汽車制造工藝學(xué) 作業(yè)題參考答案

1、汽車制造工藝學(xué) 作業(yè)題參考答案第二章 工件的裝夾和機(jī)床夾具四、定位誤差的分析計算題3、如圖2-78a所示的圓柱體上鉆軸向孔，加工要求如圖a所示。如果采用圖b、c、d所示三種定位方案，V型塊夾角=90，試分析計算三種定位方案加工要求的定位誤差。（圖形見課本 66面 2-78a圖a、b、c、d）解：該工件的加工要求為所鉆孔（8）軸線與工件外圓柱面軸線的同軸度公差為0.02，孔深30的尺寸公差為0.21.三種定位方案中。孔深度30的定位基準(zhǔn)都是工件的底斷面，而工序基準(zhǔn)為工件上端面。故存在基準(zhǔn)不重合定位誤差因A=L-D (D為定值)所以d(30)=Lmax-Lmin=TL=T70=0.024(mm)

2、圖2-78圖a(2) b方案中8孔同軸度的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合都是工件外圓柱面的軸線。因工件外圓柱面存在制造誤差，使定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向產(chǎn)生位置變化。即存在基準(zhǔn)定位誤差（根據(jù)P41序號5公式）圖b d (A)=Td (或如右圖所示d(A)=O1O2=Td)d=（3） c方案中8孔同軸度的工序基準(zhǔn)為工件外圓柱面軸線，而定位基準(zhǔn)為工件左母線。故存在基準(zhǔn)不重合定位誤差圖c d(A)=O1O2=0.0125（mm）(4) d方案中 由于采用的是雙移動V形塊定性抓緊機(jī)構(gòu) 8孔同軸度的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，且不存在基準(zhǔn)位移定位誤差，故d=0（mm）P42 序號5的證明工件直徑d 0 Td或d +a

3、+b Td=a-b右圖中 OL= OM= OE= ON=(1) A=D-ON=D-所以d (A)=Amax-Amin=(2) B=A+OE=A+=(D-)+=D-( 所以 d(B)=Bmax-Bmin=(=(3) C=OL-A=-(D-)=(+1)-D所以d(C)=Cmax-Cmin=(+1)= (+1)1、 在圖2-76所示階梯軸（雙點(diǎn)劃線表示）上銑削一平面，其工序尺寸為 30 0 -0.28mm，有圖a定位方案，試計算，如果不考慮階梯軸兩外圓柱同軸度公差時的定位誤差。（原題圖見 書本65頁 2-76圖a ）圖a 圖c圖d圖e解：方法一（1）基準(zhǔn)不重合誤差 j.b1=A2-A1=0.08mm

4、(2)基準(zhǔn)位移誤差 j2.b2=A2-A1=E2E1=O1O2(分析 因為O1O2+O1E1=d E2E1+ O1E1=d 所以E2E1=O1O2) 方法二（列通式計算法）A=C-EF=C-()=C+- Amax=C+- C為定值 Amin=C+- 所以d（A）=-+=0.13（mm）P41序號7的證明解：A=D-OE=D-OFsin=D-sin=D-sin B=A+OK=A+=+D-=D+(-1) C=OJ-A=-A=-D+=(+1) 所以 d(A)= d(B)= (-1) d(C)= (+1)第五章 尺寸原理及應(yīng)用三、分析計算題1、試分析圖5-45a、b、c中尺寸鏈的增減環(huán). a圖解：a圖

5、 與A0反向的為增環(huán)，與A0同向的為減環(huán)則增環(huán)為A1、A2、A3、A5;減緩為A4、A6 b圖原尺寸鏈為并列尺寸鏈，其中A3為公共環(huán)，分解為兩個獨(dú)立的尺寸鏈 A1、A2為增環(huán)，A3、A4為減環(huán) （A0為封閉環(huán)）；B1為增環(huán)，A1為減環(huán)（B0為封閉環(huán)） c圖原尺寸鏈為并列尺寸鏈，將其分解為兩獨(dú)立尺寸鏈，其中A0=B2、A3=B3,A1、A2為增環(huán)，A3、A4為減環(huán)（A0為封閉環(huán)）；B1、B2、B3為增環(huán)，B4為減環(huán)（B0為封閉環(huán)）2.圖5-46所示尺寸鏈 圖5-46（1） 判斷組成環(huán)中的增緩和減環(huán)（2） 用極值法計算封閉環(huán)的基本尺寸、公差和極限偏差（3） 用統(tǒng)計法計算尺寸鏈的基本尺寸、公差和極限

6、偏差1. 各組成換尺寸均按正態(tài)分布，且中間偏差與平均偏差相等時。2. 各組成環(huán)尺寸按三角形分布，且中間偏差與平均偏差相等時。解：（1）判斷組成環(huán)中的增環(huán)、減環(huán)增環(huán)為 A2、A4、A5 ；減環(huán) 為 A1、A3(2) 計算A0的基本尺寸、公差和極限偏差 A0=Az-Aj=(A2+A4+A5)-(A1+A3) =(30+20+40)-(55+35)=0mmTA0=Tai=TA1+TA2+TA3+TA4+TA5 =0.46+0.52+0.10+1.033+0.62=1.733ESA0=ESAz-EIAj=(0.26-0.022+0.62)-(-0.46+0.06)=1.258EIA0=EIAz-ESA

7、j =(-0.26-0.55+0)-(0+0.16)=-0.475(3)計算尺寸鏈的基本尺寸、公差和極限偏差1.組成環(huán)尺寸均按正態(tài)分布且中間偏差與平均偏差相等黨組承歡的尺寸為對稱分布且中間偏差與平均偏差相等時，如右圖所示，則其中間尺寸Aim與平均偏差A(yù)i也相等1封閉環(huán)尺寸A0.計算過程圖(2)A0=Az-Aj=(A2+A4+A5)-(A1+A3)=（30+20+40）-（55+35）=0mm 2封閉環(huán)公差TA0因組成環(huán)公差按正態(tài)分布則TA0=0.936mm3封閉環(huán)中間偏差0 0=z-j=（2+4+5）-(1+3)=(0+0.0385+0.31)-(0.23+0.11)=0.392mm 4封閉環(huán)

8、極限偏差ESA0、EIA0 ESA0=0+=0.392+=0.860mm EIA0=0-=0.392-=-0.076mm則 A0=0+0.860 -0.0762.各組成環(huán)尺寸均按三角形分布且中間偏差與平均偏差相等 1封閉環(huán)尺寸A0（計算過程同上） A0=0mm 2封閉環(huán)公差TA0 因組成環(huán)公差按三角形分布，姐中間偏差與平均偏差相等 故Ki=1.22TA0=1.142mm3封閉環(huán)中間偏差0 0=z-j=（2+4+5）-(1+3)=(0+0.0385+0.31)-(0.23+0.11)=0.392mm4封閉環(huán)極限偏差ESA0、EIA0 ESA0=0+=0.392+=0.963mm EIA0=0-=

9、0.392-=-0.179mm則 A0=0+0.963 -0.179 4、圖5-48所示為一汽車變速器倒檔裝置簡圖，設(shè)計要求裝配間隙A0=0.0820.430mm。若零件設(shè)計圖樣規(guī)定：雙聯(lián)齒輪3輪轂兩端面尺寸A3=48 -0.080 -0.119;止推墊片2及4的厚度尺寸A2=A4=1.5 0 -0.04mm。試用極值法計算變速器殼體1的兩內(nèi)平面尺寸A1的基本尺寸A1的基本尺寸、公差及極限偏差。圖5-48解：依題意建立倒檔裝置尺寸鏈如右圖所示封閉環(huán)為A0、增環(huán)為A1，減環(huán)為A2、A3、A4。其中A0=0 +0.043 +0.082(1) 計算A1的基本尺寸 根本公式 A0=Az-Aj A0=A

10、1-(A2+A3+A4) A1=A0+A2+A3+A4=0+1.5+48+1.5=51mm(2) 計算A1的公差TA1因為TA0=TA1=TA1+TA2+TA3+TA4所以 TA1=TA0-(TA2+TA3+TA4)=0.348-(0.04+0.039+0.04)=0.229mm(3) 計算極限偏差ESA1、EIA1由ESA0=ESAz-EIAj所以0.43= ESA1-（-0.04-0.119-0.04）ESA1=0.231(mm)EIA1=-TA1+ ESA1=-0.029+0.231=0.002(或由0.082= EIA1-（0-0.08-0） 所以EIA1=0.002)故A1=5 +0

11、.231 +0.00210、如圖5-54所示為汽車倒檔裝置圖。設(shè)計要求倒檔齒輪3的輪轂端面與墊片4間保證裝配間隙0.51.00mm。設(shè)計規(guī)定A1=20.6mm；A2=A4=1.30 -0.04 mm(標(biāo)準(zhǔn)件)。欲采用完全互換裝配法保證裝配精度，試設(shè)計確定有關(guān)零件的尺寸公差和極限偏差。圖5-54解：裝配尺寸鏈如右圖所示已知A1=0+0.5 +1.00 TA0=0.5A1=20.6mm；A2=A4=1.30 -0.04 mm(標(biāo)準(zhǔn)件) A0為封閉環(huán) A1為增環(huán) A2、A3、A4為減環(huán)俺完全互換法確定有關(guān)零件的尺寸公差及極限偏差（1） 求A3的基本尺寸由A0=A1-(A2+A3+A4) 得A3=A1

12、-A2-A4-A0=20.6-1.3-1.3-0=18mm( 2)確定組成環(huán)公差 由公式 Tav.l=有 Tav.l=0.21選擇A1為協(xié)調(diào)環(huán) 對其他組成環(huán)公差驚醒適當(dāng)修正 取TA3=0.18mm IT12由公式5-21得 TA1=TA0-(TA2+A3+A4) =0.5-(0.04+0.18+0.04)=0.24mm 3確定組成環(huán)的極限偏差 按公差注向體內(nèi)原則A3=180 -0.18 ESA1=ESA0+(EIA2+EIA3+IA4)=1+(-0.04-0.18-0.04)=0.74mmEIA1=EIA0=(ESA2+ESA3+ESA4)=0.5+(0+0+0)=0.5mm故 A1=20.6

13、+0.74 +0.5 mm(介于IT1213之間)14、圖5-56所示為齒輪裝置圖。設(shè)計要求：保證裝配精度軸向間隙A0=0.10.5mm.設(shè)計規(guī)定：A1=430mm;A2=80mm;A3=100mm;A4=190mm;A5=60mm.欲采用不完全互換法保證裝配精度，裝配精度的合格率（置信水平）P=99.73%，各組成環(huán)尺寸按正態(tài)分布，試分析確定有關(guān)零件的尺寸公差和極限公差。圖5-56解：尺寸鏈如右圖所示A0為尺寸鏈 A1為增環(huán) A2、A3、A4、A5為減緩（1） 求A0的基本尺寸公差、極限偏差A(yù)0=A1-(A2+A3+A4+A5)=430-(80+100+190+60)=0TA0=0.5-0.

14、1=0.4(mm)A0=0+0.5 +0.1 (2)確定組成環(huán)公差P=99.73%時ki=1 又因各組成環(huán)呈正態(tài)分布 故k0=1由公式5-23可知Tav.q=Tav.s=0.179mm選擇A1為協(xié)調(diào)環(huán)，其他組成環(huán)公差分別取為（按IT11選取）TA2=0.19 TA3=0.22 TA4=0.29 TA5=0.12(IT10)則 TA1= 0.42-(0.192+0.222+0.292+0.122) 不成立 重選 都找IT10TA2=0.12 TA3=0.14 TA4=0.185 TA5=0.12則 TA1=0.42-(0.122+0.142+0.1852+0.122)=0.278mm相當(dāng)于IT1

15、011除協(xié)調(diào)環(huán)外 按公差注向體內(nèi)原則A2=800 -0.12 A3=1000 -0.14 A4=1900 -0.185 A5=600 -0.12(3)確定組成環(huán)極限偏差先計算極限偏差 由公式5-17有 0=z-j=1-（2+3+4+5）0.3=1-（-0.06-0.07-0.0925-0.06）1=0.018mmESA1=1+=0.018+=0.157mm EIA1=1-=0.018-=-0.121mm故A1=430+0.157 -0.12119、圖5-58所示為一齒輪裝置圖，裝配精度要求：確保軸向間隙A0=00.25mm.設(shè)計規(guī)定；A1=430+0.25 0mm;A2=800 -0.12mm

16、;A3=1000 -0.14mm;A4=1900 -0.185mm;A5=580 -0.12mm.欲采用固定調(diào)整裝配法保證裝配精度，調(diào)整墊片初定值A(chǔ)F=2mm，制造公差TAF=0.04mm.試計算確定調(diào)整片組數(shù)Z、補(bǔ)償能力S、調(diào)整墊片各族尺寸及極限偏差。圖5-58解：尺寸鏈圖如右圖所示A1為增環(huán) ，A2、A3、A4、A5、AF為減環(huán)。A0為封閉環(huán)已知A1=430+0.25 0mm;A2=800 -0.12mm;A3=1000 -0.14mm;A4=1900 -0.185mm;A5=580 -0.12mm初定AF=2mm、TAF=0.04mm（1） 計算A0的基本尺寸、公差、極限偏差A(yù)0=Az-

17、Aj= A1-(A2+A3+A4+A5+AF) =430-(80+100+190+58+2)=0TA0=Amax-Amin=0.25-0=0.25則 A0=0+0.25 0mm（2）計算調(diào)整墊片數(shù)及補(bǔ)償能力S S= TA0-TAF=0.21 Z= =3.88取Z=4組（3）計算調(diào)整墊片分組尺寸AFZAF1=AZmax-Ajmin+TAF-A0max=430.25-（80-.012+100-0.14+190-0.185+58-0.12）+0.04-0.25 =2.6050 -0.04mmAF2=AF1-S=2.605-0.21=2.3950 -0.04mmAF3=AF2-S=2.395-0.21

18、=2.1850 -0.04mmAF4=AF3-S=2.185-.021=1.9750 -0.04mm如圖5-60a所示為某柴油機(jī)體零件及相關(guān)設(shè)計尺寸。相關(guān)表面加工的工藝過程：精銑頂平面P，工序尺寸為A1（圖b）；精鏜曲軸主軸承座孔和凸輪軸軸承孔，工序尺寸為B1、B2(圖c)。試（1） 建立工藝尺寸鏈，并指出尺寸鏈間關(guān)系和封閉環(huán)。（2） 計算工序尺寸A1、B1及B2，公差和極限偏圖5-60分析：設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合故需進(jìn)行工藝尺寸誤差計算，尺寸鏈如右圖所示 B2=A2為公共環(huán)，B0A0為封閉環(huán)解：算公共環(huán)需從精度要求高的尺寸鏈著手 因B0=155+0.07 0(IT8-9) A0=4600.1(IT9-10)故先解B尺寸鏈B1=B0+B2=155+205=360mm 因TB0=TB1+TB2 其中TB0=0.07 TB2=0.185(IT10) TB2TB0 無法滿足設(shè)計要求 需調(diào)整TB2為0.029（IT=6）即B2=2050 -0.029mm