机械制造基础计算题解析

1、机械制造基础终结性考试计算题解析一、公差配合计算题有关尺寸、公差和偏差的术语及定义1. 尺寸：以特定单位表示线性尺寸的数值。2. 基本尺寸（D, d）:通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺 寸。通常由设计者给定，用 D和d表示（大写字母表示孔、小写字母 表示轴）。它是根据产品的使用要求，根据零件的强度、刚度等要求， 计算出的或通过试验和类比方法确定并经过圆整后得到的尺寸， 一般 要符合标准尺寸系列。3. 实际尺寸（Da, da）:通过测量获得的孔（轴）的尺寸。4. 极限尺寸：指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值，也就是允 许的尺寸变化范围的两个界限值。其中较大的称为最大极限尺寸（Dmax dm

2、aR，较小的称为最小极限尺寸（ Dmin, dmin ）。5. 尺寸偏差 （偏差 ） :指某一尺寸（极限尺寸、实际尺寸等等）减 去基本尺寸所得的代数差,其值可为正、负或零。实际偏差（W , ea）:实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。极限偏差：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。其中, 最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差（ES,es）；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差（EI , ei） 。6. 尺寸公差（公差Th, Ts）:最大极限尺寸减最小极限尺寸之差， 或上偏差减下偏差之差。 它是允许尺寸的变动量, 公差值永远为正值。7. 公差带图解：前述是利用图进行的有关尺寸、极

3、限偏差及公差 分析。零线：基本尺寸所指的线,是偏差的起始线。零线上方表示正 偏差,零线下方表示负偏差。公差带：代表上,下偏差的两条直线所限定的区域。它是由公 差大小和其相对零线的位置如基本偏差来确定。8. 标准公差 （IT） ：指国家标准 GB/T 1998 极限与配合制所规定 任一公差,它确定了公差带的大小。9. 基本偏差：指在极限与配合制中,确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差。有关配合的术语及定义1. 配合：配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔、轴公差带 之间的关系。2. 孔与轴：孔是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面； 轴是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。3间隙与

4、过盈：在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得 的代数差，当差值为正时叫做间隙（用X表示），当差值为负时叫做过盈（用Y表示）。4. 配合的种类：孔、轴公差带之间的关系，分为三大类，即间隙 配合、过盈配合和过渡配合。间隙配合：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。过盈配合：具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。 过渡配合：具有间隙或过盈的配合。5. 配合公差（Tf ）：组成配合的孔、轴公差之和。-对于间隙配合Tf=| Xmax Xmin |-对于过盈配合Tf=| Ymax -Y min |-对于过渡配合Tf=| Xmax -Y max |公差配合计算题示例例1.已知45 JS6（ 00.008），

5、求下列各项数值（单位:mm） h5（ o.oii）（1）孔的尺寸公差是（B ）。A. + B. + C. D.（2）轴的尺寸公差是（A ）。A. + B. 0 C. D. +（3）过渡配合的最大间隙 Xmax是（D ）。A. + B. + C. + D. +（4）过渡配合的最大过盈 Ymax是（C ）。A. B.C. D.（5）过渡配合的公差Tf是（B ）A. B.C. D.0.018例2.已知14響詔，求下列各项数值（单位：mm）。 6（ 0.023）（1）孔的尺寸公差是（A. + B. + C. D.（2）轴的尺寸公差是（A. + B. + C. +D.（3）过盈配合的最小过盈Ymin是（

6、D )。A. B. C. D.（4）过盈配合的最大过盈Ymax是（B )。B.C.(5)过盈配合的公差Tf是（C ）A. + B.+ C. + D. +例3.已知35鵠，求下列各项数值（单位 :mm）。（1）孔的尺寸公差是（BA. 0 B. + C. + D.+（2）轴的尺寸公差是（AA. B. + C.+ D. +（3）过盈配合的最小过盈Ymin是（CA. B. C. D.（4）过盈配合的最大过盈Ymax是（DA. B. C. D.（5）过盈配合的公差Tf是（A ）。A. + B. +C.+ D. +LJ 7（ 0.030例4.已知60H （000io）,求下列各项数值（单位：mm）。g6（

7、 0.029）（1）孔的尺寸公差是（D ）。A. 0 B. + C.+ D. +（2）轴的尺寸公差是（A ）。A. +B.+ C. + D. +（3）间隙配合的最大间隙 Xmax是（C ）。A.+ B.+ C. + D. +（4）间隙配合的最小间隙 Xmin是（B ）。A. + B. + C. + D. +（5）间隙配合的公差Tf是（C ）。A. + B. + C. D. +二、机床传动链的计算1.机床传动的基本概念机床的传动：最常见的是机械传动和液压传动。机床上的回转运 动多为机械传动。机床上常用的传动副：（用来传递运动和动力的装置）有带传动、 齿轮传动、齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆传动及螺杆传动

8、。若已知带轮直 径，齿轮齿数等具体数值，则可确定传动链中任何一轴的转速。传动链及其传动比传动链是指实现从首端件向末端件传递运动的一系列传动件的 总和，它是由若干传动副按一定方法依次组合起来的。图2-1传动链图例图2-1中，运动自轴I输入，转速为n1，经带轮dj、传动带和带轮d2传至轴H。再经圆柱齿轮 1、2传到轴山，经圆锥齿轮 3、4传到轴W,经圆柱齿轮5、6传到轴V,最后经蜗杆k及蜗轮7传至轴W, 并将运动输出。若已知 ni， di， d2， zi， Z2， Z3， Z4， Z5， Z6，k 及 Z7 的具体数值， 则可确定传动链中任何一轴的转速。 例如求轴W的转速 血，则可按下 式计算：式

9、中：h i5分别为传动链中相应传动副的传动比；i总为传动链的总传动比；为滑动系数，约为；Zi Z7为齿轮齿数； k为蜗杆线（头）数。机床的传动系统参考教材图9-4的C6132型卧式车床的传动系统图，它是反映机床全部运动传递关系的示意图。图中：罗马数字表示传动轴的编号， 阿拉伯数字表示齿轮齿数或带轮直径，字母M表示离合器等。教材图9-4 C6132车床传动系统图（1）主运动传动链 C6132车床的主运动传动链的两末端件是电动 机和主轴，主运动传动链为：电动机34333229n281761939200342245IVMi27 ” 17 主轴切(1440r/min)V63582 x 3X 2=12级

10、转速，其反转是通过电动机反转实现主轴可获得 的。（2）进给运动传动链 进给运动传动链是使刀架实现纵向或横向 运动的传动链。传动链的两末端件主轴和刀架，其进给运动传动链为55主轴w - 55-哑-竺-k- -幻-55 3558 b d35 55（变向机构）（交换齿轮）24395221392624265227 -刈-5226-xm - 39 -幻 v-光杠-36392639453039524826262652522752-XW（增倍机构）2460M右XW3847M左 25 X毗5547横进给丝杠（P 4）刀架（横向进给）齿轮、齿条（z 14, m 2）刀架（纵向进给）2传动链计算示例分析传动系统图

11、的一般方法是：首先找出运动链所联系的两个末端件，然后按运动传动（或联系）顺序，依次分析各传动轴之间的传动结构和运动的传递关系。分析传动结构时，特别注意齿轮、离合器等传动件与传动轴之间的连接关系（如固定、空套或滑移）。例1.分析图示钻床的主运动传动系统。（1） 钻床的主运动传动系统传动链的两个端件是（A ）。A.电动机和主轴B.皮带轮和主轴C. 电动机和皮带轮D.电动机和山轴（2）传动路线表达式正确的是（ D ）。1768A.电动机（1440r/mi n ）1 140 27 山一聖一W 荧 一1705548506534V （主轴）B.电动机(1440r/min )I 140 n-_ 27 _-m

12、 _ 34 _-w主轴）2161C.电动机(1440r/min ) I140 n 27 _-m _ 34 w171705548683448V （主轴）1768355065342161D.电动机（1440r/min ）1 140 27 山一聖 （主轴）（3）钻床的主运动传动系统传动链的转速级数是（C ）例2.分析图示的主运动传动系统（图中M为齿轮式离合器）A. 3级级级D. 18级（4）传动链主轴的最咼转速是(B）。A. 1110 r/min minr/minD.1860r/min（5）传动链主轴的最低转速是(A）。A. 71 r/min mi

13、nr/minD. 110r/min（1）机床的主运动传动系统传动链的两个端件是（A.皮带轮和主轴B.电动机和主轴C.电动机和皮带轮D.电动机和山轴（2）传动路线表达式正确的是（A.电机(1430r min)901501722424526 - n -38-山-178323020036422226I -IV）。2763M11758 - W（主轴）B.电机（1430r轴）C.电机（1430rW （主轴）D.电机(1430r min17224245.90 .26 ,-n38m -178 -V -M11503230200364222261722424590 丁 丄 -26 -n -38 -m-178 -

14、 V2715032302006336422226)-90 -t 361 -n22 m-178 - V27 7150224520063-W (主mi n)-min)丫-27W （主轴）（3）机床的主运动传动系统传动链的转速级数是（A. 3 级级 D. 18（4）传动链主轴的当前转速是（ B（5）传动链主轴的最低转速是（A）。例3.分析图示万能升降台铣床的主运动传动链。（1）铣床的主运动传动系统传动链的两个端件是（B）。A.皮带轮和主轴B.电动机和主轴C.电动机和皮带轮D.电动机和山轴（2）传动路线表达式正确的是（C)。163919A.电机I(1440r min) - 26 - II-19 -山-

15、生 IV -71 -V （主轴）54364782223833184719B.电机I(1440r min) - 26 - I-16-山-28 - V -71 -V （主轴）543937823938261618394719C.电机I(1440r min) - 26 - I -匹-山-28 - IV-_ 71-V (主轴)54363782223938332616183947D.电机I(1440r min)-垒-I -19 -山-28 - V -匹-V（主轴）5436377122393326（3）铣床的主运动传动系统传动链的转速级数是（D ）A. 3 级 级级 D. 18 级5）传动链主轴的最低转速是

16、（A ）例4.分析图示的主运动传动系统。（1 ）机床的主运动传动系统传动链的两个端件是A )。A.电动机和主轴B.皮带轮和主轴C.电动机和（2）传动路线表达式正确的是皮带轮D.电动机和山轴D.电机(1440r/min ) -100 - I -210335543452563434523-m - 87 - w (主轴)67432523100-I -33-n63 -_ 87 _-IV21055436745433325100-I -一 55 -n-63m-67.-V21043434345453323100-I -55 -n43_ 87 .-V210434567O（主轴）A.电机(1440r/min)-

17、（主轴）B.电机(1440r/min)-（主轴）C.电机(1440r/min )-4345（3） 机床的主运动传动系统传动链的转速级数是（C ）A. 3 级 级级 D. 18 级（4）传动链主轴的最高转速是（ B ）。（5）传动链主轴的最低转速是（ C ）。三、尺寸链的计算题1. 尺寸链的基本概念尺寸链：在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。在零件的加工过程中，由有关工序尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。 在装配过程中形成的尺 寸链叫装配尺寸链。图 3-1 装配尺寸链在尺寸链中， 每一个尺寸称为尺寸链的环， 根据其作用不同， 尺寸链中的环又可分为：封闭环 ：尺

18、寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环，称为封闭环。一个尺寸链中，封闭环只能有一个，用A0 表示。组成环 ：尺寸链中除封闭环以外的其他环就是组成环。 根据组成环对封闭环的影响，组成环又分：增环：在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一环增大（或减小），封闭 环也随之增大（或减小），该环称之为增环，用 Ai 表示。减环：在尺寸链中， 当其余组成环不变时， 将某一环增大 （或 减小），封闭环反而随之减小（或增大），该环就为减环，用Aj表示。分析确定增环及减环方法 1：用增环及减环的定义确定。方法 2：用“箭头法”确定：先从任一环起画单向箭头，一 个接一个的画， 包括封闭环， 直到最后一个形成闭合

19、回路， 然后按箭头的方向判 断，凡是与封闭环箭头同向的为减环，反向的为增环。 （小窍门）2. 求解尺寸链的步骤 建立尺寸链（客观存在） 确定封闭环是求解尺寸链的关键（间接获得的尺寸） 确定组成环的增减性（单箭头法） 进行尺寸链的计算（正计算、反计算和中间计算） 计算公式3. 尺寸链计算例题例 1. 如图所示，在外圆、端面、内孔加工后，钻 10 孔。试计算以 B 面定位钻 10孔的工序尺寸 L 及其偏差。解：（ 1）根据尺寸链图，可以确定封闭环和增、减环如下 （ A ）。A. 2500.19为封闭环， 6000.1为增环， L 为减环。B. 6000.1为封闭环， 2500.19为增环， L 为

20、减环。C. L 为封闭环， 6000.1为增环， 2500.19为减环。D. 2500.19为封闭环， L 为增环， 6000.1为减环。（ 2） 根据封闭环的基本尺寸公式，可以求得 L 的基本尺寸为（ B ） A. L=60+25=85 （mm）B. L=60 25=35（ mm）（ 3）根据上偏差的计算公式，可以求得 L 的上偏差为（ A ）A.ESL = 0 = （ mm）B.ESL =+0=+ （mm）C.ESL =+（） =+（ mm）D.ESL =0- （） =+（ mm）（ 4）根据下偏差的计算公式，可以求得 L 的下偏差为（ D ）。A.EIL= 0 = （ mm）B.EI L

21、=（ mm）C.EI L=0-（） =+（mm）D.EI L= 0 = （ mm）（5）根据上面求的基本尺寸和上、下偏差的值，可以确定 工序尺寸 L 及其 偏差为（ C ）。A. L=85 00.1109 （ mm）B.L=35 0.190. 1（mm）C.L=35 0.100.19（mm）D.L=35 0.135 0.19（ mm）例2.在铣床上加工如图所示套筒零件的表面B,以C面定位，表面D、E均已加工完毕，要求保证尺寸iOo2mm试求工序尺 寸 A 及其偏差。解：（1）根据尺寸链图， 可以确定封闭环和增、 减环如下（ B ）A. A 为封闭环，100.2、300.06为增环，60 0.0

22、6为减环B. 1000-2为封闭环，A 3000-06为增环，60 0.06为减环C. 60 0.06为封闭环，1000.2、3000.06为增环，A为减环D. 3000.06 为封闭环， A、 1000.2为增环， 60 0.06为减环（ 2）根据封闭环的基本尺寸公式，可以求得 A 的基本尺寸为（ A ）。A. A = 60 + 10 30 = 40 （mm）B. A=60+30-10=80 （mm）（3）根据上偏差的计算公式，可以求得 A 的上偏差为（ C ）。A. ESA =+（ m m）B. ESA=+（mm）C. ESA = = （mm）D. ESA =（mm）（4）根据下偏差的计算

23、公式，可以求得 A 的下偏差为（ B ）。A. EI A =+=（ m m）B. EI A =0-0+= （mm）C. EI A =+=（ mm）D. EI A =（ mm）（5）根据上面求的基本尺寸和上、下偏差的值，可以确定 工序尺寸 A 及其 偏差为（ D ）。A. A = 40 00.2006 （mm）B. A = 40 00.2104 （mm）C. A = 40 00.1046 （mm）D. A =40 00.0086 （mm）例 3. 如图所示为轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各 面，现需在铣床上以左端面定位铣出右端槽，并保证尺寸26 0.2mm,试求工序尺寸 A及其偏差。解：

24、（1）根据尺寸链图， 可以确定封闭环和增、 减环如下（ C ）。A. A为圭寸闭环，26 0.2mm、5000Jmm 为增环，1000.05mm、20 0.1mm 为减环B. 5000Jmm 为圭寸闭环，A、26 0.2mm为增环，1000.05 mm 、 20 0.1mm 为减环C. 26 0.2mm为圭寸闭环，A、5000.1mm 为增环，1000.05mm、20 0.1mm 为减环D. 1000.05mm 为圭封闭环，A、5000.1mm 为增环，26 0.2mm、20 0.1mm 为减环（2）根据封闭环的基本尺寸公式，可以求得 A的基本尺寸为（A ）。A. A = 26 + 10 + 20 50 = 6 （ mm）C. A=20+50-26-10=34（ mm）D. A=10+50-26-20=14 （ mm）3）根据上偏差的计算公式，可以求得 A 的上偏差为（ C ）A.ESA =+（mm）B.ESA =+（）=+（mm）C.ESA= +=（mm）D.ESA =+（ mm）4）根据下偏差的计算公式，可以求得 A 的下偏差为（ A ）A.EIA= + = （ mm）B