機(jī)械制造基礎(chǔ)計(jì)算題解析

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)終結(jié)性考試計(jì)算題解析一、公差配合計(jì)算題有關(guān)尺寸、公差和偏差的術(shù)語及定義1. 尺寸：以特定單位表示線性尺寸的數(shù)值。2. 基本尺寸（D, d）:通過它應(yīng)用上、下偏差可算出極限尺寸的尺寸。通常由設(shè)計(jì)者給定，用D和d表示（大寫字母表示孔、小寫字母表示軸）。它是根據(jù)產(chǎn)品的使用要求，根據(jù)零件的強(qiáng)度、剛度等要求，計(jì)算出的或通過試驗(yàn)和類比方法確定并經(jīng)過圓整后得到的尺寸，一般要符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。3. 實(shí)際尺寸（Da，da）:通過測量獲得的孔（軸）的尺寸。4. 極限尺寸：指一個(gè)孔或軸允許的尺寸的兩個(gè)極端值，也就是允許的尺寸變化范圍的兩個(gè)界限值。其中較大的稱為最大極限尺寸（Dmax，dmax），較小的稱

2、為最小極限尺寸（ Dmin，dmin ）。5. 尺寸偏差（偏差）:指某一尺寸（極限尺寸、實(shí)際尺寸等等）減去基本尺寸所得的代數(shù)差，其值 可為正、負(fù)或零。實(shí)際偏差（Ea ， ea）:實(shí)際尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。極限偏差：極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。其中，最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為上偏差（ES，es）;最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為下偏差（El，ei）。6. 尺寸公差（公差 Th，Ts）:最大極限尺寸減最小極限尺寸之差，或上偏差減下偏差之差。它是 允許尺寸的變動(dòng)量，公差值永遠(yuǎn)為正值。7. 公差帶圖解：前述是利用圖進(jìn)行的有關(guān)尺寸、極限偏差及公差分析。零線：基本尺寸

3、所指的線，是偏差的起始線。零線上方表示正偏差，零線下方表示負(fù)偏差。公差帶：代表上，下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域。它是由公差大小和其相對零線的位置如基本 偏差來確定。8. 標(biāo)準(zhǔn)公差（IT）:指國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1800.3 1998極限與配合制所規(guī)定任一公差，它確定了公差帶的大小。9. 基本偏差：指在極限與配合制中，確定公差帶相對于零線位置的那個(gè)極限偏差。有關(guān)配合的術(shù)語及定義1. 配合：配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系。2. 孔與軸：孔是指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面；軸是指 工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面。3. 間隙與過盈：在孔與軸的配合中，孔的尺

4、寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當(dāng)差值為正時(shí)叫做間隙（用X表示），當(dāng)差值為負(fù)時(shí)叫做過盈（用 Y表示）。4. 配合的種類：孔、軸公差帶之間的關(guān)系，分為三大類，即間隙配合、過盈配合和過渡配合。間隙配合：具有間隙（包括最小間隙為零）的配合。 過盈配合：具有過盈（包括最小過盈為零）的配合。 過渡配合：具有間隙或過盈的配合。5. 配合公差（Tf）:組成配合的孔、軸公差之和。對于間隙配合 Tf =| Xmax Xmin |對于過盈配合 Tf = | Ymax Ymi n |對于過渡配合 Tf = | Xmax Ymax |公差配合計(jì)算題示例h5( 0.011)例1.已知45 JS6（ 00.008），求下列各

5、項(xiàng)數(shù)值（單位：mm） （1）孔的尺寸公差是（A. +0.008B. +0.016C. -0.008D. -0.016(2)軸的尺寸公差是（(3)A. +0.011B. 0C. -0.011D. +0.016過渡配合的最大間隙Xmax是A. +0.016B. +0.017C. +0.018D. +0.019(4)過渡配合的最大過盈Ymax是C )A. -0.006B. -0.007C. -0.008D. -0.009(5)過渡配合的公差 Tf是（BA. 0.026B. 0.027C. 0.028D. 0.029例2.0.018已知14莎驀），求下列各項(xiàng)數(shù)值（單位:mm) (1)孔的尺寸公差是（A

6、. +0.018B. +0.009C. -0.018 D. -0.009（2）軸的尺寸公差是（A. +0.034B. +0.023 C. +0.011D. -0.011(3) 過盈配合的最小過盈Ymin是(D ) A. -0.018 B. -0.034 C. -0.023D. -0.005(4) 過盈配合的最大過盈Ymax是(B )A.-0.018 B. -0.034C. -0.023D.-0.005（5）過盈配合的公差 Tf是（C ）例3.已知35 H 8(0.052 ),求下列各項(xiàng)數(shù)值(單位：mm)。7( 0.034)(1) 孔的尺寸公差是(A. 0 B. +0.029(2) 軸的尺寸公差

7、是(B )。C. +0.052D.+0.034A )。A. 0.018B. +0.029C.+0.052D. +0.034(3) 過盈配合的最小過盈Ymin是(C ) A. -0.029 B. -0.034 C. -0.005 D. -0.052(4) 過盈配合的最大過盈Ymax是(D )A. -0.029 B. -0.034C. -0.005D. -0.052(5) 過盈配合的公差 Tf是A. +0.047 B. +0.029C.+0.052D. +0.034H 7( 0.030) 例4.已知6求下列各項(xiàng)數(shù)值(單位：mm) (1) 孔的尺寸公差是(A. 0 B. +0.010C.+0.029

8、D. + 0.030(2) 軸的尺寸公差是(A. +0.019B.+0.030 C. +0.010D. +0.029(3) 間隙配合的最大間隙Xmax是(D. +0.029A.+0.030B.+0.010 C. +0.059(4)間隙配合的最小間隙 Xmin是(BA. +0.030 B. +0.010C. +0.059 D. +0.029(5)間隙配合的公差 Tf是(A. +0.030 B. +0.010C. 0.049D. +0.029、機(jī)床傳動(dòng)鏈的計(jì)算1.機(jī)床傳動(dòng)的基本概念機(jī)床的傳動(dòng)：最常見的是機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。機(jī)床上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)多為機(jī)械傳動(dòng)。機(jī)床上常用的傳動(dòng)副：(用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置

9、)有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、蝸輪 蝸桿傳動(dòng)及螺桿傳動(dòng)。若已知帶輪直徑，齒輪齒數(shù)等具體數(shù)值，則可確定傳動(dòng)鏈中任何一軸的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)鏈及其傳動(dòng)比傳動(dòng)鏈?zhǔn)侵笇?shí)現(xiàn)從首端件向末端件傳遞運(yùn)動(dòng)的一系列傳動(dòng)件的總和，它是由若干傳動(dòng)副按一定方法依次組合起來的。圖2-1傳動(dòng)鏈圖例圖2-1中，運(yùn)動(dòng)自軸I輸入，轉(zhuǎn)速為n1，經(jīng)帶輪d1、傳動(dòng)帶和帶輪d2傳至軸n再經(jīng)圓柱齒輪 1、電動(dòng)機(jī)333222 n28川176 IV193920034224534M127 V 17 主軸切(1440r/min)63582傳到軸川，經(jīng)圓錐齒輪 3、4傳到軸W,經(jīng)圓柱齒輪 5、6傳到軸V,最后經(jīng)蝸桿 k及蝸輪7傳至軸 并將運(yùn)動(dòng)輸出。若

10、已知ni， di，d2， zi， Z2， Z3， Z4， Z5， Z6，k及z?的具體數(shù)值，則可確定傳動(dòng)鏈中任何一 軸的轉(zhuǎn)速。例如求軸W的轉(zhuǎn)速 m ,則可按下式計(jì)算：式中：i1 i5分別為傳動(dòng)鏈中相應(yīng)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比； i總為傳動(dòng)鏈的總傳動(dòng)比；為滑動(dòng)系數(shù)，約為 0.98;Zi Z7為齒輪齒數(shù);k為蝸桿線（頭）數(shù)。機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)參考教材圖9-4的C6132型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，它是反映機(jī)床全部運(yùn)動(dòng)傳遞關(guān)系的示意圖。圖 中：羅馬數(shù)字表示傳動(dòng)軸的編號，阿拉伯?dāng)?shù)字表示齒輪齒數(shù)或帶輪直徑，字母M表示離合器等。教材圖9-4 C6132車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖（1）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈C6132車床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的兩末端件是

11、電動(dòng)機(jī)和主軸，主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈為:52主軸可獲得2X 3X 2=12級轉(zhuǎn)速，其反轉(zhuǎn)是通過電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈?zhǔn)鞘沟都軐?shí)現(xiàn)縱向或橫向運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)鏈的兩末端件主軸和刀架，其進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈為555555 3535 5529a c-W - - IX -幻-58b d（變向機(jī)構(gòu)）（交換齒輪）2724395221392624265227-劉-5226-X川-39”-光杠-2-XW3639263945303952482626265252（增倍機(jī)構(gòu)）2524XW60XW55齒輪、齒條（z 14, m 2）刀架（縱向進(jìn)給）3847石橫進(jìn)給絲杠（P 4）刀架（橫向進(jìn)給）2傳動(dòng)鏈計(jì)

12、算示例分析傳動(dòng)系統(tǒng)圖的一般方法是：首先找出運(yùn)動(dòng)鏈所聯(lián)系的兩個(gè)末端件，然后按運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)（或聯(lián)系）順序，依次分析各傳動(dòng)軸之間的 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的傳遞關(guān)系。分析傳動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，特別注意齒輪、離合器等傳動(dòng)件與傳動(dòng)軸之間的連接關(guān) 系（如固定、空套或滑移）。例1分析圖示鉆床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。（1）鉆床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的兩個(gè)端件是（A.電動(dòng)機(jī)和主軸B.皮帶輪和主軸C.電動(dòng)機(jī)和皮帶輪D.電動(dòng)機(jī)和川軸（2）傳動(dòng)路線表達(dá)式正確的是（A.電動(dòng)機(jī)(1440r/min )1 140n170275534481768w 35506534V （主軸）B.電動(dòng)機(jī)(1440r/min )1 14017027nmw553448C.

13、電動(dòng)機(jī)(1440r/min )1 140n 1701768（主軸）21612755344834mw4817起一V（主軸）2117140D.電動(dòng)機(jī)(1440r/min )1 n 1706127553448m683535 V (主軸)506534（3）鉆床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（A. 3級B.6級C.9級D. 18 級（4）傳動(dòng)鏈主軸的最高轉(zhuǎn)速是（ BA. 1110 r/minB. 1115r/minC. 1250 r/minD. 1860 r/min（5）傳動(dòng)鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（A. 71 r/minB.1115r/minC.90 r/minD. 110 r/min例2.分析圖示的主

14、運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)（圖中Mi為齒輪式離合器）（1）機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的兩個(gè)端件是（A. 皮帶輪和主軸B.電動(dòng)機(jī)和主軸B ）C.電動(dòng)機(jī)和皮帶輪D.電動(dòng)機(jī)和川軸（2）傳動(dòng)路線表達(dá)式正確的是（A)17224245902638A.電機(jī)（1430rmin)- I -n -15032303642222617224245902638B.電機(jī)（1430rmin)-I -n -15032303642222617224245902638C.電機(jī)（1430rmin)- I -n -150323036422226903622D.電機(jī)（1430r -min)-1-n-m -1502245178-川-W -M1-W(主

15、軸)20017827 V 17m - - w -6358 -W(主軸)200M11782727m - - w -一 -V -W (主軸)2006363（3）機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（A. 3級B.6級C.9級（4）傳動(dòng)鏈主軸的當(dāng)前轉(zhuǎn)速是（ B ）（5）傳動(dòng)鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（A ）例3.分析圖示萬能升降臺銃床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。（1）銃床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的兩個(gè)端件是（ A.皮帶輪和主軸B.電動(dòng)機(jī)和主軸1782727-W-一 -V -一 -W (主軸)2006363D )D. 18 級B ）C.電動(dòng)機(jī)和皮帶輪D.電動(dòng)機(jī)和川軸（2）傳動(dòng)路線表達(dá)式正確的是（3919261918711

16、440r min)n -川V -V （主軸）5436478222383316A.電機(jī)I18B.電機(jī) I( 1440r min) -265416-n川-394728373926-IV -C.電機(jī) I( 1440r min)-19718238161839471926192871n -山-V -543637822239383326V （主軸）（主軸）1618394726192819-n -H -N-V -5436377122393326D.電機(jī) I( 1440r min)（主軸）（3） 銃床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（D ）。A. 3 級B.6 級C.9 級D. 18 級（4）傳動(dòng)鏈主軸的最

17、高轉(zhuǎn)速是（ D ）。（5）傳動(dòng)鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（例4分析圖示的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。（1 ）機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的兩個(gè)端件是(A)。A.電動(dòng)機(jī)和主軸B.皮帶輪和主軸C.電動(dòng)機(jī)和皮帶輪D.電動(dòng)機(jī)和川軸（2）傳動(dòng)路線表達(dá)式正確的是（D)。2523A.電機(jī)(14401/ min)-10033 -I -H -63 - m-87 -W（主軸）21055436745433325B.電機(jī)(1440/ min)-10055 I - 55 - n-6367 -K -W（主軸）21043434345453323C.電機(jī)(14401/ min)-10055 I - 55 - n43 -m-87 -W（主軸）210

18、4345674543332523D.電機(jī)(14401/ min)10055-1 - 55 - n-63-m- 87 -W （主軸）0210434367454543（3 ）機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是(C )。A. 3級B.6級C.8級D.18級（4）傳動(dòng)鏈主軸的最高轉(zhuǎn)速是（B)。（5）傳動(dòng)鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（C)。三、尺寸鏈的計(jì)算題1尺寸鏈的基本概念尺寸鏈：在機(jī)器裝配或零件加工過程中， 由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組， 稱為尺 寸鏈。在零件的加工過程中， 由有關(guān)工序尺寸組成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。 在裝配過程中 形成的尺寸鏈叫裝配尺寸鏈。圖3-1裝配尺寸鏈在尺寸鏈中，每一個(gè)尺寸稱為

19、尺寸鏈的環(huán)，根據(jù)其作用不同，尺寸鏈中的環(huán)又可分為：封閉環(huán)：尺寸鏈中在裝配過程或加工過程后自然形成的一環(huán)，稱為封閉環(huán)。一個(gè)尺寸鏈中，封閉環(huán)只能有一個(gè)，用 A0表示。組成環(huán)：尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其他環(huán)就是組成環(huán)。根據(jù)組成環(huán)對圭寸閉環(huán)的影響，組成環(huán)又分：增環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變時(shí)，將某一環(huán)增大（或減?。忾] 環(huán)也隨之增大（或減?。摥h(huán)稱之為增環(huán)，用Ai表示。減環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變時(shí)，將某一環(huán)增大（或減?。?，封閉環(huán)反而隨之 減?。ɑ蛟龃螅摥h(huán)就為減環(huán)，用Aj表示。分析確定增環(huán)及減環(huán)方法1 ：用增環(huán)及減環(huán)的定義確定。方法2:用“箭頭法”確定：先從任一環(huán)起畫單向箭頭，一個(gè)接一

20、個(gè)的畫，包括封閉環(huán)，直到最后一個(gè)形成閉合回路，然后按箭頭的方向判斷，凡是與封閉環(huán)箭頭同向的為減環(huán)，反向的為增環(huán)。（小竅門）2. 求解尺寸鏈的步驟 建立尺寸鏈（客觀存在） 確定封閉環(huán)是求解尺寸鏈的關(guān)鍵（間接獲得的尺寸） 確定組成環(huán)的增減性（單箭頭法） 進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算（正計(jì)算、反計(jì)算和中間計(jì)算） 計(jì)算公式3. 尺寸鏈計(jì)算例題例1.如圖所示，在外圓、端面、內(nèi)孔加工后，鉆10孔。試計(jì)算以B面定位鉆 10孔的工序尺寸L及其偏差。解：（1）根據(jù)尺寸鏈圖，可以確定封閉環(huán)和增、減環(huán)如下（A ）。A. 2500.19為封閉環(huán)，6000.1為增環(huán)，L為減環(huán)。B. 6000/|為封閉環(huán)，2500.19為增環(huán)，L為

21、減環(huán)。C. L為封閉環(huán)，6000J為增環(huán)，2500.19為減環(huán)。D. 2500.19為封閉環(huán)，L為增環(huán)，6000J為減環(huán)。（2）根據(jù)封閉環(huán)的基本尺寸公式，可以求得L的基本尺寸為（B ）。A. L=60+25=85 (mm)B. L=60 25=35 (mm)(3) 根據(jù)上偏差的計(jì)算公式，可以求得L的上偏差為( A )。A. ESl = 0.10 0 = 0.10( mm)B. ESl =+0.19+0=+0.19 (mm)C. ESl=+0.19- (-0.1) =+0.29 (mm)D. ESl =0- (-0.1) =+0.1 (mm)(4) 根據(jù)下偏差的計(jì)算公式，可以求得L的下偏差為(D

22、 )。A. EIl = 0.10 0 = 0.10 (mm)B. EIl=-0.1-(-0.19)=0.09 ( mm)C. El l =0- (-0.1) =+0.1 (mm)D. EIl = 0 0.19 = 0.19 (mm)(5) 根據(jù)上面求的基本尺寸和上、下偏差的值，可以確定工序尺寸L及其偏差為 (C )。A. L= 85 黑(mm)B. L= 35 0.；9 (mm)C. L= 35 貂0 (mm)0 1D. L= 35 0.19 (mm)例2.在銃床上加工如圖所示套筒零件的表面B，以C面定位，表面 D、E均已加工完畢，要求保證尺寸1000.2 mm，試求工序尺寸 A及其偏差。解：

23、(1)根據(jù)尺寸鏈圖，可以確定封閉環(huán)和增、減環(huán)如下(B )。A. A為封閉環(huán)，1000.2、3000.06為增環(huán)，60 0.06為減環(huán)B. 1000.2為封閉環(huán)，A、3000.06為增環(huán)，60 0.06為減環(huán)C. 60 0.06為封閉環(huán)，1000.2、3000.06為增環(huán)，A為減環(huán)D. 3000.06為封閉環(huán)，A、1000.2為增環(huán)，60 0.06為減環(huán)(2)根據(jù)封閉環(huán)的基本尺寸公式，可以求得A的基本尺寸為( A )A. A = 60 + 10 30 = 40 ( mm)B. A=60+30-10=80 (mm)(3)根據(jù)上偏差的計(jì)算公式，可以求得A的上偏差為(C ) oA.ESA =0.20+

24、0.06-0.06=0.20 (mm)B.ESA =0.06+0.06-0.20=-0.08 ( mm)C.ESa = 0.20 0.06 0.06 = 0.08 ( mm)D.ESa =0-0.06-0.06=-0.12 (mm)(4)根據(jù)下偏差的計(jì)算公式，可以求得A的下偏差為(B)oA.EI A =0.2-0+0.06=0.26 ( mm)B.EI a =0-0+0.06=0.06 ( mm)C.EIa =0.06-0+0.06=0.12 ( mm)D.EI a =0.2-0-0.06=0.14 ( mm)(5)根據(jù)上面求的基本尺寸和上、下偏差的值，可以確定工序尺寸A及其偏差為(D)。A.

25、0.20 / 、A = 40 0.06 ( mm)B.A = 40 0.2(4 (mm)C.A = 40 需(mm)D.A = 40 0.06 (mm)例3.如圖所示為軸套零件，在車床上已加工好外圓、內(nèi)孔及各面，現(xiàn)需在銃床上以左端面定位銃出右端槽，并保證尺寸26 0.2mm，試求工序尺寸 A及其偏差。C )。解：(1)根據(jù)尺寸鏈圖，可以確定封閉環(huán)和增、減環(huán)如下(A. A為封閉環(huán),260.2mm、50.imm 為增環(huán),B. 500jmm為封閉環(huán)，A、26 0.2mm為增環(huán),C. 260.2mm為封閉環(huán)，A、500 mm為增環(huán),D. 10.5mm 為封閉環(huán)，A、5000.1mm 為增環(huán),10.05

26、mm、200.1mm為減環(huán)10.05mm、200.1mm為減環(huán)10.05mm、200.1mm為減環(huán)6 0.2mm、200.1mm為減環(huán)(2)根據(jù)封閉環(huán)的基本尺寸公式，可以求得 A的基本尺寸為( A )A. A = 26 + 10 + 20 50 = 6 ( mm)B. A=10+20+50-26=54 (mm)C. A=20+50-26-10=34 (mm)D. A=10+50-26-20=14 (mm)(3) 根據(jù)上偏差的計(jì)算公式，可以求得A的上偏差為( C )。A. ESa=+.5+.2-0.1-0=+0.15 (mm)B. ESa =+0.05+0.2- (-0.1-0.1) =+0.45 (mm)C. ESa= 0.20-0+0-0.1= 0.1 ( mm)D. ESa=.2+.1-.05-0=+0.25 ( mm)(4) 根據(jù)下偏差的計(jì)算公式，可以求得A的下偏差為(A )。A. EI A = 0.05+0.1+0.1 0.20= 0.05 ( mm)B. El A = 0.1+0-0.05-0.2=-0.15 ( mm)C. EIa=+.1-0-(-0.2)=0.3 (mm)D. El a=-.2-0-(-0.1)=-0.1 ( mm)