机械精度设计基础及应用习题

1、实用文档第二章机械精度设计中的基础标准12.查表并计算下列三对孔、轴的极限偏差、标准公差、基本偏差、极限尺寸、 极限间隙或过盈、平均间隙或过盈以及配合公差，说明它们的基准制和配合类别, 并且分别用公差带图标示。(1)5M过盈配合h6孔：50U 7轴：50 h6标准公差IT 7 25 mIT 6 16 m基本偏差ES 61 mes 0 m极限偏差ES 61 mes 0 mEI 86 mei 16 m-,一0 061050U 7 0.08650h6 0.016极限尺寸Dmax49.939dMAX50Dmin49.914dMiN49.984极限过盈YminES ei 61 1645 mYMAXEI

2、es 86 086 m平均过盈YYmaxYmin45Y av86-65.5 m22配合公差TfTh Ts 25 16 41m基准制和配合类别基孔制,(2)45H7n6孔：45H 7轴：45n6标准公差IT 725 mIT 616 m基本偏差EI 0mei17 m极限偏差ES25 mes33 mEI 0mei17 m45H 7 00.02545n60.0330.017极限尺寸Dmax45.025d MAX45.033Dmin45d MIN45.0017极限过盈X 八MAXES ei 25 178 m或过盈YMAXEI es 0 3333 m平均过盈YavXMAX YM1Ax8 3312.5 m2

3、2配合公差Tf Th Ts25 16 41 m基准制和配合类别基孔制，过渡配合(3)40 G7h6孔：40G7轴：40h6标准公差IT 725 mIT 616 m基本偏差EI9 mes 0m极限偏差ES34 mes 0mEI9 mei16 m0.03440G7 0.00940h600.016极限尺寸Dmax40.034dMAX40Dmin40.009d MIN39.984极限间隙X 八MAXES ei 34 1650 mX 八MINEI es 9 09m平均间隙XavX MAX X min50929.5m22配合公差Tf Th Ts 25 16 41 m基准制和配合类别基轴制，间隙配合14用已

4、知数值，确定下列习题表中各项数值孔或轴最大极限 尺寸最小极限 尺寸上偏差下偏差公差尺寸标注孔109.9859.970-0.015-0.0030.015100.0150.030孔1515.01715.006+0.017+0.0060.011150.0170.006孔3030.01229.991+ 0.012-0.0090.021300.0120.009轴5049.95049.888-0.050-0.1120.062500.0500.112轴8080.00979.979+0.009-0.0210.030800.0090.021轴10010099.9780-0.0220.0221000 0.0221

5、5下列配合中，它们分别属于哪种基准制的配合和哪类配合，并确定孔和轴的 最大间隙或最小过盈，最小间隙和最大过盈。50H8ES 39 mEI 0 mIT 39 m50 f 8es 25 mei 64 mIT 39 mX MAXES ei 39 64103 mX MINEI es 0 2525 m基孔制间隙配合(3)140H6r5140H 6ES 25 m EI 0 mIT 25 m140r5es 81 m ei 63 m IT 18 mYmaxES ei 0 8181 mYminEI es 25 6338 m 基孔制过盈配合(6) 50-Hjs650H 7ES25 mEI50js6es8 meiX

6、max ES ei 25 80 mIT25 m8 mIT16 m33 m8 mYmaxEI es 0 8 基孔制过渡配合19习题图1所示为圆锥齿轮毛坯，下列有关要素为形位公差要求，试按形位公 差标准规定将其标注在图样上。(1) 圆锥面a的圆度公差为0.01mm(2) 圆锥面a对孔轴线b的斜向圆跳动公差为0.02mm(3) 基准孔b的轴线直线度公差为0.005mm(4) 孔表面c的圆柱度公差为0.01mm(5)端面d对基准孔轴线b的端面全跳动公差0.05mm(6) 端面e对端面d的平行度公差0.03mm20将下列形位公差要求，按国家标准规定标注在习题图2上。(1) 035 f8圆柱面的圆度公差为

7、0.011mm(2) 大端为。32 mm勺圆锥面对基准035 f8轴线的圆跳动公差为0.020mm(3)大端为032mm圆锥面的轴线对基准035f8轴线的同轴度公差为00.012；(4) 035 f8圆柱面的表面粗糙度为Ra上限值为1.25 m,下限值为0.80 m,取样长度为0.8mm(5) C10mml的轴线对基准035f8轴线的垂直度公差为0.010mm(6)车端面A,要求表面粗糙度Rz的最大值为6.3 m,取样长度为2.5mm第三章机械精度设计基础标准的应用12 .对孔轴配合，基本尺寸为。45,其中配合间隙为 Xmax=+50 m , Xmin=+9p m,试确定其：选用的基准制，孔、

8、轴的公差等级，基本偏差代号与配合种 类，孔、轴的尺寸公差，且画出公差带图。Tf Xnax Xmin 50 941 m设：Tc Th Ts Tf 2 20.5查表取公差等级：IT7 25 m IT6 16 m取基轴制：45h6 es 0 ei 0.016孔取：45G7 ES 0.034 EI 0.009G745 -h613 .有下列三组孔与轴相配合，根据给定的数值，试分别确定它们的公差等级, 并选用适当的配合。(1)配合的基本尺寸为25mm, Xmax =+0.086mm, Xmin =+0.020mmTf Xnax Xmin 86 2066 m设：Tc Th Ts Tf 2 33查表取公差等级

9、：IT 8 33 m取基孔制：25H8 ES 0.033 EI 025 f 8es0.020 si 0.05325H8f8-0.035mm(2)配合的基本尺寸为 40mm, Ymax =-0.076mm,YminTfYnax Ymin76 35 41 m设：TcTh Ts Tf 220.5查表取公差等级：IT 7 25 mIT 6 16 m取基轴制：40h6 es 0 ei0.01640U7 ES 0.051 EI 0.07640U7h6(3)配合的基本尺寸为 60mm,Ymax=-0.032mm,Xmax+0.046mmTfYnaxXmax 32 4678 mi nax max查表取公差等级

10、：IT 8 46 m IT 7 30 m取基孔制：60H8ES 0.046 EI 060k7es 0.032 ei 0.002k715.加工一对习题图1 ( 测数据如下：a）、(b)所示的 010H 8 ( 0.022)/h8( 0.022)孔、轴零件，实试确定该孔、轴是否合格？9.98时允许的轴线直线度误差为0.02此时的直线度误差为0.0120.02,所以零件合格。遵守包容要求，孔直径在10.02时允许的轴线直线度误差为0.02此时的直线度误差为0.0120.02,所以零件合格。轴直径9.98 mnW的轴线直线度误差 0.02 mrm孔径10.02 mml的轴线直线度误差0.02 mm遵守

11、包容要求，轴直径在16.习题图2所示的零件加工后，测得其孔的实际尺寸为50.02mm,孔的同轴度误差为0.06mm ,试回答:(1)遵守什么原则？边界?(2)其(体外)作用尺寸?(3)判断合格性？49.95mm(1)最大实体实效要求，最大实体实效边界，边界尺寸(2) DfeDaf 50.02 0.06 49.96(3)孔直径在50.02时允许的轴线直线度误差为0.05 0.02 0.07实际同轴度误差 0.060.07 ,合格23.习题图9所示轴套的四种标注方法，试分析说明它们所表示的要求有何不同 (包括采用的公差原则、公差要求、理想边界尺寸、允许的垂直度误度值等)？并填入习题表3。*配号U图

12、序 号采用的公差 原则或公差 要求孔为最大实体尺 寸时允许的形位 公差值孔为最小实体尺 寸时允许的形位 误差值理想边界名称边 界尺寸a包容要求00.13最大实体边界，20b最大实体实 效要求0.050.18最大实体实效边界，19.95c最小实体实 效要求0.180.05最小实体实效边界,20.18d0.050.0510中各图的错误标注24 .试采用正确的标注方法，改正图26.试将下列要求标注在习题图12上。30K 7和50 M 7采用包容原则； 底面F的平面度公差0.02mm(3) 30K 7孔和50M 7孔的端面对它们的公共轴线的圆跳动公差为0.04mm(4) 30K7孔和50M 7孔对它们

13、的公共轴线的同轴度公差为0.03mm(5) 5 11对50M 7孔的轴线和F面的位置度公差为0.05mm,其基准要素的尺 寸和被测要素的位置度公差的关系用最大实体原则。27.习题图13所示，用分度值为0.02/1000 mm的水平仪，按“节距法”测量 床身导轨在垂直平面的直线度误差，节距长度为300 mm共测量五个节距六个测点，其中，导轨面的六个测点的水平仪读数(单位：格)依次为：0, +1, +4.5, +2.5, 0.5, 1。试问按图示的直线度公差要求，被测导轨面的直线度是否合 格？离处I4 I0.02 300 日6 m1000序号:012345测得值(格)0+1+4.5+2.5-0.5

14、-1绝对值(格)0+1+5.5+8+7.5+6.5测得值(m mD0+6+33+48+45+39y kx b (1,6)(5,39)代入339k b1-4433x b4(3,48)代入b293T93 94410225.5 mf t 不合格实用文档第四章 常用典型零件精度设计基础56.某减速器中.一对直齿圆柱齿轮副的圆周速度v 8m/s,两齿轮的齿数分别为：Z1 20, Z2 34,模数m 2mm,基准齿形角2。°。齿轮材料为钢，线膨胀系数i 11.5 10 6K 1 ,工作温度ti 80 C ;箱体材料为铸铁，线膨胀系数2 10.5 10 6K 1 ,工作温度t160 C。试求齿轮副

15、的极限间隙。解：根据圆周速度 v 8m/s,查表4 51,取7级精度。中心距 a 2 (20 34) 542最小侧隙 jbnmin (2/3)(0.06 0.0005 54 0.03 2) 0.098齿厚上偏差 Ess jm±0.0980.0522 cos2cos20查表 4 49, Fr 23 m, (df 40 m 2 )查表 4 54 及表 2 2, br 62 m , ( IT9 62)齿厚公差 Ts F：br2 2 tan0.048齿厚下偏差 Esi Ess Ts0.052 0.0480.100齿厚 S Zmsin90 20 2 sin90 3.14 Z20故小齿轮的齿厚及

16、其极限偏差为：3.14 0.000检验项目及其允许值：单个齿距极限偏差，查表4- 39fpt 10 m齿距累积总公差，查表4-40Fp 29 m p齿廓总公差，查表4-41Fa 10 m螺旋线总公差，查表4-42F 14 m (齿宽 b=15)径向综合总公差，查表4-47Fi 37 m一齿径向综合公差，查表4 48 fi 13 m57 .测量一个齿数Z 16的直齿圆柱齿轮的齿圈径向跳动 Fr,测得数据见习题表5所示。试求出该齿轮的齿圈径向跳动误差Fr且作出误差的曲线，并分析产生误差的主要原因。齿序号（n）12345678910111213141516齿圈径向跳动0+1+3+6+11+7+4+2

17、-1-3-6-9-14-10-7-3齿圈径向跳动误差 Fr 25 m,该误差主要由齿坯的安装误差引起的。58 .用相对测量法测量模数齿数Z 12, m 3mm的直齿圆柱齿轮的齿距累积误差Fp及齿距偏差fm测得数据见习题表6所示。设该齿轮的精度等级为7 （Fp）6 （Fa、F ） GB/T10095.1 2001,问该齿轮的 50和4 f区是否合格？ p齿序号（n）123456789101112齿距相对偏差0+6+9-3-9+15+9+120+9+9-3齿距相对累积 偏差0+6+15+12+3+18+27+39+39+48+57+54齿出巨偏差-4.5+1.5+4.5-7.5-13.5+10.5

18、+4.5+7.5-4.5+4.5+4.5-7.5齿距累积偏差-4.5-3+1.5-6-19.5-9-4.5+3-1.5+3+7.50修正值K 一 4.512fDt13.5mpl单个齿距极限偏差，查表4- 39fpt12 m不合格齿距累积总公差，查表4-40Fp 38 m合格实用文档第五章测量技术基础20 .用某一测量方法在等精度的情况下对某一试件测量了四次， 其测得值如下（单 位为mn）: 20.001 , 20.002,20.000 ,19.999。若已知单次测量的标准偏差为 1 m , 求测量结果及极限误差20.000520.001 20.002 20.000 19.9994L0.0010

19、.0005可修复品：5000X(0.5-0.4861)=70 件L L 3 L 20.0005 0.001521 .在立式光学比较仪上对轴直径分组重复测量10次，读数如下：30.4170 mm , 30.4180 mm, 30.4185 mm. 30.4180 mm, 30.4185 mm.30.4180 mm , 30.4175 mm, 30.4180 mm, 30.4180 mm. 30.4185mm 试计算测量结果。N lv130.4170 -0.001230.4180 03 30.4185 +0.0005430.418005 30.4185 +0.0005630.418007 30.4

20、175 -0.0005830.41800930.4180010 30.4184 +0.0005nL l 30.4180 i 1根据残差观察法，无系统误差。30.00014V2 0.00047 n 1根据拉依达准则，无粗大误差L 0.00001 , nL L 3 L 30.4180 0.0001,，、，一 一 ，一，030 0.13, 一， ，一，i ,24.加工一批n =5000件的衬套，其尺寸要求为°30。mm加工后经计算得到标准偏差 =0.025mm试确定：（1）加工后产生的不可修复品是多少？（2）为了避免不可修复品的产生，应如何调整设备？调整量是多少？调整后 可修复品为多少件？

21、1）不可修复品30.13 30.065Z 2.60.025查表得：（2.5） 0.4953废品率：0.5-0.4953=0.0047件数： n=5000X0.0047=24 件0.025所以：x=30.055 调整量：-0.01调整后可修复品：30 30.05511 2.20.025查表得：（2.2） 0.4861实用文档25.已知下列各组孔、轴尺寸均为独立的正态分布，分布围等于尺寸公差.且分 布中心与公差带中心重合。试求间隙和过盈的概率及配合的分布围。lc H750 js6U10.0017 0.0019u10.001 0.0012查表:50H 7IT 7 25ES25EI 050js6IT

22、6 16esei 8X max33Y maxTf41取置信概率:P=99.73%25 4.176162.67.4.172 2.6724.95平均间隙:Xav 12.5Z(02.50 12.512.5) J4.95查表得:(2.5) 0.4938间隙的概率:PX 0.5 0.4938 99.4%过盈的概率:PY 1 0.994 0.6%29 .试确定25HzeEmm勺验收极限.并选择合适的计 k6量器具。同时比较与用极限量规检验时各有何特点，若在生产中对检验结果有争议时，如何进行仲裁25H 7 0 0.0210.01525k6 0.002查表 5 7 A 0.0021A 0.0013u10.00

23、19u10.0012查表5 9 400倍比较仪1000倍比较仪实用文档1025 H队0.033 )0.020、25 f 7( 0.041 )Xmax 0.033 0.0410.074Xmin 0 0.0200.020封闭环：L。0 0.0200.074 0.02 八八 0.047增环：L32500.03320.033 00.0165减环：L1L40 0.0082 0.012 0.0080.010T00.054T30.033T1T4 0.004求减环:L2中间计算L2L1L4 L02525T2T0T1T3T4ES2T22EI2L20 0.01650.010.01 0.0470.05050.054

24、 0.004 0.033 0.0040.05050.050525 0.0570.0130.0130.0130.0440.05711.习题图所示为链轮部件及其支架，要求装配后轴向间隙A00.2 0.5mm ,第五章 尺寸链在机械精度设计中的应用10.有一批孔轴配合的零件，装配前轴需镀铭，镀铭层厚度为铭后配合尺寸为25 H8 ,试确定镀铭前轴的极限尺寸。f7试按完全互换法决定各零件有关尺寸的公差与极限偏差实用文档312400.05 0.018 0.018 0.350.264增环：Li 减环：L2 , L3, L4LoL1L2L3 L4150 8 134 8 0封闭环：L00 0.20.5 0.20

25、.35T00.3假设：等精度0.3 1000a 2.520.9 2.520.943.96查表21取IT9 a 40查表 2 2 T10.1T2T40.036协调环:T0T1T2T40.3 0.10.0360.0360.128按体原则:L10.1150°0.05L2L4800.03640.018实用文档ES30.2640.128”0.22ES3T30.2640.1280.3282L31340.20.32812.习题图2所示为传动部件中的曲轴零件， 表面A要求渗碳处理，渗碳层深度Hl为0.50.8mm 零件的加工工艺过程如下:(1)精车A面，保证尺寸38.400.1 mm ；(2)渗碳处理，控制渗碳层深度(3)精磨A面，保