時，若接觸斑點在塞規(guī)小端，說明工件的錐角偏差為正，若接觸 斑點在塞規(guī)大端，說明工件的錐角偏差為負。的圓柱在外錐體小端處接觸，測出 值，求錐角a值。解： 因為：ta n 26-10如圖6-23所示，在平板上用高精度的圓柱及量塊測量外錐角，先使兩個直徑相等H,測出Mm值，然后用等