《公差配合与测量技术》习题答案

《公差配合与测量技术》习题答案第1章1-1所谓互换性，是指在同一规格的若干个零件或部件中任取一件，不需作任何挑选、修配或调整，就能装配到机器或仪器上，并能满足机器或仪器的使用性能的特性。在机械制造中，按互换性原则组织生产的优越性是：在加工时，同一机器上的零件，可以分散到不同的专业生产单位同时进行制造，有利于采用先进高效的专业设备，以至采用计算机辅助制造，从而提高劳动生产率，保证产品质量，降低生产成本。在装配时，不需挑选和辅助加工，既能大幅度提高装配效率，又容易实现装配过程的机械化和自动化，降低劳动强度。1-2若零件在装配或更换时，不需经过挑选、辅助加工或修配，其互换性称为完全互换性。若零件在装配或更换时，需要经过适当的选择、调整或辅助加工（修配），才能具有相互替换的性能，则其互换性称为不完全互换性。当零件的装配精度要求较高时，可根据精度要求、结构特点、生产批量等具体条件，采用各种不同形式的不完全互换法进行加工。当使用要求与制造水平、经济效益没有矛盾时，可采用完全互换，另外，不完全互换通常用于部件或者机构的制造厂内部的装配，而厂外协作往往要求完全互换。1-3允许零件几何参数的变动量就是公差。在加工过程中，由于各种因素的影响，零件的实际几何参数与理想几何参数之间存在着差异，称为几何量误差，包括尺寸误差、几何形状误差、相互位置误差。由加工产生的误差，称为加工误差。生产中规定公差是因为在加工过程中，即使同一规格的零件，其几何参数也不可能完全一致。事实上只要使同一规格零件的几何参数，在能满足使用性要求的一定范围内变动，保证零件几何参数彼此充分近似，就能达到互换性的目的。这个允许的零件几何参数的变动量就是公差。所以，零件按规定的公差来加工。1-4标淮的定义是：为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或结果规定的共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。标准化的主要体现形式是标准，标准是广泛实现互换性的前提和基基础。我国技术标准分为国际标准（ISO、IEC）、国家标准（GB）、地方标准、行业标准、企业标准。1-5优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的一种科学的数值标准。工程技术上的参数数值，即使只有很小的差别，经过反复传播以后，也会造成尺寸规格的繁多杂乱，以至给组织生产、协作配套及使用、维修等带来很大的困难。为此，对各种技术参数，必须从全局出发，加以协调。规定了优先数和优先数系。R10优先数系1～100优先数是：1.00、1.25、1.60、2.00、2.50、3.15、4.00、5.00、6.30、8.00、10.00、12.5、16.0、20.0、25.0、31.5、40.0、50.0、63.0、80.0、100。1-6750≈2，1≈3.310，即p10，为R优先数系，其公比为2。3753310/3log102r第2章2-1单位（mm）公差带上偏差下偏差Φ32d9-0.08-0.142Φ120v70.2070.172Φ70h110.1900Φ40c11-0.120-0.280Φ40M80.005-0.034Φ35P7－0.026－0.05172-2①Φ60H6h解：由表2-3查得：基本尺寸为60mmIT6级的Ｔd19μm，IT7级的ＴＤ30μm。7对于Φ60H6Ф60H7为7级基准孔EI0；ESEIＴＤ＝0＋３０μm＝３０μmhDmaxDES60mm0.030mm60.030mmDminDEI60mm0mm60mmФ60h6基本偏差为上偏差，查表2-5得es0eies－Ｔd０－19μm＝－19μmdmaxdes60mm0mm60mmdmindei60mm-0.019mm59.981mm7Φ60H6为间隙配合h极限间隙：ＸmaxES－ei３０μm—０３０μmXminEI–es0－００μm配合公差TfTDTd30μm19μm49μm公差带图如图（a）所示；配合公差带图如图（b）所示。30XXmax49最小间隙为零Tf0-Xmin0Yba习题2-2①②Φ32H8js7解：由表2-3查得：基本尺寸为３２mmIT７级的Ｔd２５μm，IT８级的ＴＤ3９μm对于ФH8js7Φ32H８为８级基准孔EI0；ESEIＴＤ＝0＋39μm＝39μmDmaxDES３２mm0.039mm32.039mmDminDEI60mm0mm32mmФ32js7基本偏差为上偏差，查表2-5得Td1251esμm12μm22Td1251ei--μm－12μm22dmaxdes32mm0.012mm32.012mmdmindei32mm-0.012mm31.988mmΦ32H8为过渡配合js7XmaxDmax－dminES－ei＝39μm－（－12μm）＝５1μmYmax＝Dmin－dmaxEI－es0－（12μm）－12μmXav＝（Xmax＋Ymax）／2＝３９μm／２＝19.5μm公差带图如图（a）所示；配合公差带图如图（b）所示。X39Xmax51Tf0-Ymax-12Yab习题2-2②9③Φ45F9h解：由表2-3查得：基本尺寸为45mmIT962μm，9对于Φ45F9hФ45F9基本偏差为下偏差，查表2-6得：EI25；ESEIＴＤ＝25＋62μm＝87μmDmaxDES45mm0.087mm45.087mmDminDEI45mm0.025mm45.025mmФ45h9为9级基准轴，基本偏差为上偏差，查表2-5得es0eies－Ｔd０－62μm＝－62μmdmaxdes45mm0mm45mmdmindei45mm-0.062mm44.938mm9Φ45F9为间隙配合h极限间隙：ＸmaxES－ei87μm—－62μm149μmXminEI–es25－０25μm配合公差TfTDTd62μm62μm124μm公差带图如图（a）所示；配合公差带图如图（b）所示。XXmax14925TfXmin25Yba习题2-2③7④Φ100G6h解：由表2-3查得：基本尺寸为100mmIT735μm，IT622μm7对于Φ100G6hФ100G7基本偏差为下偏差，查表2-6得EI12μm；ESEIＴＤ＝12＋35μm＝47μmDmaxDES100mm0.047mm100.047mmDminDEI100mm0.012mm100.012mmФ100h6为6级基准轴，基本偏差为上偏差，查表2-5得es0eies－Ｔd０－22μm＝－22μmdmaxdes100mm0mm100mmdmindei100mm-0.022mm99.978mm7Φ100G6为间隙配合h极限间隙：ＸmaxES－ei47μm—－22μm69μmXminEI–es12－０12μm配合公差TfTDTd35μm22μm57μm公差带图如图（a）所示；配合公差带图如图（b）所示。XXmax69μm12TfXmin12μmYba2-3（１）解：采用间隙配合，其配合工差为：TfＸmax－Xmin＝（120－50）μm70μm查表２－３基本尺寸为φ35mm，IT725μm，IT839μm，较高精度的孔加工困难，故可选比轴低一级精度，轴选IT7，39Td25μm，孔选IT8，TD39μm，TfTDTd（2539）μm64μm，接近70μm间隙配合的要求。采用基孔制φ35mm孔的下偏差EI0，ES39μm，根据XminEI－es得轴的上偏差：esEI－Xmin－50μm，轴的下偏差：eies－Td-50－25μm－75μm。查表2-5选取极限偏差为e，则轴为e7其图３1）75上偏差为-50μm，下偏差为eies-Td-50-25μm－７５μm，其公差带图见图３1。２-３2解：采用过盈配合。其配合公差为：TfＹmin－Ｙmax＝〔－３５－（－８0）〕μm４５μm，查表２－３基本尺寸为φ４０mm，IT６１６μm，IT７２５μm，较高精度的孔加工困难，故可选比轴低一级精度，轴选IT６，Td１６μm，孔选IT７，TD２５μm，TfTDTd（１６２５）μm４１μm，接近４５μm过盈配合的要求。采用基孔制φ35mm孔的下偏差EI0，ES２５μm，根据YmaxEI－es得轴的上偏差：esEI－Ymax＝0－（－８０）＝８０μm，轴的下偏差：eies－Td８０－１６μm６４μm。查表2-5选取轴的极限偏差为u，则轴为u6其下偏差为60μm，上偏差为eseiTd6016μm76μm，其公差带图见图２－３22-33解：采用过渡配合。其配合公差为：TfＸmax－Ｙmax＝〔５0－（－32）〕μm82μm，查25表２－３基本尺寸为φ60mm，IT730μm，IT846μm，较高精度的孔加工困难，故可选比轴低一级精度，轴选IT7，Td30μm，孔选IT8，TD46μm，图２－３2TfTDTd（4630）μm76μm，接近82μm过渡配合的要求。采用基孔制φ６０mm孔的下偏差EI0，ES４６μm，根据YmaxEI－es得轴的上偏差：esEI－Ymax＝0－（－３２）＝３２μm，轴的下偏差：eies－46Td３２－３０μm２μm。查表2-5选取轴的极限偏差为k，则轴为k7其下差为＋２μm，上偏差为３２μm。其公2差带图见图２－３３图２－３３2-4配合面（1）：链轮与轴套配合。因结构无特殊要求，按国际规定，优先选用基孔制。当工作扭矩超过允许值，安全销被切断，使链轮与轴套间空转，因此选取一般间隙配合f，考虑传动平稳，减少冲击、H8振动、噪声等因素，选取了优先配合。配合面f7（2）：轴与轴套的配合。因结构无特殊要求，按国际规定，优先选用基孔制。轴套加键后要传递较大的力矩且承受不定的冲击载荷，而考虑轴套是薄壁元件易变形，因此选取紧过渡，松过盈的过渡配合ｎ，并考虑传动平稳，减少冲击、振动、噪声，轴选用6级，与其配合的孔选用7级，配合为φ６５H7。配合面（3）：卡环与轴套的配合。选用基孔n6制。考虑卡环装拆方便，要求传动平稳，因此选取很小间隙和零间隙配合h轴选用6级，H7与其配合的孔选用7级，配合为φ26：安全销与卡环的配合。安全销为标。配合面（4）h6准件，因此选用基轴制。考虑销的装拆方便，且要求减小噪声，因此选用一般间隙配合F。配合的精度为8级。配合为φ16F8。2-5解：配合面①因结构无特殊要求，按国际规定，优先选用基孔制。有定心要求，需用过盈量不大，连接牢靠，因此选取小过盈配合p。配合面②因结构无特殊要求，按国际规定，优先选用基孔制。有定心要求，需用过盈量不大，连接牢靠，在轻微冲击和负荷下不用连接件也不会发生松动，同时考虑更换钻套时，保证钻套不变形，因此选取紧过渡，松过盈的过渡配合ｎ。配合面③选用基轴制。有定心要求，在安装和取出定位套时需要轴向移动因此选取了小间隙配合h。配合面④钻头与钻套内孔的配合，有导向要求，且钻头能在转动状态下进入钻套，既要保证一定的导向精度，又要防止间隙过小而被卡住。因此选取的配合为Ｆ。①④②③图2-40第3章3-11、测量实质就是确定被测量L与计量单位的标准量E的比值q，最后确定被测量L＝qE的过程。2、测量的特点是指测量结果为被测量的具体数值；检验的特点是不能测得被测量的实际数值，只能确定被测量是否在允许的极限范围之内。3-255.875mm量块组选用：1.005、1.47、3.4、50mm等四块量块；29.875mm量块组选用：1.005、1.47、7.4、20mm等四块量块。3-3一个完整的几何量测量过程应包括：被测对象、计量单位、测量方法及测量精度等四个要素。3-41、示值范围是指测量仪器所能显示或指示的最低值（起始值）到最高值（终止值）的范围；测量范围是指在允许的误差限内，测量仪器所能测量的下限值（最低值）到上限值（最高值）的范围。2、绝对误差用测量结果减去被测量的真值之代数差来表示；相对误差是测量的绝对误差与被测量的真值之比。3、系统误差是指在相同条件下，对同一被测量进行无限多次测量时，误差的绝对值与符号保持恒定，或在条件改变时，按某一确定的规律发生变化的误差；随机误差是指在相同条件下，对同一被测量进行无限多次测量时，误差的绝对值与符号均不定。4、正确度是指在规定的条件下测量结果与真值的符合程度，它表示测量结果中系统误差大小对测量结果的影响程度；精密度是指在一定条件下进行多次测量时，各测得值彼此之间的一致性程度，它表示随机误差的大小对测量结果的影响程度。3-51、选择分度值为0.002mm的比较仪作为测量器具。2、确定验收极限：上验收极限KsdmaxA＝24.980—0.003＝24.977mm下验收极限KidminA＝24.9470.003＝29.950mm第4章4-1a：被测、单一、轮廓要素；b：中心、基准、关联要素；c：被测、轮廓、关联要素。4-2形位公差是指被测实际要素的形状和位置所允许的变动量。形位误差是指被测实际要素对其理想要素的形状和位置的变动量。4-31）圆度和径向圆跳动公差带都是半径差为公差值t的两同心圆之间的区域，但