《互换性与技术测量》课后完整答案Word下载.docx
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12
0.009
18
18.017
+0.017
0.017
180.017
轴:
20
19.967
-0.033
0.033
200.033
39.950
39.888
-0.050
-0.112
0.062
/C0.050
400.112
60
59.981
-0.019
0.019
600.019
2-2.图样上给定的轴直径为45k6(0.008),根据此要求加工了一批轴,实测后得其中最大
直径(即最大实际(组成)要素)为45.018mm,最小直径(即最小实际(组成)要素)为
45.000mm。
试问加工后的这批轴是否全部合格?
为什么?
或不全部全格,写出不合格零件的尺寸范围。
解:
不全部合格。
由题意可知ds=45.018di=45.002;
实际轴合格的条件是:
dwda<
ds,即卩45.002<
daw45.018
而实际轴的最小直径为45.000,所以不全部合格。
不合格轴的尺寸范围为:
45.000wdaV45.002。
2-3已知有下列三对孔、轴配合,分别计算三对配合的极限过盈(Ymin、Ymax)或极限间隙(Xmin、
Xmax)及配合公差;
分别绘出公差带图并说明其配合类型。
(1)
50
0.039
0.050
(2)
35
0.018
0.016
(3)
80
0.030
0.121
0.102
(1)Xmin=EI—es=0-(-0.025)=+0.025mm
Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.050)=+0.089mm
Tf=|Xmax—Xmin|=|+0.089-0.025|=0.064mm间隙配合。
(2)Ymax=EI—es=-0.011—0=-0.011mm
Xmax=ES-ei=+0.014—(-0.016)=+0.030mm
Tf=|Xmax—Ymax|=|0.030—(-0.011)|=0.041mm
过渡配合。
(3)Ymax=EI—es=0-(+0.121)=-0.121mm
Ymin=ES—ei=+0.030-(+0.102)=-0.072mm
Tf=|Ymin—Ymax|=|-0.072-(-0.121)|=0.049mm过盈配合。
公差带图略。
2-4在同一加工条件下,加工50H7孔和100H7孔的难易程度是否相当,为什么?
加工
30h6轴和30m6轴的难易程度是否相当,为什么?
相当。
因为同一公差等级对所有公称尺寸的一组公差具有同等尺寸精确程度,则
50H7孔和100H7孔相比及30h6轴和30m6轴相比,尺寸精度程度相同,加工难易程度相当。
2-5下列配合分别属于哪种基准制的配合和哪类配合?
确定各配合的极限过盈或极限间隙。
(1)18H9/d9
(2)30H7/p6(3)60K7/h6
(1)基孔制、间隙配合
18H9
180.043;
18d918°
.,090
Xma)=ES—ei=+0.043-(-0.093)=+0.136mm
Xmin=EI—es=0-(-0.050)=+0.050mm
⑵基孔制、过盈配合
30H7
00210-035
300;
30p6300.022
Ymax=EI—es=0-(+0.035)=-0.035mm
Ymin=ES—ei=+0.021-(+0.022)=-0.001mm
(3)基轴制、过渡配合
60K7
600.009;
60h66000.019
Yma)=EI—es=-0.021—0=-0.021mm
Xmax=ES—ei=+0.009—(-0.019)=+0.028mm
2-6将下列基孔(轴)制配合改换成配合性质相同的基轴(孔)制配合并查表确定改换后的极限偏差。
40P740觀5
2-7查表确定下列公差带的极限偏差
40P7400盟
所以轴18-0.011的公差带代号为18h6。
(2)EI=0,Th=0.087=IT9,则孔120O^7的公差带代号为120H9。
(3)es=-0.050,基本偏差代号为e;
Ts=0.025=IT7,则轴50一000750的公差带代号为
50e7。
(4)
ES=+0.005=-0.011+0.006,则基本偏差代号为MTh=0.046=IT8
2-9设有某一孔、轴配合,公称尺寸为25mm要求配合的最大间隙为+0.086mm,最小间隙为
+0.020mm,试确定基准制以及孔、轴公差等级和配合种类。
(1)一般情况下优先选用基孔制;
(2)确定公差等级
由已知条件Xmin=+0.020mm,Xmax=+0.086mm,则允许的配合公差
TfXmaxXmin0.0860.020mm0.066mm
而TfThTs,则ThTs0.066mm
查表2.1知,公称尺寸025mm孔、轴公差之和不大于并接近0.066mm的标准公差为
IT8=0.033mm,
按工艺等价原则,取孔为IT8级、轴为IT8级,即Th=0.033mmTs=0.033mm,贝U
ThTs0.0330.0330.066mm
符合设计要求。
(3)确定配合种类,即确定轴的基本偏差代号
因为是基孔制配合,则孔的公差带代号为25H8(0.033)
在基孔制间隙配合中,轴的基本偏差为上偏差es,由xminEIes可得
esEIXmin(00.020)mm0.020mm
f,故轴的公差带代号为
查表2.6,基本偏差等于-0.020mm的轴的基本偏差代号为
(4)验算
所选配合25H8的极限间隙为
f8
XminEles[0(0.020)]mm0.020mm
XmaxESei[0.033(0.053)]mm0.086mm
在+0.020~+0.086mm之间,故所选配合25H8符合要求。
f8
2-10有一配合,公称尺寸为40mm要求配合的最大过盈为-0.076mm,最小过盈为-0.035mm,试
确定孔、轴的公差等级,按基孔制确定适当的配合(写出代号)并绘出公差带图。
(1)确定公差等级
由已知条件Ymin=-0.035mm,Ymax=-0.076mm,则允许的配合公差
TfYmaxYminl|(0.076)(0.035)mm0.041mm
而TfThTs,则ThTs0.041mm
查表2.1知,公称尺寸040mm孔、轴公差之和不大于并接近0.041mm的标准公差为
IT7=0.025mm,IT6=0.016mm
按工艺等价原则,取孔为IT7级、轴为IT6级,即Th=0.025mmTs=0.016mm,贝U
ThTs0.0250.0160.041mm
(2)按基孔制确定配合种类,即确定轴的基本偏差代号
因为是基孔制配合,则孔的公差带代号为40H7(0.025)
在基孔制过盈配合中,轴的基本偏差为下偏差ei,由YpinESei可得
eiESYmin0.025(0.035)mm0.060mm
查表2.6,基本偏差等于0.060mm的轴的基本偏差代号为u,故轴的公差带代号为
0.076、
40u6(0.060)°
(3)验算
所选配合40HZ的极限间隙为
u6
YmaxEIes[00.076]mm0.076mm
YminESei[0.0250.060]mm0.035mm
在-0.076~-0.035mm之间,故所选配合40HZ符合要求。
2-11有一配合,公称尺寸为60mm要求配合的最大过盈为-0.032mm,最大间隙为+0.046mm,试
确定孔、轴的公差等级,按基轴制确定适当的配合(写出代号)并绘出公差带图。
由已知条件YmaX=-0.032mm,Xmax=+0.046mm)则允许的配合公差
Tf|XmaxYmax|10.046(0.032)mm0.078mm
而TfThTs,则ThTs0.078mm
查表2.1知,公称尺寸060mm孔、轴公差之和不大于并接近0.078mm的标准公差为
IT8=0.046mm,IT7=0.030mm
按工艺等价原则,取孔为IT8级、轴为IT7级,即Th=0.046mmTs=0.030mm,贝U
ThTs0.0460.0300.076mm0.078mm
(2)按基轴制确定配合种类,即确定孔的基本偏差代号
因为是基轴制配合,则轴的公差带代号为60h7(°
0.030)
在基轴制过渡配合中,孔的基本偏差为上偏差ES,由XmaxESei可得
ESeiXmax0.0300.046mm0.016mm
查表2.7,公差带代号为K的es=-2+16=14m(0.014mm)与0.016mm最接近,故暂定孔的
基本偏差代号为K,其公差带代号为60K8(0.032)。
所选配合60K8的极限间隙为
h7
YnaxEIes[0.0320]mm0.032mm
XmaxESei[0.014(0.030)]mm0.044mm
在-0.032~+0.046mm之间,故所选配合60竺符合要求。
习题3
3.1测量的实质是什么?
一个完整的几何测量过程包括哪几个要素?
测量的实质即测量被测对象几何量值的过程。
一个完整的几何测量过程应包括以下四个要素:
被测对象、计量单位、测量方法、测量精度。
3.2量块的作用是什么?
量块的“等”和“级”是如何划分的?
按“等”和“级”使用量块
时,有何不同?
量块是无刻度的标准端面量具,可使用量块检定和调整计量器具、机床、工具和其他设备,也可直接使用量块测量工件。
量块分“级”主要依据量块的长度极限偏差、长度变动量最低允许值、量块测量面的平面度、粗糙度及量块的研合性等质量指标划分的,量块按检定精度分为五级:
K、0、1、2、3级,其中
K级精度最高,精度依次降低,最低精度等级是3级。
量块分“等”主要依据量块长度的测量不
确定度、长度变动量允许值、平面平行性允许偏差和研合性等指标划分的,量块按检定精度分为
五等:
1、2、3、4、5等,其中1等精度量最高,5等精度量最低。
量块按“级”使用时,以量块的标称长度作为工作尺寸,虽包含了量块的制造误差,但因不需加修正值,因此使用方便。
量块按“等”使用时,以量块经检定后给出的实际中心长度尺寸作为工作尺寸,含有一定的测量误差,使用过程中需要加修正值,故测量过程相对比较麻烦,但因消除了量块的制造误差,弓I入的测量误差又较小,故提高了测量精度。
3.3由2级量块尺寸为30mm和3.5mm的两块组成量块组,它们检定后都为4等,其长度实
际偏差分别为+0.4卩m和-0.1卩m试分别计算按“级”和“等”使用时量块组的工作尺寸和测量极限误差。
按“级”使用时:
量块的工作尺寸为:
30+3.5=33.5mm;
测量极限误差包括两部分:
系
统误差+随机误差=(+0.4-0.1)3=+0.3m3
按“等”使用时:
(30+3.5)-0.0004+0.000仁33.4997mm;
测量极限误
差只包含随机误差3
3.4测量误差分为哪几类?
产生各类测量误差的主要因素有哪些?
测量误差分为三类:
系统误差、随机误差、粗大误差。
产生这些误差的主要因素包括计量器具误差、基准件误差、测量方法误差、环境误差、人为误差等。
3.5以多次重复测量的算术平均值作为测量结果,可以减少哪类测量误差对测量结果的影
响?
以多次重复测量的算术平均值作为测量结果,可以减少随机误差对测量结果的影响。
3.6试按表3.1,从83块一套的量块中选取合适尺寸的量块,组合出尺寸为19.985mm的量
块组。
19.985
1.005第一块量块的尺寸
18.98
1.48第二块量块的尺寸
17.5
7.5第三块量块的尺寸
10第四块量块的尺寸
需要四块量块,尺寸分别为1.005mm1.48mm7.5mm10mm
3.7对同一几何量进行等精度连续测量10次,按测量顺序将各测得值记录如下(单位mn):
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40.039
40.043
40.040
40.042
40.041
试确定:
(1)算术平均值X;
(2)测量列单次测量值的标准偏差
(3)测量列算术平均值的标准偏差
(4)测量列算术平均值的测量极限误差;
(5)是否存在粗大误差;
(6)
多次测量处理结果。
0.47
.10
x*1340.0390.00447mm
(6)_
xx3x40.0410.00141mm
3.8误收和误废是如何造成的?
由于各种测量误差的存在,若按零件的上、下极限尺寸验收,当零件的实际尺寸处于上、
或将本来处于零件公差
下极限尺寸附件时,有可能将本来处于零件公差带内的合格品判为废品,
轴时的验收极限,并选择相应的计量器具。
带以外的废品误判为合格品,前者就造成误废,后者就造成误收。
3.9试确定测量20g8
(1)确定验收极限
限按双向内缩方式确定。
根据该轴的尺寸公差TIT80.033mm,从表3.6中查得安全裕度A0.0033mm,所
以20g8轴的上、下验收极限为:
上验收极限=上极限尺寸-A=(20-0.007)-0.0033=19.9897mm
下验收极限=下极限尺寸+A=(20-0.04)+0.0033=19.9633mm
(2)按I档选择计量器具
查表3.6知u10.003mm;
查表3.8选用标尺分度值为0.005mm的比较仪,其测量不确定
度U10.003U1,能满足使用要求。
CP1.2,试确定测量该轴时的验收极限,
3.1080h9芒轴的终加工工序的工艺能力指数
并选择相应的计量器具。
查表确定该轴的上下偏差80h90o.o74,因为被测轴采用包容要求,且Cp1.2,所以其最
大实体尺寸一边的验收极限按单向内缩方式,而最小实体尺寸边采用不内缩方式。
根据轴的尺寸公差TIT90.074mm,从表3.6查得安全裕度A0.0074mm。
所以,上、下验收极限为:
上验收极限=上极限尺寸-A=(80+0)-0.0074=79.9926mm
下验收极限=下极限尺寸=80-0.074=79.926mm
(2)选择计量器具
查表3.6知u10.0067mm;
查表3.7选用分度值为0.01mm的外径千分尺,其测量不确定
度U10.005U1,能满足使用要求。
3.11题图
3.11所示为用三针测量螺纹的中径d2,其函数关系式为:
d2=M-1.5d0,已知测得值
计算单一中径d2的测量极限误差limd2
0.0052mm
120.005"
(1.5)20.0012
习题4
4.1判断下列说法是否正确
1.方向、位置和跳动误差是关联提取要素对实际基准要素的变动量。
错
2.最大实体状态是在极限尺寸范围内允许占有材料量最多时的状态。
对
3.最大实体实效状态是尺寸为最大实体尺寸,且中心要素的几何误差等于图样上给定的几何公差值时的状态。
4.若某圆柱面的圆度误差值为0.01mm则该圆柱面对轴线的径向圆跳动误差值亦不小于
0.01mm。
5.可逆要求可用于任何公差原则与要求。
6.采用最大实体要求的零件,应遵循最大实体边界。
7.标注圆跳动公差时,公差框格的指引箭头应指向轮廓表面。
8.无论孔轴,最大实体实效尺寸都等于零件的最大实体尺寸与几何公差之和。
4.2填空
1.几何公差中的形状项目有(填写项目符号)直线度、平面度、圆度、圆柱度,轮廓
项目有线轮廓度、面轮廓度,方向公差项目有平行度、垂直度、倾斜度,位置公差项目有
位置度、同轴度、对称度,跳动公差项目有圆跳动、全跳动。
2.直线度公差带的形状有两平行直线所限定的区域、两平行平面所限定的区域、圆柱面所
限定的区域几种形状,圆柱度公差带形状为半径差等于公差值的两同轴圆柱面所限定的区
匹,同轴度公差带形状为直径为公差值,且以基准轴线为轴线的圆柱面所限定的区域。
3.最大实体状态是实际尺寸在给定的长度上处处位于极限尺寸之内,并具有实体
最大时的状态。
在此状态下的实际尺寸称为最大实体尺寸。
尺寸为最大实体尺寸的边界
称为最大实体边界。
4.包容要求主要适用于必须保证配合性质的场合;
最大实体要求主要适用于
仅需保证零件的可装配性时的场合;
最小实体要求主要适用于需保证零件
的强度和壁厚时的场合。
5.类比选用几何公差值应考虑形状公差与方向、位置公差的关系,几何公差与尺
寸公差的关系,几何公差与表面粗糙度的关系,并考虑零件的结构特点。
4.3
选择填空题
1.
一般来说零件的形状误差B其位置误
差,方向误差
B
其位置误差。
A.
大于B.小于
C
.等于
2.
孔的最大实体实效尺寸等于D
。
A..
Ds+tB.Di+tC.Ds-t
D.Di
-t。
3.
为保证轴承的旋转精度,轴颈圆柱面应标注
要求。
圆度公差;
B.圆跳动公差;
C.
圆柱度公差;
D.
同轴度公差。
4.
某键槽中心平面对基准轴线的对称度公差为
0.1mm
则该中心平面对基准轴线的允许偏
移里为
B。
A.0.1mm;
B.0.05mm;
C.0.2mm;
D.
00.1mm>
5.
米用最大实体要求的零件,应遵循
最大实体边界;
B.
最大实体实效边界;
C.
最小实体实效边界;
没有确定的边界。
4.4解释题4.4图中各项几何公差标注的含义,填在题4.4表中
序号
公差项目
公差带形状
公差带大小
解释(被测要素、基准要素及要求)
①
圆柱度
同心圆柱
半径差0.01
连杆轴颈圆柱面的圆柱度公差为0.01mm
②
圆跳动
同心圆环
半径差0.025
圆锥面对主轴颈公共轴线的径向圆跳动公差为
0.025mm
③
对称度
与基准对称分布的
两平行平面
距离0.025
键槽中心平面对圆锥轴线的对称度公差为
④
半径差0.006
两处主轴颈圆柱面的圆柱度公差为0.01mm
⑤
两处主轴颈圆柱面对两端中心孔公共轴线的径
向圆跳动公差为0.025mm
⑥
平行度
圆柱体
直径00.02
连杆轴颈轴线对主轴颈公共轴线的平行度公差
为00.02mm
4.5将下列各项几何公差要求标注在题4.5图—
1小端圆柱面的尺寸为o30-0.025mm;
2大端圆柱面的尺寸为050-0.039mm;
3键槽中心平面对其轴线的对称度公差为0.02mm;
4大端圆柱面对小端圆柱轴线的径向圆跳动公差为0.03mm,轴肩端平面对小端圆柱轴线
的端面圆跳动公差为0.05mm;
小端圆柱面的圆柱度公差为0.006mm;
题4.5图
4.6将下列各项几何公差要求标注在题4.6图上
①孔径25H6采用包容要求;
70f8,其轴线对25H6轴线的同轴度公差为0.050mm;
25H6轴线的斜向圆跳动公差为0.022mm,锥面圆度公差为0.010mm。
题4.6图
J|0.02
A
4.7将下列各项几何公差要求标注在题4.7图上
1小端外圆柱面的尺寸为o30-0.025mm,圆柱面的圆柱度公
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