公差與測量技術(shù)課后習(xí)題答案資料

1、緒論1、在機(jī)械和儀器制造業(yè)中,零、部件的互換性是指在統(tǒng)一規(guī)格的一批零件或部件中,任取其一,不需任何挑選或修配如鉗工修理就能裝在機(jī)器上,并到達(dá)規(guī)定的功能要求,這樣的一批零部件就稱為具有互換性的零部件.在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中,互換性在提升產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)本錢等方面具有重要的意義.例如在設(shè)計(jì)、制造和使用中.對單件及小批量生產(chǎn)的零件也同樣需要.2、完全互換性簡稱為互換性,它是以零部件裝配或更換不需要挑選或修配為條件的,也就是零件能百分之百互換.不完全互換性在零部件裝配時(shí)允許有附加的選擇或調(diào)整,但不允許有修理,所以也稱為有限互換性.不完全互換性要求就是針對加工精度要求高,生產(chǎn)本錢要求低的矛盾

2、來選擇的.3、公差是保證互換性得以實(shí)現(xiàn)的根本條件.零件加工后尺寸是否在公差范圍內(nèi)變化必須通過檢測才能知道.公差實(shí)質(zhì)的內(nèi)容就是一系列國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)化是指這些標(biāo)準(zhǔn)制定到應(yīng)用的全過程的活動(dòng).互換性與前三者在零件的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用方面的表達(dá).4、根據(jù)?中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法?規(guī)定,按標(biāo)準(zhǔn)的層次分類,我國的標(biāo)準(zhǔn)的分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).并將國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)兩類.5、優(yōu)先數(shù)系是由一些十進(jìn)制等比數(shù)列構(gòu)成的.代號為Rr；公比為qr二J10上取5、10、20、40、80.例：R5,R10,R20和R40系列.R5系列的數(shù)每隔5位,數(shù)值增加

3、10倍.6、請根據(jù)表1-1寫出R10和R10/2系列自1以后的10個(gè)數(shù).1.001.251.602.506.308.002.003.154.005.001.001.62.54.06.310162540637、可裝配性和零件的互換性不同.零件可裝配不一定有互換性,互換性強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)：一是按要求標(biāo)準(zhǔn)制造、二是可裝配、三是滿足使用要求.第一章孔、軸尺寸極限與配合四、問做題1、實(shí)際尺寸是通過兩點(diǎn)法測量所獲得的尺寸；它是零件對應(yīng)兩點(diǎn)間的距離.作用尺寸是零件的實(shí)際尺寸與其形狀誤差綜合的結(jié)果.極限尺寸是指允許尺寸變化范圍的兩個(gè)界限尺寸.極限尺寸限制實(shí)際尺寸的變動(dòng)；作用尺寸的大小與實(shí)際尺寸有關(guān)；當(dāng)零件遵守極限尺寸

4、判斷原那么時(shí)其實(shí)際尺寸與作用尺寸均在極限尺寸的限制范圍內(nèi).2根本偏差指用以確定公差帶相對于零線位置的2、1實(shí)際偏差指實(shí)際尺寸減去其根本尺寸所得的代數(shù)差.上偏差或下偏差稱為根本偏差,一般為靠近零線或位于零線上的那個(gè)偏差極限.3極限偏差有上偏差和下偏差.最大極限尺寸減去根本尺寸所得的代數(shù)差稱為上偏差,最小極限尺寸減去其根本尺寸所得的代數(shù)差稱為下偏差.4極限與配合在根本尺寸至500mm內(nèi)規(guī)定了IT01、IT0、IT1、IT2、IT18共20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級；在根本尺寸大于5003150mm規(guī)定了IT1至IT18共18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級.根本偏差的代號用拉丁字母表示,大寫代表孔、小寫代表軸.在26個(gè)字母中,

5、除去易與其它混淆的五個(gè)字母：I、L、QQWi、1、o.q、w,再加上七個(gè)用兩個(gè)字母表示白代號CDEF、FGJS、ZA、ZBZC和cd、ef、fg、js、za、zb、zc,共有28個(gè)代號,即孔和軸各有28個(gè)根本偏差.尺寸公差帶構(gòu)成的兩大要素是公差帶的大小和位置,規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差和根本偏差就是對公差帶的大小和位置實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,這樣才能實(shí)現(xiàn)互換性的生產(chǎn).3、根本尺寸相同且相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系稱為配合.2配合可分為間隙配合,過盈配合,和過渡配合三種.3間隙配合指孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為正.過盈配合指孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負(fù)值時(shí).可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合.4間隙配

6、合的特性是具有間隙,它主要應(yīng)用于由結(jié)合件有相對運(yùn)動(dòng)的配合,包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng),也可用于一般的定位配合.過盈配合主要用于結(jié)合件沒有相對運(yùn)動(dòng)的配合.過渡配合的特性是可能具有間隙,主要用于定位精確并要求拆卸的相對靜止的配合.4、 1基孔制指根本偏差為一定的孔的公差帶,與不同根本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度.基軸制指根本偏差為一定的軸的公差帶,與不同根本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度.2從滿足使用要求來說無論選用基孔制或基軸制均可.但如果要考慮本錢和工藝要求,選擇不同的基準(zhǔn)制就會(huì)產(chǎn)生不同的影響.所以選擇基準(zhǔn)制時(shí),應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)、工藝、經(jīng)濟(jì)等幾方面來綜合考慮,權(quán)衡利弊.5、 1公差與配

7、合的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中重要的一環(huán).公差與配合的選擇是否恰當(dāng),對機(jī)械產(chǎn)品的使用性能和制造本錢都有很大影響,有時(shí)甚至起決定性作用.國家標(biāo)準(zhǔn)主要包括的內(nèi)容為基準(zhǔn)制的選擇；公差等級的選擇；配合選擇.2選擇原那么可以概括為：保證機(jī)械產(chǎn)品的性能優(yōu)良,制造上經(jīng)濟(jì)可行.也就是說公差與配合的選擇應(yīng)使機(jī)械產(chǎn)品的使用價(jià)值與制造本錢的綜合經(jīng)濟(jì)效果最正確.解決的方法分為計(jì)算法和類比法.五、計(jì)算題1、試根據(jù)表中的數(shù)據(jù),計(jì)算填寫表中各空格,并繪制各孔和軸的公差帶圖.尺寸標(biāo)注根本尺寸極限尺寸極快力偏差公差最大最小上偏差下偏差孔650t0255050.02550+0.02500.025軸©50瑞45049.975

8、49.959-0.025-0.0410.016孔“40然0844040.00739.982+0.007-0.0180.025軸心0把0944040.025440.009+0.025+0.0090.0162、(1)選定基準(zhǔn)制.要求采用基孔制配合那么EI=0;孔的根本偏差代號為H(2)確定孔,軸公差等級.根據(jù)配合公差定義有：Tf=Xmax-*由所=TD+TdXmax=25mm,Xmin=-20科m代入公式,有Tf=45m由于；TdTd=45pm設(shè)孔,軸同級,即TD=Td所以假設(shè)；Td=Td=45/2=22.5科m查表可得孔的公差等級為IT為7級,Td=25科m；軸的公差同樣為6級.Td=16科m(

9、3)確定配合種類.因已選定基孔制,故孔的公差帶為H7,那么EI=0,ES=+25m,軸的等級為6級.由題意可知,要求為過渡配合,即Xmax=25mmYmin=-20mmX軸的根本偏差為ei;可由最大間隙確定軸的根本偏差：Xmax=ES-ei;ei=ES-Xmax=25-25=0科m查表可得,k的根本偏差ei=+2m,應(yīng)選用的軸白公差帶為k6,那么es=ei+16=+18科m(4.)檢驗(yàn)：Xmax=ES-ei=25-2=+23mYmin=EI-es=-18m完全符合條件應(yīng)選用H7/k6能滿足要求.圖略.3、利用有關(guān)公差表格查出以下公差帶的極限偏差：-0.080+0.091+0.035a"

10、;40-0.119b,50-0.025c85+0.037dJ100+0.013e650+0.005f例.g*30±0.006h*5042第三章幾何公差與檢測四、簡做題1、軸向全跳動(dòng)公差帶限制端面對基準(zhǔn)軸線的垂直程度,也可限制端面的平面度誤差.軸向圓跳動(dòng)公差帶限制測量圓周上輪廓對基準(zhǔn)軸線的垂直程度和形狀誤差.徑向圓跳動(dòng)公差帶限制測量圓周上輪廓對基準(zhǔn)軸線的同軸程度和圓度形狀誤差.徑向全跳動(dòng)公差帶限制圓柱體輪廓對基準(zhǔn)軸線的同軸程度和圓柱度形狀誤差.2、最大實(shí)體狀態(tài)是實(shí)際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內(nèi)并具有實(shí)體最大時(shí)的狀態(tài),稱為最大實(shí)體狀態(tài).對軸來說是在最大極限尺寸時(shí)的狀態(tài)；對孔來說是

11、在最小極限尺寸時(shí)的狀態(tài).最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)是實(shí)際要素在給定長度上,實(shí)際要素處于最大實(shí)體狀態(tài)且中央要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)稱為最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)；對軸來說是零件的最大極限尺寸與其幾何公差綜合形成的邊界狀態(tài)；對孔來說是零件的最小極限尺寸與其幾何公差綜合形成的邊界狀態(tài).兩者的不同在于前者相當(dāng)于幾何公差值等于零,而后者的幾何公差不為零.3、當(dāng)被測要素滿足包容要求時(shí),其合格件的判斷條件是什么包容要求是用最大實(shí)體邊界限制實(shí)際要素的輪廓,即提取要素不得超越其最大實(shí)體邊界.局部實(shí)際尺寸不得超越最小實(shí)體尺寸.根據(jù)包容要求,被測實(shí)際要素的合格條件是對于內(nèi)外表DeAD=Dmn且DWCL=Dna

12、x對于外外表dfe<d后dmax且daACk=dmin4、基準(zhǔn)有三種類型：1單一基準(zhǔn),由一個(gè)基準(zhǔn)要素單獨(dú)作為某被測要素的基準(zhǔn)；2公共基準(zhǔn),反由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素建立的一個(gè)獨(dú)立的基準(zhǔn)稱為組合基準(zhǔn)或公共基準(zhǔn).3基準(zhǔn)體系,確定某些被測要素的方向或位置,從功能要求出發(fā),常常需要超過一個(gè)基準(zhǔn).為了與空間直角坐標(biāo)系相一致,規(guī)定以三個(gè)相互垂直的基準(zhǔn)平面構(gòu)成一個(gè)基準(zhǔn)體系-三基準(zhǔn)體系,每兩個(gè)基準(zhǔn)平面的交線構(gòu)成基準(zhǔn)線,三軸線的交點(diǎn)構(gòu)成基準(zhǔn)點(diǎn).5、幾何公差帶有形狀、大小、方向和位置四個(gè)因素,從形狀看有：圓內(nèi)的區(qū)域、兩同心圓之間的區(qū)域、兩同軸圓柱面之間的區(qū)域、兩等距曲線之間的區(qū)域、兩平行直線之間的區(qū)域、圓柱面

13、內(nèi)的區(qū)域、兩等距曲面之間的區(qū)域、兩平行平面之間的區(qū)域、球內(nèi)的區(qū)域等.對形狀公差帶來說,其位置一般是浮動(dòng)的,公差帶的方向是由最小條件確定的,對方向公差帶來說,位置是浮動(dòng)的,方向是由基準(zhǔn)所確定.對位置公差帶來說,其方向共和位置一般是由基準(zhǔn)確定的.但對跳動(dòng)公差帶來說,其方向和位置也是由基準(zhǔn)確定的.五、標(biāo)注題右圖為第四章四、問做題的答案1、請將以下要求標(biāo)注在圖3.69習(xí)題圖3.1上.fd3的圓度公差為0.006mm,端面A的平面度公差為0.01mm=.d2的外圓尺寸要求為100h7,實(shí)行獨(dú)立原那么.fd3的尺寸為40m7實(shí)行包容要求.端面B對端面A平行度公差為0.02mm=d3軸線對端面A的垂直度公差

14、為0.01mni兩個(gè)d1的軸線對其的公共軸線的同軸度要求為0.01.6d3對兩個(gè)d1公共軸線的徑向圓跳動(dòng)公差為0.015mm=第7章鍵與花鍵的公差與配合二、問做題1、平鍵是單鍵,通過鍵槽將孔與軸聯(lián)結(jié)在一起；花鍵那么與軸或孔為一整體,相當(dāng)于在圓周上均勻地分布著多個(gè)單鍵.花鍵聯(lián)結(jié)的優(yōu)點(diǎn)：a.強(qiáng)度高,負(fù)荷分布均勻,可傳遞較大的扭矩；b.聯(lián)結(jié)可靠,導(dǎo)向精度高,定心性好,易到達(dá)較高的同軸度要求.2、分為松聯(lián)結(jié)、正常聯(lián)結(jié)和緊密聯(lián)結(jié).松聯(lián)結(jié)主要用于導(dǎo)向平鍵上,輪轂可在軸上作軸向移動(dòng)；正常聯(lián)結(jié)用于傳遞載荷不大的場合,一般機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛；緊密聯(lián)結(jié)主要用于傳遞重載、沖擊載荷及雙向傳遞扭矩的場合.3、小徑和鍵寬

15、的尺寸公差帶.三、應(yīng)用題1、查表7-2知,h=8mm軸N9,轂JS9;槽深ti=5mmt2=3.3mm,偏差為,2形位公差為軸槽及輪轂槽的寬度b對軸及輪轂軸心線白對稱度,查表3-11,IT7=0.012mm.軸鍵槽、輪轂鍵槽寬b的兩側(cè)面的外表粗糙度參數(shù)R的值取3.2um.2、由于定心精度較高,應(yīng)選擇精密傳動(dòng)用尺寸公差帶；同時(shí)考慮到經(jīng)常需要正反轉(zhuǎn),因此內(nèi)花鍵公差帶選擇為d:H5,D:H10,B:H9;又由于有軸向相對滑動(dòng),所以外花鍵公差帶選擇為：d:f5,D:a11,B:d8.第8章螺紋公差與檢測1、中徑和單一中徑都是一個(gè)假想圓柱的直徑,其中,中徑的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等且等于P/2的

16、地方,單一中徑的母線通過牙型上溝槽寬度等于螺距根本尺寸一半的地方.當(dāng)螺距無誤差時(shí),中徑就是單一中徑；當(dāng)螺距有誤差時(shí),中徑與單一中徑是不相等的.作用中徑是在規(guī)定的旋合長度內(nèi),恰好包容實(shí)際螺紋的一個(gè)假想螺紋的中徑.2、不一定就合格.由于中徑合格性判斷采取泰勒原那么,不僅實(shí)際中徑在任意位置要在中徑極限尺寸內(nèi),而且實(shí)際螺紋的作用中徑不能超越最大實(shí)體牙型的中徑.3、24表示公稱直徑為24mm2表示細(xì)牙螺紋螺距為2mm中徑公差帶代號為5H,頂徑公差帶代號為6H,長旋合長度.20表示公稱直徑為20mm中徑公差帶代號為7g,頂徑公差帶代號為6g,旋合長度為40mm42表示公稱直徑為42mm內(nèi)螺紋中徑和頂徑公差

17、帶代號均為6G,外螺紋中徑公差帶代號為5h,頂徑公差帶代號為6h.4、 1.fp=1.732Pe=1.732X35=0.06mmf=0.073P(K1a1+K2a2)=0.073X(3X30+2X65)=0.032mmd2m=d2單+fp+f=28.329+0.06+0.032=28.421mmd2=d-2x3/8H=d-2x3/8x第P/2=28.701mm查表8-2知,Td2=0.17mm,故d2ma=28.701,d2min=28.531-d2m<d2max,d2aVd2min,.該螺栓不合格.5、d2=d-2x3/8H=d-2x3/8xMP/2=16.701mm查表8-2知,Td

18、2=0.16mm；查表8-4知,es=-0.038mm；故d2max=16.663dCbmin=16.503需滿足d2n=d2單一"+fp+f“Wd2max,即d2單一Wd2mak(fp+fa)=16.623且d2a>d2min,故允許的中徑實(shí)際最大尺寸為16.623mm,最小尺寸為16.503mmo6、查表8-2知,外螺紋Td2=0.095mm,內(nèi)螺紋To2=0.16mm,查表8-4知,外螺紋中徑es=-0.026mm,內(nèi)螺紋EI=0,故外螺紋中徑ei=-0.121mm,內(nèi)螺紋中徑ES=+0.16mm查表8-3知,外螺紋大徑Td=0.18mm,外螺紋小徑TD1=0.236mm

19、故外螺紋大徑ei=-0.206mm,外螺紋小徑ES=+0.236mm第9章圓柱齒輪公差與檢測1、齒輪傳動(dòng)的使用要求有傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性、傳遞的平穩(wěn)性、載荷分布的均勻性、適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙.傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性主要是在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)進(jìn)行衡量,反映一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)傳動(dòng)比的變化；平穩(wěn)性那么是在齒輪轉(zhuǎn)一齒的范圍進(jìn)行衡量,反映瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化.載荷分布的均勻性反映嚙合時(shí)工作齒面的接觸狀態(tài),齒側(cè)間隙反映嚙合時(shí)非工作齒面的接觸狀態(tài).2、主要因素來源于加工系統(tǒng)中的機(jī)床、刀具、夾具和齒坯的加工誤差及安裝、調(diào)整誤差,包括幾何偏心、運(yùn)動(dòng)偏心、滾刀誤差和機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差等.加工誤差按其表現(xiàn)特征分為齒廓誤差、齒距誤差、齒向誤差和齒厚誤差

20、；按其方向特征分為徑向誤差、切向誤差和軸向誤差.3、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的評價(jià)指標(biāo)有切向綜合總偏差E'、齒距累積總偏差Fp、徑向跳動(dòng)Fr和徑向綜合總偏差F,傳動(dòng)平穩(wěn)性的評價(jià)指標(biāo)有一齒切向綜合偏差fi'、一齒徑向綜合偏差fi、齒廓偏差、單個(gè)齒距偏差fpt和基圓齒距偏差fpb,載荷分布均勻性的評價(jià)指標(biāo)有螺旋線偏差和輪齒的接觸斑點(diǎn),側(cè)隙的評價(jià)指標(biāo)有齒厚偏差fsn、公法線長度W和側(cè)隙.4、在稍微制動(dòng)的情況下檢驗(yàn).影響因素有齒高方向和齒寬方向.5、對漸開線圓柱齒輪Fi和fi規(guī)定了412共9個(gè)精度等級,其他評定工程規(guī)定了012共13個(gè)精度等級.精度等級的選擇應(yīng)根據(jù)齒輪的用途、使用要求、傳遞功率、圓周速度以及其他技術(shù)要求而定,同時(shí)要考慮加工工藝與經(jīng)濟(jì)性.6、d=mz=3X32=96mm查表9-6知,fpt=0.017mm；查表9-5知,Fb=0.021mmi7、查表9-2知,通用減速器齒輪一般選用69級精度；d小=mz=3X32=96mmd大=mz=3x96=288mmai=192mm圓周速度v=nx兀d/60/1000=6.4m/s查表