《公差配合與測量技術(shù)》習(xí)題答案

1、公差配合與測量技術(shù)習(xí)題答案公差配合與測量技術(shù)習(xí)題答案第1章1-1所謂互換性，是指在同一規(guī)格的若干個(gè)零件或部件中任取一件，不需作任何挑選、修配或調(diào)整，就能裝配到機(jī)器或儀器上，并能滿足機(jī)器或儀器的使用性能的特性。在機(jī)械制造中，按互換性原則組織生產(chǎn)的優(yōu)越性是：在加工時(shí)，同一機(jī)器上的零件，可以分散到不同的專業(yè)生產(chǎn)單位同時(shí)進(jìn)行制造，有利于采用先進(jìn)高效的專業(yè)設(shè)備，以至采用計(jì)算機(jī)輔助制造，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。在裝配時(shí)，不需挑選和輔助加工，既能大幅度提高裝配效率，又容易實(shí)現(xiàn)裝配過程的機(jī)械化和自動(dòng)化，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。1-2 若零件在裝配或更換時(shí)，不需經(jīng)過挑選、輔助加工或修配，其互換性稱

2、為完全互換性。若零件在裝配或更換時(shí)，需要經(jīng)過適當(dāng)?shù)倪x擇、調(diào)整或輔助加工（修配），才能具有相互替換的性能，則其互換性稱為不完全互換性。當(dāng)零件的裝配精度要求較高時(shí)，可根據(jù)精度要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)批量等具體條件，采用各種不同形式的不完全互換法進(jìn)行加工。當(dāng)使用要求與制造水平、經(jīng)濟(jì)效益沒有矛盾時(shí)，可采用完全互換，另外，不完全互換通常用于部件或者機(jī)構(gòu)的制造廠內(nèi)部的裝配，而廠外協(xié)作往往要求完全互換。1-3允許零件幾何參數(shù)的變動(dòng)量就是公差。在加工過程中，由于各種因素的影響，零件的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)之間存在著差異，稱為幾何量誤差，包括尺寸誤差、幾何形狀誤差、相互位置誤差。由加工產(chǎn)生的誤差，稱為加工誤差。

3、生產(chǎn)中規(guī)定公差是因?yàn)樵诩庸み^程中，即使同一規(guī)格的零件，其幾何參數(shù)也不可能完全一致。事實(shí)上只要使同一規(guī)格零件的幾何參數(shù)，在能滿足使用性要求的一定范圍內(nèi)變動(dòng)，保證零件幾何參數(shù)彼此充分近似，就能達(dá)到互換性的目的。這個(gè)允許的零件幾何參數(shù)的變動(dòng)量就是公差。所以，零件按規(guī)定的公差來加工。1-4標(biāo)淮的定義是：為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)活動(dòng)或結(jié)果規(guī)定的共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性文件。標(biāo)準(zhǔn)化的主要體現(xiàn)形式是標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)是廣泛實(shí)現(xiàn)互換性的前提和基基礎(chǔ)。我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 、IEC）、國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1-5優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系就是對(duì)各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行協(xié)調(diào)、簡

4、化和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)。工程技術(shù)上的參數(shù)數(shù)值，即使只有很小的差別，經(jīng)過反復(fù)傳播以后，也會(huì)造成尺寸規(guī)格的繁多雜亂，以至給組織生產(chǎn)、協(xié)作配套及使用、維修等帶來很大的困難。為此，對(duì)各種技術(shù)參數(shù)，必須從全局出發(fā)，加以協(xié)調(diào)。規(guī)定了優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系。R10優(yōu)先數(shù)系1100優(yōu)先數(shù)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。 1-63757502，210log 13.3=310，即rp =310，為R 10/3優(yōu)先數(shù)系，其公比為2。第2

5、章2-1 單位（ mm ）2-2 6067h H 解：由表2-3查得：基本尺寸為60mm IT6 級(jí)的d = 19m ，IT7 級(jí)的= 30m 。對(duì)于6067h H 60H7 為7級(jí)基準(zhǔn)孔 EI = 0；ES = EI+0m m D max =D+ES=60mm +0.030mm =60.030mmD min =D+EI=60mm+0mm=60mm60h6 基本偏差為上偏差，查表2-5得es = 0 ei = es d =19m 19m d max =d+es=60mm +0mm =60mmd min =d+ei=60mm+(-0.019mm)=59.981mm6067h H 為間隙配合 極限

6、間隙： max = ES ei = +m = m X min =EI es = 0 = m配合公差 T f =T D +T d =30m+19m=49m 3278js H解：由表2-3查得：基本尺寸為mm IT 級(jí)的d = m ，IT 級(jí)的= 3m對(duì)于78js H 32H 為級(jí)基準(zhǔn)孔 EI = 0；ES = EI+039m 39mD max =D+ES=mm +0.039mm =32.039mmD min =D+EI=60mm+0mm=32mm32js7 基本偏差為上偏差，查表2-5得es = +21-Td =+2125-m =+12mei = -21-Td =-2125-m =12md ma

7、x =d+es=32mm +0.012mm= 32.012mmd min =d+ei=32mm+(-0.012mm) =31.988mm3278js H 為 過渡配合X max = D max d min = ES ei 39m （12m ）1m Y max D min d max = EI es=0（+12m ）=12m解：由表2-3查得：基本尺寸為45mm IT9= 62m ，對(duì)于4599h F 45F9 基本偏差為下偏差 ，查表2-6得：EI = +25； ES = EI+2562m 87mD max =D+ES=45mm +0.087mm =45.087mmD min =D+EI=45

8、mm+0.025mm=45.025mm45h9 為9級(jí)基準(zhǔn)軸，基本偏差為上偏差，查表2-5得es = 0 ei = es d =62m 62m d max =d+es=45mm +0mm =45mmd min =d+ei=45mm+(-0.062mm)=44.938mm4599h F 為間隙配合 極限間隙： max = ES ei = +87m (62m) = 149m X min =EI es = +25 = 25m配合公差 T f =T D +T d =62m+62m=124m 10067h G 解：由表2-3查得：基本尺寸為100mm IT7= 35m ，IT6=22m對(duì)于10067h

9、G 100G7基本偏差為下偏差，查表2-6得 EI = +12m ； ES = EI+1235m 47m D max =D+ES=100mm +0.047mm =100.047mm D min =D+EI=100mm+0.012mm=100.012mm100h6 為6級(jí)基準(zhǔn)軸，基本偏差為上偏差，查表2-5得es = 0 ei = es d =22m 22m d max =d+es=100mm +0mm =100mmd min =d+ei=100mm+(-0.022mm)=99.978mm10067h G 為間隙配合 極限間隙： max = ES ei = +47m (22m) = 69mX m

10、in =EI es = +12 = 12m配合公差T f=T D+T d=35m+22m=57m本尺寸為mm ，IT=m，IT=m，較高精度的孔加工困難，故可選比軸低一級(jí)精度，軸選IT，T d=m，孔選IT，T D=m，T f=T D+T d=（+）m=m，接近m過盈配合的要求。采用基孔制,35mm孔的下偏差EI=0，ES=m，根據(jù)Y max=EIes,得軸的上偏差：es =EIY max0（）m，軸的下偏差：ei=esT d =() m=m。查表2-5選取軸的極限偏差為u，則軸為u6, 其下偏差為60m，上偏差為es=ei+T d=(60+16) m=76m，其公差帶圖見圖(2) 2-3(3

11、) 其配合公差為：T f 0（32）表基本尺寸IT7=30m ，IT8=46孔加工困難，軸選IT7，T d =30m T f =T D +T d =（46+30）孔的下偏差EI=0，ES=m ，）m ，軸的下偏差：T d =() m=m 選取軸的極限偏差為k ，則軸為差為m ，上偏差為m 差帶圖見圖()2-4 配合面（1）因此選取一般間隙配合f ，（2）選用6級(jí)，與其配合的孔選用767n H 。配合面（3）制。考慮卡環(huán)裝拆方便，要求傳動(dòng)平穩(wěn)，因此選取很小間隙和零間隙配合h, 軸選用6級(jí)，與其配合的孔選用7級(jí)，配合為2667h H 。配合面（4）：安全銷與卡環(huán)的配合。安全銷為標(biāo)準(zhǔn)件，因此選用基軸

12、制?？紤]銷的裝拆方便，且要求減小噪聲，因此選用一般間隙配合F。配合的精度為8級(jí)。配合為16F8。2-5解：配合面因結(jié)構(gòu)無特殊要求，按國際規(guī)定，優(yōu)先選用基孔制。有定心要求，需用過盈量不大，連接牢靠，因此選取小過盈配合p。配合面因結(jié)構(gòu)無特殊要求，按國際規(guī)定，優(yōu)先選用基孔制。有定心要求，需用過盈量不大，連接牢靠，在輕微沖擊和負(fù)荷下不用連接件也不會(huì)發(fā)生松動(dòng)，同時(shí)考慮更換鉆套時(shí)，保證鉆套不變形，因此選取緊過渡，松過盈的過渡配合。配合面選用基軸制。有定心要求，在安裝和取出定位套時(shí)需要軸向移動(dòng), 因此第3章3-1 1、測量實(shí)質(zhì)就是確定被測量L 與計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量E 的比值q ，最后確定被測量L qE 的過程

13、。2、測量的特點(diǎn)是指測量結(jié)果為被測量的具體數(shù)值；檢驗(yàn)的特點(diǎn)是不能測得被測量的實(shí)際數(shù)值，只能確定被測量是否在允許的極限范圍之內(nèi)。 3-2 55.875mm 量塊組選用：1.005、1.47、3.4、50mm 等四塊量塊； 29.875mm 量塊組選用：1.005、1.47、7.4、20mm 等四塊量塊。3-3 一個(gè)完整的幾何量測量過程應(yīng)包括：被測對(duì)象、計(jì)量單位、測量方法及測量精度等四個(gè)要素。3-4 1、示值范圍是指測量儀器所能顯示或指示的最低值（起始值）到最高值（終止值）的范圍；測量范圍是指在允許的誤差限內(nèi)，測量儀器所能測量的下限值（最低值）到上限值（最高值）的范圍。2、絕對(duì)誤差用測量結(jié)果減去被

14、測量的真值之代數(shù)差來表示；相對(duì)誤差是測量的絕對(duì)誤差與被測量的真值之比。3、系統(tǒng)誤差是指在相同條件下，對(duì)同一被測量進(jìn)行無限多次測量時(shí)，誤差的絕對(duì)值與符號(hào)保持恒定，或在條件改變時(shí)，按某一確定的規(guī)律發(fā)生變化的誤差；隨機(jī)誤差是指在相同條件下，對(duì)同一被測量進(jìn)行無限多次測量時(shí)，誤差的絕對(duì)值與符號(hào)均不定。4、正確度是指在規(guī)定的條件下測量結(jié)果與真值的符合程度，它表示測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小對(duì)測量結(jié)果的影響程度；精密度是指在一定條件下進(jìn)行多次測量時(shí)，各測得值彼此之間的一致性程度，它表示隨機(jī)誤差的大小對(duì)測量結(jié)果的影響程度。 3-5 1、選擇分度值為0.002mm 的比較儀作為測量器具。2、確定驗(yàn)收極限： 上驗(yàn)收極限

15、A d K s -=max 24.9800.00324.977mm 下驗(yàn)收極限A d K min i += 24.947+0.00329.950mm第4章4-1a：被測、單一、輪廓要素；b：中心、基準(zhǔn)、關(guān)聯(lián)要素；c：被測、輪廓、關(guān)聯(lián)要素。4-2形位公差是指被測實(shí)際要素的形狀和位置所允許的變動(dòng)量。形位誤差是指被測實(shí)際要素對(duì)其理想要素的形狀和位置的變動(dòng)量。4-31）圓度和徑向圓跳動(dòng)公差帶都是半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域，但前者公差帶的位置隨被測實(shí)際要素而變化，后者兩同心圓的圓心在基準(zhǔn)軸線上，是固定不變的。2）圓柱度和徑向全跳動(dòng)公差帶都是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱之間的區(qū)域，但前者公差帶的

16、位置是變化的，后者兩同軸圓柱的軸線必須與基準(zhǔn)軸線重合。3）端面對(duì)軸線的垂直度公差帶和端面全跳動(dòng)公差帶都是距離為公差值t且垂直于基準(zhǔn)軸線的兩平行平面之間的區(qū)域。二者的公差帶完全相同。4-44-54-64-7最小條件是指，評(píng)定形狀誤差時(shí)，理想要素的位置應(yīng)使被測實(shí)際要素對(duì)該理想要素的最大變動(dòng)量為最小。將實(shí)際被測要素與其理想要素進(jìn)行比較檢測形狀誤差時(shí)，理想要素相對(duì)于被測實(shí)際要素的位置不同，測得的形狀誤差值就不同。為了使形狀誤差測得值具有唯一性，同時(shí)又能最大限度地避免工件誤廢，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，評(píng)定形狀誤差時(shí)，理想要素相對(duì)于被測實(shí)際要素的位置必須按最小條件確定。4-8 （略）4-9d a=19.98520

17、f=0.060.05+（20-19.985）=0.065 所以零件不合格。4-10 （略）第5章5-1 光滑極限量規(guī)是一種沒有刻度的專用檢驗(yàn)工具，用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)零件時(shí)，只能判斷零件是否在規(guī)定的驗(yàn)收極限范圍內(nèi)，而不能測出零件實(shí)際尺寸和形位誤差的數(shù)值，因此其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、可靠、驗(yàn)收效率高。檢驗(yàn)孔的通規(guī)是根據(jù)最小極限尺寸決定的，作用是防止孔的作用尺寸小于孔的最小極限尺寸；檢驗(yàn)軸的通規(guī)是按軸的最大極限尺寸設(shè)計(jì)的，其作用是防止軸的作用尺寸大于軸的最大極限尺寸，因此用通規(guī)檢驗(yàn)零件時(shí)，只有通規(guī)通過，被測件才合格。檢驗(yàn)孔的止規(guī)是按照孔的最大極限尺寸設(shè)計(jì)的，作用是防止孔的實(shí)際尺寸大于孔的最大極

18、限尺寸，檢驗(yàn)軸的止規(guī)是按照軸的最小極限尺寸設(shè)計(jì)的，其作用是防止軸的實(shí)際尺寸小于軸的最小極限尺寸，因此用止規(guī)檢驗(yàn)零碎件時(shí)，止規(guī)不通過，被測件才合格。5-2 光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合極限尺寸判斷原則（泰勒原則）。其含義是孔或軸的作用尺寸不允許超過最大實(shí)體尺寸，并且在任何上位置的實(shí)際尺寸不允許超過最小實(shí)體尺寸。 5-3 首先確定被測孔、軸的極限偏差。查第二章極限與配合標(biāo)準(zhǔn)，50H7上偏差ES=+0.025；下偏差EI=0，50e6的上偏差為es=0.050；下偏差為ei=0.066。1、確定工作量規(guī)制造公差與位置要素值 由表查得：IT7，尺寸為50mm 的量規(guī)公差為T=0.003mm ，位置要素Z=

19、0.004；IT6，尺寸為50mm 的量規(guī)公差為T=0.0024mm ，位置要素Z=0.0028。2、計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差 （1） 50mm 孔用塞規(guī) 通規(guī) 上偏差=EI+Z+2T =(0+0.004+0.0015)mm=+0.0055mm下偏差= EI+Z 2T =(0+0.0040.0015)mm=+0.0025磨損極限I=0 止規(guī) 上偏差=E S=+0.025mm下偏差= ES T=(0.0250.003)mm=+0.022mm (2) 50mm 軸用卡規(guī)或者環(huán)規(guī) 通規(guī) 上偏差=es Z+2T =(.0500.008+0.0012)mm=0.0516mm下偏差= es Z 2T =(.

20、0500.00280.0012)mm=0.054mm磨損極限es=0.050止規(guī) 上偏差=ei+T =（.066+0.0024）mm=0.0636mm 下偏差= ei=0.066mm 3繪制工作量規(guī)的公差帶圖。6-1 表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響主要有以下幾個(gè)方面：接觸表面凹凸不平，使零件實(shí)際接觸面積減小，接觸部分壓力增加，滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力，造成表面磨損；使間隙配合的間隙增大，過盈配合的實(shí)際過盈量減小，過渡配合變松；使零件疲勞損壞的可能性增大，疲勞強(qiáng)度降低；零件的抗腐蝕能力下降等。6-2 規(guī)定取樣長度的目的在于限制和減弱表面波度對(duì)表面粗糙度測量結(jié)果的影響。由于零件各部分的表面粗糙度不一定均

21、勻，為了充分合理地反映表面的特性，通常取幾個(gè)取樣長度來評(píng)定表面粗糙度，一般l l n 5 。6-3 輪廓算術(shù)平均偏差R a 、微觀不平度十點(diǎn)高度R z 、輪廓最大高度R y 、輪廓微觀不平度的平均間距S m 、輪廓的單峰平均間距S 、輪廓的支承長度率t p ，其中前三項(xiàng)為主參數(shù)。 6-4 首先滿足使用性能要求，其次兼顧經(jīng)濟(jì)性。即，在滿足使用要求的前題下，盡可能降低表面粗糙度要求，放大表面粗糙度允許值。6-5 圖中沒有標(biāo)注要求的表面，都用去除材料的方法獲得，R a 最大不允許超過12.5m ；用去除材料的方法獲得表面，R z 最大不允許超過1.6m ；用去除材料的方法獲得表面，Ra 最大不允許超

22、過0.8m ，R a 最小不允許超過0.4m ；用去除材料的方法獲得表面，R y 最大不允許超過3.2m 。（按圖中從上而下順序） 6-6 R a 0.4、R a 0.87-1螺紋牙型的溝槽和凸起寬度相等處假想圓柱的直徑稱為中徑d2，螺紋的牙槽寬度等于螺距一半處假想圓柱的直徑稱為單一中徑d2單一，內(nèi)、外螺紋旋合時(shí)實(shí)際起作用的中徑稱為作用中徑d2作用。當(dāng)無螺距誤差時(shí)，單一中徑與中徑數(shù)值一致。有螺距誤差的實(shí)際螺紋其中徑和單一中徑數(shù)值是不一致的。d2作用= d2單一+（f p +f/2）7-2螺距誤差與中徑相關(guān)，螺距累積誤差?P可轉(zhuǎn)換成徑向的中徑誤差。為了使有螺距累積誤差的外螺紋仍能與具有基本牙型的內(nèi)螺紋自由旋合，必須將外螺紋中徑減小一個(gè)f p值（或?qū)?nèi)螺紋中徑加大一個(gè)f p值），f p值稱為螺距誤差中徑當(dāng)量。了讓一個(gè)有半角誤差的外螺紋仍能與內(nèi)螺紋自由旋合，必須將外螺紋的中徑減小一個(gè)量f/2 ，該量稱為半角誤差的中徑當(dāng)量。d2作用= d2單一+（f p +f/2）7-3通規(guī)未通過，說明螺紋的作用中徑超過螺紋的最大實(shí)體牙型中徑，或底徑不合格（外螺紋小徑小于最大極限尺寸，內(nèi)螺紋大徑大于最小極限尺寸）。止規(guī)通過，說明螺紋的單一中徑不合格。7-4M24?25H6HL：普通細(xì)牙螺紋，公稱直