機(jī)械制造基礎(chǔ)計(jì)算題解析20160620

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)終結(jié)性考試計(jì)算題解析、公差配合計(jì)算題有關(guān)尺寸、公差和偏差的術(shù)語及定義尺寸：以特定單位表示線性尺寸的數(shù)值。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。實(shí)際尺寸（Da，da）:通過測量獲得的孔（軸）的尺寸。極限尺寸： 指一個孔或軸允許的尺寸的兩個極端值， 也就是允許的尺寸變化范圍的 兩個界限值。其中較大的稱為最大極限尺寸 （Dmax ,dmax）,較小的稱為

2、最小極限尺寸 （Dmin， dmin ）。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。Ea Da Dea da d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（EI， ei）。ESDmaxD,es dmax dEI Dmin D,ei dmin d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量，公

3、差值永遠(yuǎn)為正值?？坠?Th Dmax DminES EI軸公差 Ts dmax dmin es ei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。標(biāo)準(zhǔn)公差 （IT） :指國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T l800. 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。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極限偏差。有關(guān)配合的術(shù)語及定義配合：配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔、軸公

4、差帶之間的關(guān)系?？着c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。間隙與過盈：在孔與軸的配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當(dāng)差值為正時叫做間隙（用 X表示），當(dāng)差值為負(fù)時叫做過盈（用 Y表示）。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。X maxD maxdminESei()X minD mind maxEles(或0)Xav(X maxX min)/2()過盈配合：具有過盈（包括最小過盈為零）的配合。Y1 minD maxdminESei(或0

5、)Y maxD mind maxEIes()Yav(YmaxYmin)/2()過渡配合：具有間隙或過盈的配合。XdmaxmaxdminES ei ()Y maxD mind maxEI es ()5.配合公差（Tf )：組成配合的孔、軸對于間隙配合 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)算題示例例 1.已知 45JS6(0-008)h5( o.oii) 孔的尺寸公差是(BA. +0.008 B. +0.016 軸的尺寸公差是(A求下列各項(xiàng)數(shù)值（單位：mm）。）。C. -0.008

6、D. -0.016）。A. +0.011B. 0C. -0.011D. +0.016 過渡配合的最大間隙Xmax是(D )。A. +0.016 B. +0.017 C. +0.018D. +0.019 過渡配合的最大過盈Ymax是(C )。A. -0.006 B. -0.007C. -0.008 D. -0.009例3.已知35H8(00。29)r7(0.0520.034求下列各項(xiàng)數(shù)值（單位mm)。（1）孔的尺寸公差是（A. 0 B. +0.029（2）軸的尺寸公差是（B )。C. +0.052D.+0.034A )。(5 )過渡配合的公差Tf是(B )。A. 0.026B. 0.027C.0

7、.028D. 0.029例2.已知 14H7(00Z8)6( 0.023),求下列各項(xiàng)數(shù)值（單位:mm)。(1)孔的尺寸公差是（A )oA. +0.018B. +0.009C. -0.018 D.-0.009(2)軸的尺寸公差是（C )oA. +0.034B. +0.023C. +0.011D. -0.011(3)過盈配合的最小過盈Ymin 是(D )oA. -0.018B. -0.034C. -0.023D.-0.005(4)過盈配合的最大過盈Ymax 是(B )oA.-0.018B. -0.034C. -0.023（5 ）過盈配合的公差 Tf是（C )oA. +0.018 B. +0.03

8、4C. +0.029D. +0.023A. 0.018B. +0.029C.+0.052 D. +0.034 過盈配合的最小過盈Ymin是(C ) oA. -0.029 B. -0.034 C. -0.005D. -0.052 過盈配合的最大過盈Ymax是(D )oA. -0.029 B. -0.034(5 )過盈配合的公差 Tf是(A. +0.047 B. +0.029H 7( .30) 例4.已知60除詔,g6( 0.029)(1)孔的尺寸公差是(DC. -0.005 D. -0.052A )。C.+0.052D. +0.034求下列各項(xiàng)數(shù)值(單位：mm) o)。A. 0 B. +0.01

9、0C.+0.029D. +0.030A. +0.019B.+0.030 C. +0.010間隙配合的最大間隙A.+0.030B.+0.010間隙配合的最小間隙A. +0.030 B. +0.010D. +0.029Xmax 是（C ） oC. +0.059 D. +0.029Xmin 是（B ） oC. +0.059 D. +0.029C ）oC. 0.049 D. +0.029(5 )間隙配合的公差Tf是(A. +0.030 B. +0.010二、機(jī)床傳動鏈的計(jì)算1.機(jī)床傳動的基本概念機(jī)床的傳動：最常見的是機(jī)械傳動和液壓傳動。機(jī)床上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動多為機(jī)械傳動。機(jī)床上常用的傳動副：(用來傳遞運(yùn)動和

10、動力的裝置)有帶傳動、齒輪傳動、齒輪齒條 傳動、蝸輪蝸桿傳動及螺桿傳動。若已知帶輪直徑，齒輪齒數(shù)等具體數(shù)值，則可確定傳動鏈中任何一軸的轉(zhuǎn)速。傳動鏈及其傳動比傳動鏈?zhǔn)侵笇?shí)現(xiàn)從首端件向末端件傳遞運(yùn)動的一系列傳動件的總和，它是由若干傳動副按一定方法依次組合起來的。圖2-1傳動鏈圖例圖2-1中，運(yùn)動自軸I輸入，轉(zhuǎn)速為 n1，經(jīng)帶輪d1、傳動帶和帶輪d2傳至軸n。再經(jīng) 圓柱齒輪1、2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W,并將運(yùn)動輸出。若已知n1, d1 , d2 , Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, k及g的具體數(shù)值，則可確定傳

11、動鏈中任何一軸的轉(zhuǎn)速。例如求軸W的轉(zhuǎn)速n，則可按下式計(jì)算：d1z( Z3 Z5 k伽 門1 i總 mu a 13 14 15 門1-d2Z2 Z4 Z6 Z7式中：i1 i5分別為傳動鏈中相應(yīng)傳動副的傳動比;i總為傳動鏈的總傳動比；Zi z?為齒輪齒數(shù); k為蝸桿線（頭）數(shù)。機(jī)床的傳動系統(tǒng)參考教材圖9-4的C6132型臥式車床的傳動系統(tǒng)圖，它是反映機(jī)床全部運(yùn)動傳遞關(guān)系的示意圖。圖中：羅馬數(shù)字表示傳動軸的編號,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。廠nrn uj oj g n il r n jc 訂a FaJ1-L0CT口 Oc aO2QoacaIS J（1）主運(yùn)動傳動鏈教材圖9

12、-4 C6132車床傳動系統(tǒng)圖C6132車床的主運(yùn)動傳動鏈的兩末端件是電動機(jī)和主軸，主運(yùn)動傳動鏈為：電動機(jī)34333222 n28176 IV1939200342245M127“17 主軸切(1440r/min)V6358主軸可獲得2X 3X 2=12級轉(zhuǎn)速，其反轉(zhuǎn)是通過電動機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。（2）進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈?zhǔn)鞘沟都軐?shí)現(xiàn)縱向或橫向運(yùn)動的傳動鏈。傳動鏈的兩末端件主軸和刀架，其進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈為55主軸屮-55-忸-Z9-IX- -幻55 3558b d35 55（變向機(jī)構(gòu)）（交換齒輪）24395221392624265227-劉-5226 - xm363926303952482626

13、265252392-幻V -光杠XW394552（增倍機(jī)構(gòu)）2460M右XW38472555XW47召橫進(jìn)給絲杠（P齒輪、齒條（z 14, m4）刀架（橫向進(jìn)給）2)刀架（縱向進(jìn)給）2傳動鏈計(jì)算示例分析傳動系統(tǒng)圖的一般方法是：首先找出運(yùn)動鏈所聯(lián)系的兩個末端件，然后按運(yùn)動傳動（或聯(lián)系）順序，依次分析各傳動軸之間的傳動結(jié)構(gòu)和運(yùn)動的傳遞關(guān)系。 分析傳動結(jié)構(gòu)時，特別注意齒輪、離合器等傳動件 與傳動軸之間的連接關(guān)系（如固定、空套或滑移） 。例1分析圖示鉆床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)。（1）鉆床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的兩個端件是（A ）。A.電動機(jī)和主軸B.皮帶輪和主軸C.電動機(jī)和皮帶輪D.電動機(jī)和川軸68A.電動

14、機(jī)(1440r/min )1 140 寸2734 中35n 出一一IV 1705548506534v (主軸)B.電動機(jī)(1440r/min )1 140 n170C.電動機(jī)(1440r/min )1 140 n170D.電動機(jī)(1440r/min )1 140 n 170273417-mv v（主軸）5548682161273417mv-一-v （主軸）554868344821176168273435mvv (主軸)55485034654834（3）鉆床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（C ）。A. 3級B.6級C.9級D. 18 級（4）傳動鏈主軸的最高轉(zhuǎn)速是（ B ）。A. 1110

15、r/minB.1115r/minC.1250 r/minD. 1860 r/min（5）傳動鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（A ）。A. 71 r/minB.1115r/minC.90 r/minD. 110 r/min例2.分析圖示的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)（圖中M1為齒輪式離合器） 機(jī)床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的兩個端件是(B )。皮帶輪和主軸B.電動機(jī)和主軸C.電動機(jī)和皮帶輪D.電動機(jī)和川軸傳動路線表達(dá)式正確的是( A )。1722424527 x/17亠丄902638178V58 -W (主軸)A.電機(jī)(1430r min) - I -n -川-W -631503230200M1364222261722424

16、5亠丄902638178、“B.電機(jī)(1430r min) - I -n -川-W -M1-W (王軸)15032302003642222617224245亠丄9026381782727C.電機(jī)(1430r min) - I -n -m -V -V -W (主軸)15032302006363364222269036221782727D.電機(jī)(1430r min ) - I -一 - n -川-IV-一 -V -一 -W (主軸)15022452006363 機(jī)床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是(D )。3 級B.6 級C.9 級D. 18 級傳動鏈主軸的當(dāng)前轉(zhuǎn)速是( B )。A. 60.5

17、r/min73.7r/min81.2 r/min90.5 r/min(5)傳動鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是(A )。A. 18.2r/min24.1r/min28.6 r/min32.5 r/min例3.分析圖示萬能升降臺銃床的主運(yùn)動傳動鏈。N4flr/mn萬能升降臺枕床的主傳動系統(tǒng)(1)銃床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的兩個端件是(B )。A.皮帶輪和主軸B.電動機(jī)和主軸C.電動機(jī)和皮帶輪D.電動機(jī)和川軸16391926191871A.電機(jī) I( 1440r min) - n -川IV -54364782223833（2）傳動路線表達(dá)式正確的是（ C ）。（主軸）18471926162871B.電機(jī) I(

18、1440r min )n-川-V -54393782393826（主軸）1618394719261928711440r min )-n -H -V -543637822239383326C.電機(jī)I-V (主軸)16183947261928191440r min ) - - n -川-V -5436377122393326D.電機(jī)I（主軸）A. 3級B.6級C.9級D. 18 級(4)傳動鏈主軸的最高轉(zhuǎn)速是（D)。C.1250.3 r/min(5)傳動鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（A)。（3）銃床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（D ）。D. 1496.1 r/minD. 52.3 r/min例4分析圖

19、示的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)。（1 ）機(jī)床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的兩個端件是B.皮帶輪和主軸C.電動機(jī)和皮帶輪D.電動機(jī)和m軸A )。A.電動機(jī)和主軸（2）傳動路線表達(dá)式正確的是（ D ）。A.電機(jī)(1440r/min)舞33-i - - n -5525634345-m -23876743-W（主軸）B.電機(jī)(1440r/m八器 I -C.電機(jī)(1440r/min) -210D.電機(jī)(1440r/min) -100332555-II-63 _67 m - - w4343434545332355-14387 b-m-W434567454333252355-I63m 87 m -434367454543（主

20、軸）（主軸）-w (主軸)）。C210 - 1 -100-i -（3 ）機(jī)床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是A. 3級B.6級C.8級D. 18 級A. 1110 r/minC.980.6 r/minD. 1210.1 r/min（5）傳動鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（C）。A. 95.5 r/minC.42.3 r/minD. 34.2 r/min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

21、中，每一個尺寸稱為尺寸鏈的環(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)。一個尺寸鏈中，封閉環(huán)只能有一個，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，將某一環(huán)增大（或減小），封閉 環(huán)也隨之增大（或減?。?，該環(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，將某一環(huán)增大（或減?。?，封閉環(huán)反而隨之 減小（或增大），該環(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

22、單向箭頭，一個接一個的畫，包括封閉環(huán)，直到最后一個形成閉合回路，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）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）計(jì)算公式m進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算（正計(jì)算、反計(jì)算和中間計(jì)算）AoAiAji1j mi 1mn 1AomaxAi maxAi 1j i 1mn 1AominAi minAi 1j i 1mn 1AomAimAjMi 1j i 1mn 1ESoESiElji 1j i 1mn 1EIoEliESjminmax1nTon 1j ii 11Ti1尺寸鏈計(jì)算

23、例題10孔的工例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面定位鉆序尺寸L及其偏差。Ml勺解：（1）根據(jù)尺寸鏈圖，可以確定封閉環(huán)和增、減環(huán)如下（A ）。一L一1為針舊I-125o0.19為封閉環(huán)，60“為增環(huán)，L為減環(huán)。600.1為封閉環(huán)，2 5 00.19為增環(huán)，L為減環(huán)。L為封閉環(huán)，6000.1為增環(huán)，25。0.19為減環(huán)。2500.19為封閉環(huán)，L為增環(huán)，6000.1為減環(huán)。 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(BL=60+25=85( mm)L=60 25=35 (mm) 根據(jù)上偏差的計(jì)算公式，可以求得L的上偏差為( A )。ESl = 0.10 0 =

24、 0.10 ( mm)ESl =+0.19+0=+0.19 (mm)ESl =+0.19- (-0.1) =+0.29 ( mm)ESl =0- (-0.1) =+0.1 ( mm) 根據(jù)下偏差的計(jì)算公式，可以求得L的下偏差為(D )。EIl= 0.10 0 = 0.10 ( mm)EI l=-0.1-(-0.19)=0.09 ( mm)EI l =0- (-0.1) =+0.1 (mm)EIl = 0 0.19 = 0.19 ( mm)L及其偏差為 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 (C )。L=85 叮常(mm)L=35 陽9 (mm)0.10 / 、C. L=35

25、0.19 (mm)D. L=35(0；1l9 (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。A30 薩06A. 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. 600.06為封閉環(huán)，10002、30。0.06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) 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 = 60 + 10- 30 = 40

26、( mm)A=60+30-10=80 (mm)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 =0.20+0.06-0.06=0.20 (mm )ESa =0.06+0.06-0.20=-0.08 (mm )ESa= 0.20 0.06 0.06 = 0.08 ( mm)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 )。El a =0.2-0+0.06=0.26 (mm)El A =0-0+0.06=0.06 ( mm)El A =0.06-0+0.06=0.12 ( mm)D.El a =0.2-0-0.0

27、6=0.14 ( mm)工序尺寸A及其偏差為（5）根據(jù)上面求的基本尺寸和上、下偏差的值，可以確定 （DA.A=400. 200.06(mm)B.A=400. 200.14(mm)C.A=400. 140. 06(mm)-0.08(mm)D.A=40 0.06）。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。解：（1）根據(jù)尺寸鏈圖，可以確定封閉環(huán)和增、減環(huán)如下（C ）。LOyg26士 0 25O?o.i盒一20 0.1A. A 為封閉環(huán)，26 0.2mm、5000mm 為增環(huán)，1000.05

28、mm、20 0.1mm為減環(huán)B. 5000.1mm 為封閉環(huán)，A、26 0.2mm為增環(huán)，l0oO.O5mm、20 0.1mm為減環(huán)26 0.2mm為封閉環(huán)，A、500.imm為增環(huán)，1000.05mm、20 0.1mm為減環(huán)1000.05mm 為封閉環(huán)，A、5000Jmm 為增環(huán)，26 0.2mm、20 0.1mm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 = 26 + 10 + 2050 = 6（mm）A=10+20+50-26=54（mm ）A=20+50-26-1 0=34（mm ）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 ）。ESA =+0.05+0.2-0.1-0=+0.15（mm）ESA =+0.05+0.2-（） =+0.45（mm）ESA= 0.20-0+0-0.1= 0.1（mm）ESA =0.20+0.1-0.05-0=+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 )。EIA = 0.05+0.1+0.10.20= 0.05（mm）EIA = 0.1+0-0.05-0.2=-0.15（mm）EI A =0+0.1-0-（-0.2）=0.3（mm）