互换性与测量技术张秀珩习题答案

1、第2章思考与习题i- i试列举各专业领域互换性的应用实例，并分析互换性的作用。答：实例略：在设计方面能最大限度地使用标准件，便可以简化绘图和计算等工作，使设计周期 变短，利于产品更新换代和CAD技术的应用。 在制造方面有利于组织专业化生产，使用专用设备和CAVI技术。 在使用和维修方面可以及时更换那些已经磨损或损坏的零部件，对于某些易损件可以提供备 用件，则可以提高机器的使用价值。1-2完全互换与不完全互换的区别是什么？各用于何种场合？答：完全互换以零部件装配或更换时不需要挑选或修配；不完全互换在零部件装配时允许有附加条件的选择或调整。般来说，零部件需厂际协作时应采用完全互换性，部件或构件在同

2、厂制造和装配时，可采用不 完全互换性。1-3试述标准化与互换性及测量技术的关系。答：合理确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的手段和条 件，标准化是实现互换性的前提。1-4什么是优先数系？如何应用？第一个数为10,按R5系列确定后五项优先数。答：优先系数(series of preferred numbers)是国家统一的数值制度，是技术经济工作中统一、 简化和协调产品参数的基础。优先数系的应用很广泛，它适用于各种尺寸、参数的系列化和质量指标的分级，对 保证各种工业产品的品种、规格、系列的合理化分档和协调配套具有十分重要的意义。R5： 10, 16, 25, 4

3、0, 63, 1001-5写出下列派生系列：R10/2, R10/3, R20/3.R10/2： 1、1.6、2.5> 4.()、6.3、10R10/3： 1、 2、 4、 8、 16、 40R20/3： 1、1.4、2.0、2.8、4.0、5.61- 6调查各种产品、机器的主要参数应用优先数系的情况，说明优先数系起的作用。答：略；1-7调查本专业与精度、质量相关的标准。答：略；2- 1测量的实质是什么？ 一个测量过程包括哪些要素？我国长度测量的基本单位及其定义如何？答：测量的实质是为确实被测对象的量值而进行的实验过程，以确定工件是否符合设计图样要求。一个测上验收极限=dmax 一 A

4、= （ 80 0.060 - 0.012）mm = 79.928mm下验收极限=dmin = （ 80 - 0.180）mm = 79.820mm2）选择计算量具查表3-21,确定计算器具不确定允许值=0.011 mm从表2-23查知，分度值为0. 02mm的游标卡尺，不确定度的为值为0. 020mm,小于允许值0.011 nun 可满足要求。3- 20光滑极限量规有何特点？如何用它检验工件是否合格？答：1）量规是-种没有刻度的专用定值检验工具，其外形与被检验对象相反。例如，检验孔的量规为塞 规，可认为是按一定尺寸精确制成的轴；检验轴的量规为环规与卡规，可认为是按一定尺寸精确制成的孔。2）极限

5、量规一般都是成对使用，并分为通规与止规。通规的作用是防止工件尺寸超出最大实体极限，止 规的作用是防止工件尺寸超出最小实体极限。因此，通规应按工件最大实体极限制成，止规应按工件最小实体 极限制成。3）检验时，如果通规能通过工件，而止规不能通过，则认为工件是合格的。用这种方法检救，能够保证 工件的互换性，而且迅速方便。3- 21量规分几类？各有何用途？孔用工作量规为何没有校对量规？答：光滑极限量规的分类根据量规不同用途，分为工作量规、验收量规和校对量规三类：1）工作量规。工人在加工时用来检验工件的量规。2）验收量规。检验部门或用户代表验收工件时用的量规。3）校对量规。用以检验轴用工作量规的量规。校

6、对量规可分为3种：“校通一通”量规（代号为TT）检验轴用量规通规的校对量规。“校止一通”昂:规（代号为ZT）检验轴用量规止规的校对量规。“校通一损”最规（代号为TS）检验轴用屈规通规磨损极限的校对昂:规。因为孔用工作量规（塞规）是轴状的外尺寸，使用指示式计量器具测量很方便，所以不需要校对量规。3- 22确定18H7/p6孔、轴用工作量规及校对量规的尺寸并画出量规的公差带图。解： 018 H7： IT7 = 18nm EI =0, ES = +18 Pm018 p6： IT6 = 11 u m ei = + 18 u m； es = +29 P m孔用塞规：Ti = 2 y m Zi= 2.8

7、um轴用卡规：?! = 1.6 P m Zi= 2um量规工作尺寸标注：有两种方法（设计尺寸标注或工艺尺寸标注）孔用通规：。18斜膘： 止规：例8*膘轴用通规：。18：斜露止规：。18嚣播口：例8：燃¥源1伽8%膘;TS：。18：燃苦3- 23有一配合<l）45H8/f7,试用泰勒原则分别写出孔、轴尺寸的合格条件。轴邳；查表得：IT7=25uiii, IT8=39um, es =-25 um；所以可得孔'"5。孔：LMS= 4>45. 025mm;MMS= 4）45mm;轴：LMS= 4）44.950mm;MMS= <i>44. 975mm;

8、根据泰勒原则：孔（轴）的作用尺寸不超出MMS,局部实际尺寸不超出LMS; 所以：孔的合格条件：MMS<Da<LMS即。45 < （缪5.025回气轴的合格条件：LMS <da< MMS 即 ©44.950 < da <。44.975对；第4章思考与习题4- 1几何公差项目有哪些，分别用什么符号表示？怎么分类？答：见教材P ,表4-1所示。4- 2在什么情况下，需对公差框格中给出的几何公差值加°?答：当几何公差的公差带形状为圆或圆柱面的时候，表示公差大小时应在数值前加°。4- 3比较测同一被测要素时，下列公差项目间的区别和联

9、系1）圆度公差与圆柱度公差。答：圆度公差的形状为两同心圆之间的区域，被测对象为回转体任意横截面。圆柱度公差的形状为两同 轴圆柱面之间的区域，被测对象为圆柱面。当被测对象为圆柱面时，圆柱度包含圆度公差。2）圆度公差与径向圆跳动公差。答：两者在公差带形状上是致的，但圆度公差只控制被测要素的形状，没有方向和位置要求。径向 圆跳动同时控制被测要素的形状、方向和位置。3）同轴度公差与径向圆跳动公差。答：同轴度公差的被测对象为轴线，公差带形状为圆柱面;径向圆跳动的被测对象为回转体某横截面， 公差带形状为两个同心圆之间的区域;同轴度公差控制综合误差，既包含对回转表面的形状、方向及位置控制， 又包含对轴线的平

10、移、倾斜及弯曲的控制。同轴度测最较难，常被径向圆跳动代替。4）直线度公差与平面度公差。答：直线度公差的被测对象为线，包含给定平面的线，给定方向的线，和任意直线，当被测对象为给 定平面或方向的线时，可以实现与平面度一样的功能。5）平面度公差与平行度公差。答：平面度只控制被测面的形状，平行度的被测对象可以为线、面，可以控制被测对象的形状和方向。 当对同一被测要素同时标注平面度和平行度时，平面度公差应小于平行度。4- 4儿何公差项目的公差带由哪儿个要素组成？各公差项目的公差带形状是如何确定的？答：几何公差项目的公差带由形状、大小、方向和位置组成。公差带的形状一般取决于被测要素的形状。4- 5形状公差

11、带、轮廓公差带、方向公差带、定位公差带、跳动公差带的特点各是什么？答：形状公差带只有大小和形状，不控制方向和位置；轮廓公差带根据设计要求不同，可以控制的被测要素不同，可以为形状公差或方向公差或位置公差，即可 以只控制形状（无基准），可以控制形状和方向（有基准），可以控制形状、方向和位置（有基准）； 方向公差带控制被测要素的形状和方向，标注时由基准给出理论正确方向；定位公差带控制被测要素的形状、方向和位置，标注时由基准给出理论正确位置；跳动公差带可以综合控制被测要素的形状、方向和位置，其被测对象通常为回转体的侧面或端面，能综合 反映被测要素的形状、方向和位置误差，其测量方法简单，所以用于替代其他

12、项目。4- 6国家标准规定了哪些几何误差检测原则？答：评定形状误差时，按最小条件的要求，用最小包容区域的宽度或直径来评定形状误差值。评定定向误差时，按最小条件的要求，用定向最小包容区域的宽度或直径来评定定向误差值。评定定位误差时，按最小条件的要求，用定向最小包容区域的宽度或直径来评定定位误差值。4-7国家标准对几何误差的大小是如何规定的，它与几何公差带之间的关系与区别？答：评定形状误差时，按最小条件的要求，用最小包容区域的宽度或直径来评定形状误差值。评定定向误差时，按最小条件的要求，用定向最小包容区域的宽度或直径来评定定向误差值。评定定位误差时，按最小条件的要求，用定向最小包容区域的宽度或直径

13、来评定定位误差值。它与几何公差带在形状上一致，但大小不同，同时产生的方式不同，几何公差带产生于设计要求，几何误 差产生于生产制造，当儿何误差小于公差值时，该项要求被评价为合格。4-8对儿何公差进行选择时需从哪儿方面着手？答：1）首先要认真分析零件各重要部位的功能要求，确定是否要标注几何公差，应当标注哪些项目的公 差。图样上是否要标注几何公差要求，可根据下述原则确定：所设计的几何公差用常用设备和方法加工就能保证者，不必再设计图样上用几何公差框格的形式注出（作 未注公差处理），只需以适当的方式加以说明即可，通常也不检查。若功能允许，零件上某些要素的几何精度高于未注公差要求时，则必须将这些几何公差标

14、注在图样上。通 常用公差框格的形式标注，必须时可用文字说明。若功能允许，零件上某些要素的儿何精度可低于未注公差要求时，一般也不需要标注。但当较大的儿何公 差值对零件的加工具有显著的经济效益时，应将大于未注公差的几何公差值标注在图样上。2）如果要在同一要素上标注几个行为公差项目，则应进行分析。若标注了综合性项目己能满足功能要求， 则不要再标注其他项目。例如，若标注了圆柱度公差己能满足功能要求，则不要再标注圆度公差。3）应从工厂现有的检测条件来考虑几何公差项目的选择。例如，用圆跳动代替同轴度，用圆度和素线直 线度及平行度代替圆柱度，或用全跳动代替圆柱度等。4）确定几何公差项目要参照有关专业标准的规

15、定。例如，与滚动轴承相配合孔、轴的几何公差项目，在 滚动轴承标准中2有规定；单键、花键、齿轮等标准对有关儿何公差也都有相应要求和规定。4-9判断题1）平面度公差带与端面全跳动公差带的形状是相同的。（V ）2）直线度公差带一定是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。（X ）3）圆度公差带和径向圆跳动公差带形状是不同的。（X ）4）形状公差带的方向和位置都是浮动的。（V ）5）位置度公差带的位置可以是固定的，也可以是浮动的。（X ）6）公差等级的选用应在保证使用要求的条件下，尽量选取较低的公差等级。（V ）4-10选择题1）径向全跳动公差带的形状与C的公差带形状相同。A.同轴度 B.圆度 C.圆柱

16、度 D.轴线的位置度2）若某平面对基准轴线的端面全跳动为0. 04mm,则它对同一基准轴线的端面圆跳动一定A.小于0. 04 B.不大于0. 04mm C.等于0. 04mm D.不小于0. 04mm3）_D_是给定平面内直线度最小包容区域的判别准则。三角形准则 B.相间准则C.交叉准则 D.直线准则4-11如图4-55所示，零件的三种不同的标注方法，它们的公差带有何区别？Oo.of3图4-55习题411图00.03/ 0.031 A I答：图a）公差带为两个同心圆之间的区域，且位置不固定，控制轴的任意横截面的轮廓; 图b）公差带为一个圆柱面内的空间，且位置不固定，控制轴的轴线直线度误差； 图

17、c）公差带为两个同心圆之间的区域，同心圆的圆心通过基准轴线A,位置固定；4-12图4-56为一单列圆锥滚子轴承的内圈，试将下列几何公差要求标注在零件图上：1）圆锥横截面的圆度公差为0.006mm：2）圆锥面素线的直线度公差为7级（L=50nun）,并只允许材料向外凸起;3）圆锥面对孔4>80H7轴线的斜向圆跳动公差为0. 01mm；4）4）80H7孔表面的圆柱度公差为0.005mm。5）可端面对左端面的平行度公差为0. 005mmo答:灯 0 005(-ogm-owT0未注几何公始 ficGB/TIIM Ki0 02A0 012-。O.O%!图4-56习题4T2图4T3将下列各项儿何公差

18、要求标注在图4-57上。1) 4> 160f6圆柱表面对巾85K7圆孔轴线的圆跳动公差为0.03mm；2) 巾150f6圆柱表面对巾85K7圆孔轴线的圆跳动公差为0.02mm；3) 厚度为20的安装板左端面对巾150f6圆柱面的垂直度公差为0.03mm；4) 安装板右端面对巾160f6圆柱面轴线的垂直度公差为0. 03mm；5) 4> 125H6圆孔的轴线对巾85K7圆孔轴线的同轴度公差为巾0.05mm；6) 5X。21孔的轴线的位置由4>160f6圆柱面轴线和理论正确尺寸。2】0共同确定，日.均匀分布, 位置度位置度公差为4> 0.125mm。图4-57习题4-13图

19、4-14在不改变几何公差项目的前提下，改正图4-58中几何公差的标注错误。冲A五Jo. 008OI0O.Q10. 05|a-b|c)IfO.O50Xy|i3O OO5 E 品浦姓Bb)。如614N9/ 0.018 A-Fd)图4-58习题4-14图第5章思考与习题5- 1什么是公差原则，国家标准规定了哪些公差原则？答：公差原则是指尺寸公差与儿何公差之间的关系，国家标准规定公差原则分为独立原则和相关要求，相关要 求有可分为包容要求，最大实体要求，最小实体要求以及可逆要求。5- 2体外作用尺寸与最大实体实效尺寸之间是什么关系？答：体外作用尺寸为实际尺寸与要素的形状误差共同作用的综合结果。最大实体实

20、效尺寸是极限尺寸与要 素的几何公差共同综合的结果。理论上最大实体实效尺寸是体外作用尺寸的极限值。当采用最大实体要求时, 以最大实体实效尺寸为边界，可以控制被测要素的体外作用尺寸。5- 3什么是边界，在相关要求中，边界的作用是什么？答：边界是设计所给定的具有理想形状的极限包容面。这里需要注意，孑L （内表面）的理想边界是一个理想 轴（外表面）；轴（外表面）的理想边界是一个理想孔（内表面）。边界的作用是综合控制要素的尺寸和几何误差（形 状、方向或位置误差）。5- 4各种公差原则在标注时具有什么特征？举例说明各种公差原则分别应用于什么场合？答：略，见教材表5-1。5- 5填空1）孔的最大实体实效尺寸

21、MMVS等于孔的最大实体 尺寸与其导出要素的几何公差 之差。2) 可逆要求只能与 最大实体_要求和 最小实体 要求联合应用。3) 公差原则中的包容要求适用于单一要素。包容要求表示实际要素要遵守其也实也边界，其局部 实际尺寸不得超出最小实体尺寸。4) 标准中规定公称尺寸为3050mm时，IT8=39um,则对于图样标注为4>40h8时，其最大实体尺寸 为jQ mm,最小实体尺寸为39.961 mm,对于图样标注为40H8时，其最大实体尺寸为40 mm,最小实 体尺寸为40. 039顾。5- 6试将下列各项要求标注在图5-21 ±：1) 4>30K7孔和<t)50M7孔

22、采用包容要求；2) 底面的平面度公差为0.02mm；3) <l)30K7孔和<b 50M7孔的内端面对它们的公共轴线的圆跳动公差为0. 04mm；4) 4>30K7孔和<t)50M7孔对它们的公共轴线的同轴度公差为0. 04mm；5) 6x011孔对4)50M7孔的轴线和底面的位置度公差为0. 05mm,且被测要素的尺寸公差与几何公差应 用最大实体要求。图5-21题6图5-7按图5-22上标注的尺寸公差和几何公差填表5-3,对于遵循相关要求的项目画出尺寸公差与几何公差之间的动态关系图。答：解：解释见表4-3,动态公差图见图4-5。单位：mm图 号采用的公差原则(要求)遵

23、守边界及边界尺 寸/mmMMS / mmLUS / mmMMC时的几何公差/mmLMC时的儿何 公差/mm局部实际尺寸合格范 围/mma独立原则6 19. 994>2O. 030.01<t>0.01619. 99、6 20. 03b包容要求MMB, 4)19. 9999<l>20. 0300. 044>19. 99'4>2O. 03CMMR与可逆要求联 合使用MMVB, <1)19. 9819. 99620. 030.010. 05<t>19. 98、6 20. 03(1最小实体要求LMVB, <|>10. 139

24、. 9510. 050. 130. 089. 9510. 05C最大实体要求MMVB, 6 24.9494>24.9594)25.0230.010. 023巾 24.9594>24. 972f最大实体要求的 零几何公差MMVB, 4>406406 39.97500. 0254>39. 975<b40f)图5-7题5-7图5-8如图5-23所示，试按要求填空并解答问题。1）孔的局部实际尺寸必须在些叫至巾6. 6 切之间。2）该孔遵守最大实体 边界,边界尺寸为巾6. 45 砌。3）当孔处于最大实体状态时，孔的轴线对基准平面A的平行度公差为0. 05mm。孔的直径均为最

25、小实体尺寸66. 6mm时，孔轴线对基准平面A的平行度公差为0. 15 mm。4）某一加工后的实际孔，测得其孔径为巾6. 55mm,孔的轴线对基 准平面A的平行度误差为0. 12mm,该孔是否合格？不合格 ，为什么？= 6.43vDm,所以不合格。 。第6章思考与习题6- 1表面粗糙度的含义是什么？答：表面粗糙度是指加工表面所具有的微小间距和微小峰谷不平度。6- 2表面粗糙度属于什么误差？对零件的使用性能有哪些影响？答：表面粗糙度属于微观凡何误差，（1）影响零件的耐磨损性（2）影响配合性质（3）影响零件的疲 劳强度微观几何形状误差的轮廓谷，是造成应力集中的因素，零件表面越粗糙，对劳强度（4）影

26、响零件的抗腐蚀性6- 3为什么要规定取样长度和评定长度，两者的区别何在？关系如何？各自的常用范围如何？答：规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。取样长度应与被测表面的 粗糙度相适应，表面越粗糙，取样长度应越大。规定评定长度是用于判别被评定轮廓表面的均匀程度，个评 定长度包含有一个或几个取样长度。一般取In = 51r，如实测表面均匀性较好，测量时可选In < 51r;均匀性差 的表面，可选ln > 5lro6- 4国家标准规定了哪些表面粗糙度评定参数？应如何选择？选择表面粗糙度参数值时是否越小越好？ 答：幅度参数Ra、Rz是国家标准规定必须标注的参数，故

27、又称为基本评定参数。间距参数Rsm与曲线和相 关参数R，g称为附加参数，只有零件表面有特殊使用要求时才选用。1）当表面要求耐磨是可以选用Ra、Rz和Rsm。2）当表面要求承受交变应力时可以选用Rz和Rg（c）。3）当表面着重要求外观质量和可漆性时可选用Ra和Rsm。一般来说，零件的表面粗糙度参数值越小，零件的工作性能越好，使用寿命也越长。但绝不能认为表面粗 糙度参数值选择的越小越好，还要考虑工艺性和经济性。选用的原则是：在满足使用要求的前提下，尽可能选 用较大的参数允许值（轮廓支撑长度率除外）。6- 5解释图6-19所标注的表面粗糙度代号的含义图6-19题6-5图答：a）表示去除材料，单向上限

28、值，传输带0. 008-0.8 um , R轮廓，轮廓的算术平均偏差为3. 2 u m , 评定长度为5个取样长度，“16%规则”（默认）。b）表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓，轮廓的算术平均偏差为3.2um ,评定长度为5 个取样长度（默认），“最大规则”。c）表示去除材料，两个单向上限值，默认传输带和评定长度，轮廓的算术平均偏差为3.2um，轮廓的 后过程包括四要素：被测对象，计晟单位，测晟方法，测量不确定度。我国长度测量的基本单位是米，机械 制造中常用的公制长度单位为亳米(mm),技术测量和精密测量时，多用微米(nm)及纳米(nm)为单位。 米是光在真空中1/29979245

29、8秒时间内行程的长度。2-2量块的作用是什么？其结构上有何特点？量块的“等”和“级”有何区别？并说明按“等”和“级"使用时，各自的测量精度如何？答：量块除作为长度量值传递媒介，用以体现测量单位外，还广泛用来检定和校准量具和量仪，比较测量时 用来调整仪器零位，有时允许直接用以检验零件，或者用于机械加工中的精密划线和精密机床调整。为了满 足不同应用场合对量块精度的要求，量块按照制造精度分为K、0、1、2、3 “级”，其中K为标准级，K、0级 准确度最高，3级的准确度最低。量块按检定准确度分为1、2、3、4、5 “等”。其中1等准确度等级最高， 5等准确度最低。量块按级使用时，应以量块的标

30、称长度为工作尺寸，该尺寸包含了制造时的尺寸误差。量 块按等使用时，应以经检定所得到的昂:块中心长度的实际尺寸为工作尺寸，该尺寸不受制造误差的影响，只包 含检定时较小的测量误差。因此，量块按等使用比按级使用时的准确度高。2-3以光学比较仪为例说明计量器具有哪些基本计量参数(指标)。答：刻度间距；分度值；分辨力；示值范围，例如机械式测微仪的示值范围为±100 5。:测量范围，例如光学比较仪的测量范围为0180mm；灵敏度：示值误差；修正值；测量重复性；测量不确定度；2-4试说明分度值、刻线间距和灵敏度三者有何区别。答：刻度间距是指计量器具的标尺或分度盘上相邻两刻线中心之间的距离或圆弧长度

31、。一般应取刻度间距为 广2. 5mm。分度值是指计量器具的标尺或分度盘I.每-刻度间距所代表的量值。一般长度计量器具的分度值有 0.1mm、0.05mm、0. 02 mm、0. 01 mm、0. 005 mm、0. 002 mm、0. 001 mm等几种。一般来说，分度值越小，则计 量器具的精度就越高。灵敏度是计量器具对被测量几何量微小变化的响应变化能力。若被测几何量的变化为x,该几何量引起计量器具的响应变化能力为L,则灵敏度为：S = A£/Ax当上式中分子和分母为同种量时，灵敏度也称为放大比或放大倍数。对于具有等分刻度的标尺或分度盘的量仪，放大倍数K等于刻线间距a与分度值i之比：

32、K =: 一般来说，分度值越小，则计量器具的灵敏度就越高。2-5试举例说明测量范围与示值范围的区别。答：示值范围(indication range)指计量器具所能显示或指示的被测儿何量起始值到终止值的范围。测量范M (measuring range)指计最器具在允许的误差限度内所能测出的被测几何易值的下限值到上限值的范围。2-6试说明绝对测昂:方法与相对测量方法、绝对误差与相对误差的区别。答：绝对测量是计量器具的示值就是被测几何量的量值。例如，用游标卡尺、千分尺测量轴径的大小。 相对测量是计量器具的示值只是被测几何量相对于标准量的偏差，量值等于己知标准量与该偏差值的比。相对 误差是一个无量纲的

33、数值，通常用百分比来表示。被测量大小相同时可用绝对误差的大小来比较测量准确度 等级的高低，而当被测量的大小不同时则需要用相对误差的大小来比较测量准确度等级的高低。2-7测所误差分哪几类？产生各类测所误差的主要因素有哪些？答：按测量误差特点和性质，W.分为系统误差、随机误差和粗大误差3类。在实际测量中，产生测量误差的因素很多，归纳起来主要有以下几个方面。计量器具的误差；方法误差；环境误差；人为误差;最大高度为12.5um, “16%规则"（默认）。d）表示去除材料，两个单向上限值，默认传输带和评定长度，轮廓的算术平均偏差为3.2u m ,轮廓的 最大高度为12.5um , “最大规则”

34、 om H7 _ H76- 6在一般情况下，和©20H7相比， f6和 s6相比，哪一个应选较小的粗糙度数值？答:620H7比4>80H7的粗糙度可选小些，因为其尺寸小些，较易保证;(p30s6 比 f6的粗糙度应选小些，因该配合是过盈配合，为了连接可靠、安全，应减小粗糙度，以免装配时将微观不平的峰、谷挤平而 减小实际过盈量。第7章思考与习题7- 1向心球轴承的精度分几级？代号是什么？各精度的应用如何？答：国家标准GB/T 307. 32005滚动轴承 通用技术规则规定向心轴承（圆锥滚子轴承除外）分为0、 6、5、4和2五级，精度依次升高（相当于GB/T 307. 31984中

35、的G、E、D、C和B级）；0级一（）级轴承是普通级轴承，在各种机器上的应用最广，它用于对旋转精度和运转平稳性要求不高的， 中等负荷，中等转速的一般旋转机构中。6、5级一6级、5级轴承，多用于比较精密的机床和机器人。4级一4级轴承多用于转速很高或旋转精度要求很高的机床和机器的旋转机构中。2级一2级轴承应用在精密机械的旋转机构中。7- 2滚动轴承内圈与轴颈，外圈与壳体孔的配合分别采用哪种基准制？答：滚动轴承的外径与外壳孔的配合采用基轴制，轴承内圈与轴的配合采用基孔制。7- 3滚动轴承内径公差带分布有何特点？为什么？答：内圈基准孔公差带位于公称内径d为零线的下方，且上偏差为零。因为通常情况下，轴承的

36、内圈是 随轴一起转动的，为防止内圈和轴颈之间的配合产生相对滑动而导致结合面磨损，影响轴承的工作性能，因此 要求两者的配合应具有一定的过盈，但由于内圈是薄壁零件，容易弹性变形胀大，过盈较大会使他们产生较大 的变形，影响轴承内部的游隙，且一定时间后又要拆换，故过盈量不能太大。如果采用过渡配合，又可能出现 间隙，不能保证具有一定的过盈，因而不能满足轴承的工作需要；若采用非标准配合，则又违反了标准化和互 换性原则，所以要采用有一定过盈的配合。此时，当它与一般过渡配合的轴相配时，不但能保证获得不大的过 盈，而且还不会出现间隙，从而满足了轴承内圈与轴的酿合要求，同时乂可按标准偏差来加工轴。7- 4滚动轴承

37、与轴颈及外壳孔的配合在装配图上的标注有何特点？答：在装配图上只标注与轴承内外径配合的轴颈和外壳孔的尺寸公差，不标注配合尺寸。7- 5对与滚动轴承配合对轴颈及外壳孔，应采用哪些公差原则和规定哪些几何公差项目？在图样上如何标 注？答：由于轴承套圈为薄壁零件，装配后轴径和外壳孔的形状误差直接反映到套圈轨道上，导致轨道变形, 影响轴承旋转精度并引起振动和噪声。所以，对轴颈和外壳孔提出了圆柱度公差要求。同时，如果轴肩和外壳 孔间存在较大的垂直度误差。轴承安装后将产生倾斜，影响其旋转精度，所以对轴肩和外壳孔肩规定了轴向跳 动公差。为了保证轴承与轴颈、外壳孔的配合性质，国标规定轴径和外壳孔的尺寸公差和儿何公

38、差之间采用包容要 求。对于轴颈，在采用包容要求的同时，为了保证同一根轴上两个轴颈的同轴度精度，还经常提出两个轴颈的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差或径向圆跳动公差的要求。由于表面粗糙度的大小将直接影响配合表面的配合质量，所以，国标还对轴径和外壳孔的配合表面提出了 较高的表面粗糙度要求。1/1<>obIh|>a)b)c)图7-5滚动轴承的图样标注7- 6与滚动轴承配合时，负荷大小对配合的松紧有何影响？答：负荷越大，配合应越紧。第8章思考与习题8- 1影响螺纹互换性对因素有哪些？对这些因素是如何控制的？答：实际螺纹往往同时存在中径、螺距和牙型半角误差，而三者对旋合性均有影响。

39、螺距和牙型半角误差 对旋合性的影响，对于外螺纹来说，其效果相当于中径增大了；对于内螺纹来说，其效果相当于中径减小了, 因此可通过中径公差综合控制螺纹的中径尺寸误差、螺距误差和牙型半角误差。8- 2普通螺纹的中径、单一中径和作用中径三者有何区别和联系？答：中径是指理想螺纹的中径，即没有误差的情况；单一中径是通过测量实际螺纹获得的带有误差的中径 尺寸；作用中径是单一中径与螺纹的几何误差综合的结果。8- 3对于普通紧固螺纹，标准中为什么不单独规定螺距公差和牙型半角公差？答：中径公差是综合公差，用于综合控制螺纹的中径尺寸误差、螺距误差和牙型半角误差。8- 4普通螺纹精度等级如何选择？应考虑哪些因素？答

40、：在生产中，为了减少刀具、量具的规格和数最，对公差带的种类应加以限制。标准DB/T 197-2003规 定了常用的公差带，标准中还将螺纹规定为精密、中等、粗糙三种精度，用于一般机械、仪器和构件的选中等 精度；用于要求配合性质变动较小的选精密级精度：对于要求不高或制造困难的选粗糙级精度。螺纹的旋合R度与螺纹的精度密切相关，旋合长度增加，螺纹半角误差和螺距误差就可能增加，因此同一 精度等级旋合怆度越R，公差等级应越低。8- 5影响螺纹互换性的参数有哪几项？答：中径，螺距，牙型半角，(旋合长度)8- 6解释下列螺纹标记的含义答：1) M24-7H 公称直径为24顾的普通粗牙内螺纹，中径和顶径公差带代

41、号为7H；2) M36X2-5g6g-S 公称直径为36mm的普通细牙外螺纹，螺距为2mm,中径和顶径公差带代号分 别为5g和6g,短旋合长度。3) M36X2-6H/5g6g-L 公称直径为30mm的普通细牙螺纹副，螺距为2mm,内螺纹中径和顶径公差带 代号为6H；外螺纹中径和顶径公差带代号分别为5g和6g,短旋合长度。4) M16XPh3P1.5(two starts)-7H-L-LH 公称直径为16mm的普通细牙内螺纹,螺距为1.5mm,导程3mm (双线)，中径和顶径公差带代号为7H；长旋合长度，左旋；8-7查表确定M24X2-6H5g6g细牙普通螺纹的内、外螺纹的中径，内螺纹小径和外

42、螺纹大径的极限偏差, 并计算极限尺寸。答：NI24 X2-6H 内螺纹：EI = 0 n m ES = 375 P m 小径公差 TD1 = 375 pm 中径公差 TD2 = 20 pm ES = 20 pmM24 x 2 - 5g6g 外螺纹：es = -38 um ei= -318 P m 大径公差 Tdl = 280 pm 中径公差 Td2 = 132 pmei = -170 pm第7章思考与习题9- 1齿轮传动有哪些使用要求？影响运动质量的因素有哪些？如何满足这些使用要求？答：使用要求：传递运动的准确性；传递运动的平稳性；载荷分布的均匀性；传动侧隙的合理性。影响齿轮运动质量的因素有：

43、几何偏心和运动偏心。上四项要求中，前三项是针对齿轮本身提出的要求, 第四项是对齿轮副的要求，而且对不同用途的齿轮，提出的要求也不一样。如用于分度机构、读数机构的齿轮， 传动比应准确，侧重运动准确性要求；对高度传动力齿轮，应减少冲击、振动和噪声，侧重:工作平稳性要求; 对用于起重机械、矿山机械等低速动力齿轮，强度是主要的，侧重接触均匀性要求。为保证运动的灵活性，每 种齿轮传动的齿侧间隙都必须符合要求。综上所述对齿轮传动的四项使用要求，可以根据不同的使用条件有所 侧重，并要综合考虑，以保证齿轮传动的质量。9- 2齿轮精度等级分几级？如何表示精度等级？试举例说明。答：标准对单个齿轮规定了 13个精度

44、等级，从高到低分别用阿拉伯数字0, 1, 2,，12表示。如：7GB/T 10095. 1-20089- 3齿轮传动为什么要规定齿侧间隙？对单个齿轮来说，可用哪几项指标来控制齿侧间隙的大小？答：为保证齿轮润滑、补偿齿轮的制造误差、安装误差以及热变形等造成的误差，必须在非工作面留有侧 隙。单个齿轮可用齿厚偏差（E.）公法线平均R度偏差（品）两项指标控制。9- 4如何选择齿轮的精度等级？从哪几个方面考虑选择齿轮的检验参数？答：选择精度等级的主要依据是齿轮的用途、使用要求和工作条件，一般有计算法和类比法，中等速度和 中等载荷的一般齿轮精度等级通常按分度圆处圆周速度来确定精度等级，类比法是参考同类产品

45、的齿轮精度, 结合所设计齿轮的具体要求来确定精度等级。确定检验项目，一般根据以下几方面内容来选择：齿轮的精度等级，齿轮的切齿工艺；齿轮的生产批量；齿轮的尺寸大小和结构；齿轮的检测设备情况。9- 5最小侧隙是如何规定的？如何计算齿厚的上偏差和下偏差？答：最小侧隙bmin j是当个齿轮的齿以最大允许实效齿厚与具有最大允许实效齿厚的相配齿在最紧的 允许中心距相啮合时，在静态条件下存在的允许侧隙。九min=|（Eg"Eg.2）COS%|如果瓦诵和瓦妃两个啮合齿轮齿厚上偏差相等，则jhnm.n=2Esnsonan,此时两齿轮的齿厚上偏差为Eghumin2 cos an设计时通常取E响=Eg齿轮

46、下偏差为Esni = Esns f9- 6齿轮坯精度包括那些方面？如何确定它的精度？答:齿轮坯精度包括盘状齿轮其准孔的直径尺、J公差，齿轮轴轴颈的直径尺寸公差和形状公差，齿顶圆的 直径尺寸公差，基准断面对齿轮基准轴线的端面圆跳动公差，基准圆柱面对齿轮基准轴线的径向圆跳动公差； 同时还要给出各表面、齿面的表面粗糙度；具体见GB-Z18620. 3-2008o确定时根据齿轮的精度等级确定。9-7某通用减速器有一带孔的直齿圆柱齿轮，已知：模数m = 3 mm,齿数z=32,中心距a = 288 mm, 孔径D = 40 mm,齿形角a =20° ,齿宽b= 20 mm,其传递的最大功率P

47、= 7. 5kW,转速n=1280r/min，齿轮的 材料为45钢,其线膨胀系数 = 11.5x10-6 c；减速器箱体的材料为铸铁，其线膨胀系数% = 10.5xl06/°C ； 齿轮的工作温度匕=60°C,减速器箱体的工作温度t2 = 40°C ,该减速器为小批生产。试确定齿轮的精度等级、 有关侧隙的指标、齿坯公差和表面粗糙度。解：1确定齿轮精度等级从给定条件知该齿轮为通用减速器齿轮，由表7. 14可以大致得出齿轮精度等级在69级之间，而且该齿轮为既传递运动又传递动力，可按线速度来确定精度等级。业_ = 3%3*32'/280=6.43虹V=1000x

48、601000x60由表9-4选出该齿轮精度等级为7级，由于一般减速器对运动准确性的要求不高，故其中切向综合总偏差和齿距累积总偏差Fp（FQ等指标也可选低一级，即选为8级精度。2最小侧隙和齿厚偏差的确定1）由于分度圆的速度v< 2汨s ,故取：扁=0.0g = 0.01x3 = 0.03mm从设计手册中查得：齿轮45#钢的线膨胀系数为=.5xI0 L铸铁箱体 = .5xAT。由题可知：St, =60- 20 = 4CPC M2 =40-20 = 2(TC 史2 =)2 sin %=288x(11.5x10-6x40-H.5x10-6x20)x2x 0.342=0.049mmJ =+ 扁2

49、= (0.03 + 0.049)mm = 0.079皿2）确定齿厚上偏差Eg0.079八八八mm = -0.042nvn2 cos %2 x cos 20°分度圆直径 d=m - Z=3 X 32=96 mm 由表 9-9 查得 F 了 =43 u m=0. 043 mm由表 9-10 查得 br=l. 26IT9二 1. 26X0. 087=0. 110 mm:,Tsn = jF：+b3 X2tan20° = >JO.O632 + 0.1102 X 2Xtan20° =0. 092 mm'. Hsni= - Tsn=-0. 042-0. 092=-

50、0. 134 mm按式(9-8)、(9-9),由齿厚偏差得出其公法线上下偏差：上偏差 Ehns = Esns cosan = - 0. 042Xcos20° = 0. 039 mm下偏差 Ebni = Esni coscrzr = - 0. 134Xcos20° = 0. 126 mm=- + 0.5 = + 0.5499公法线长度W为:W = mU.476(2k-/) + O.OI4z=311.476(2x4-1) + 0.014 x 32 = 32.34/wn因此，在齿轮工作图上的标注为：32.34挪加3确定齿坯公差1）齿轮内孔作为加工、测量和装配的基准，其尺寸公差为I

51、T7,形状与尺寸公差的关系采用包容要求,内孔按基孔制确定，孔的尺寸标注为©40H7略）"2）齿顶圆因不需要作为齿厚的测量基准，故尺寸公差为IT11.且是非配合尺寸，取基本偏差为h。则齿顶圆的尺寸标注为：</>102°o22mm3）基准端面的圆跳动公差为0.018mm;4齿轮主要工作表面的表面粗糙度从表9-2中查得，齿面粗糙度&心/.25卬气 基准端面粗糙度晌登卬齿顶圆表面粗糙度我心呻;基准孔表面粗糙度为Ra 25即。9-8己知直齿圆柱齿轮副，模数m=5mm,齿形角a =20° ,齿数lz =20, 2z =100,内孔=25mm ,

52、d2 = 80mm ,图样标注为 6GB/T 10095. 12008 和 6GB/T10095. 22008。试确定两齿轮人,、F缶F；、f '、乙的允许值。（2）试确定两齿轮内孔和齿顶圆的尺寸公差、齿顶圆的径向圆跳动公差以及端面圆跳动公差。解：分度圆直径：d=mz,根据2经条件可知：两齿轮的分别为：ld=100n«n, 2d=500mm;查表 GB GB/T 10095. 12008 和 GB/T10095. 22008 可知:单位：微米各精度参数齿轮1齿轮2fpt911Fp2847席9.512F；4460f."2222Fr22381）齿轮内孔作为加工、测量和装

53、配的基准，其尺寸公差为IT7,形状与尺寸公差的关系采用包容要求， 内孔按基孔制确定，孔的尺寸标注为©25H7篇脸，）顷、西0H7骅）2）查表9一1可知齿顶圆需要作为齿厚的测最基准，齿轮精度为6级，故齿顶圆尺寸公差为IT5,取基本 偏差为ho则齿顶圆的尺寸为：da= m（Z+2）,经计算得1 da= 11 Omm;2da=510mm,尺寸标注分别为： 肢炒而渺510项2nun3）顶圆径向圆跳动公差=端面圆跳动公差：t5=t2=0.3Fp,其中齿轮1为0.008mm,齿轮2为0. 014mm;2-8试说明系统误差、随机误差和粗大误差的特性和不同点。答：系统误差是指在一定测量条件下，多次测

54、取同一量值时，绝对值和符号均保持不变的测量误差，或者 绝对值和符号按某一规律变化的测量误差。前者称为定值系统误差，后者称为变值系统误差。根据系统误差的 性质和变化规律，系统误差可以用计算或实验对比的方法确定，用修正值（校正值）从测量结果中予以消除。但 在某些情况下，系统误差由于变化规律比较复杂，不易确定，因而难以消除。随机误差是指在一定测后条件下，多次测取同一最值时，绝对值和符号以不可预定的方式变化着的测晟误 差.随机误差主要由测量过程中一些偶然性因素或不确定因素引起的。就某一次具体测量而言，随机误差的绝 对值和符号无法预先知道。但对于连续多次重复测量来说，随机误差符合一定的概率统计规律，因此

55、，可以应 用概率论和数理统计的方法来对它进行处理。粗大误差（parasitic error,简称粗误差，亦称过失误差）超过在规定条件下预计的误差。这种误差是 由于测量者主观上的疏忽或客观条件的剧变（如突然的振动）等原因所造成的。粗大误差的产生有主观和客观 两方面的原因，主观原因如测量人员疏忽造成的读数误差，客观原因如外界突然振动引起的测量误差。由于粗 大误差明显歪曲测量结果，因此在处理测量数据时，应根据判别粗大误差的准则设法将其剔除。2-9为什么要用多次重复测量的算术平均值表示测量结果？这样表示测量结果口J减少哪一类测量误差对 测量结果的影响？答：通过对某一被测几何量进行连续多次的重复测量，得

56、到一系列的测量数据（测得值）一测量列，可以对 该测量列进行数据处理，以消除或减小测量误差，提高测量精度。这样表示测量结果可减少随机测量误差对测 量结果的影响。2-10 在立式光学计上对一轴类零件进行比较测量，共重复测量12次，测得值如下（单位为mm）：20.（）15, 20.013, 20.016, 20.012, 20.015, 20.014, 20.017, 20.018, 20.014, 20.016, 20.014, 20.015.试求出该 零件的测最结果。1 »12答：测量列的算术平均值：r = -£x, = Z（20.015 + 20.013+L +20.015

57、）=20.015 i 12i残差：如单次测量列测量值的标准差:* 1.68|im ； 3 0 =5. 04呻,测量列中没有出现绝对值大于3。的残差，即测量列中不存在粗大误差;U = 3 （力=3 x« ±1.45 f.nn不确定度：1 外测量结果:x=x±U = 20.015mm ± 0.0015mm2-11若用-块4等量块在立式光学计上对一轴类零件进行比较测量，共重复测量12次，测得值如下(单位为 mm)： 20.015, 20.013, 20.016, 20.012, 20.015, 20.014, 20.017, 20.018, 20.014, 20.016, 20.014, 20.015.在已知量块的中心长度实际偏差为+0.2 nm,其长度的测量不确定度的允许值为±0.25 Um的情况 下，不考虑温度的影响，试确定该零件的测量结果。答：利用