《互換性與測量技術》復習題與答案

..第1章習題答案1.在機械制造中,按互換性原則組織生產有什么優(yōu)越性？是否在任何情況下按互換性原則組織生產都有利？答：在設計方面,縮短設計周期；在制造方面,提高勞動生產率,提高產品質量,降低生產成本；在新產品試制方面,采用具有互換性的通用零部件,可縮短試制周期；在設備維修方面,可以縮短修理時間,提高機器的利用率和延長使用壽命。不是。2、舉例說明在日常生活中具有互換性的零、部件給我們帶來的方便。標準螺絲的更換3、何謂標準？何謂標準化？加強我國的標準化工作有何實際意義？答：所謂標準,就是指為了取得國民經濟的最佳效果,對需要協(xié)調統(tǒng)一的具有重復性特征的物質和概念,在總結科學實驗和生產實踐的基礎上,由有關方面協(xié)調制定,經主管部門批準后,在一定范圍內作為活動的共同準則和依據。所謂標準化,就是指標準的制訂、發(fā)布和貫徹實施的全部活動過程。搞好標準化,對高速發(fā)展國民經濟,提高產品和工程建設質量,搞好環(huán)境保護和安全生產,改善人民生活等,都有著重要作用。4、完全互換與不完全互換的的區(qū)別是什么？各應用于何種場合？答：完全互換是零部件在裝配或更換時,不需任何附加的挑選、調整或修配,且裝配后產品的精度與使用性能。而為了降低制造成本機器或設備的一部分不需要過高的制造精度,為減低成本選擇不完全互換性,完全互換性適用于批量生產,而不完全互換性適用小批量生產或者特殊部件制造。5、什么是優(yōu)先數和優(yōu)先數系？主要優(yōu)點是什么？R5,R40系列各表示什么意義？答：優(yōu)先數系中的任何一個數值均稱為優(yōu)先數；先數系是一種十進制幾何級數,其代號為Rr<R是優(yōu)先數系列創(chuàng)始人Renard的第一個字母,r代表5、10、20、40等項數>；優(yōu)先數優(yōu)點優(yōu)先數系的優(yōu)點很多,主要有：相鄰兩項的相對差均勻,疏密適中,而且運算方便,簡單易記；同一系列中任意兩項的理論值之積、商,任意一項理論值之整數〔正或負乘方,仍為此系列中的一個優(yōu)先數理論值。6、加工誤差、公差、互換性三者的關系是什么？答：公差與互換性有關,而誤差與之無關。誤差的限定范圍即為公差。第2章習題答案1.利用標準公差和基本偏差數值表,查出公差帶的上、下偏差。〔1φ28K7〔2φ40M8〔3φ25Z6〔4φ30js6〔5φ60J6〔1解：由公稱尺寸Φ28和偏差代號K查表得ES=6ｕm,由公稱尺寸Φ28和公差等級IT7查的Th=21ｕm,∵Th=ES-EI；∴EI=-15ｕm〔2~〔4如上。2.查出下列配合中孔和軸的上、下偏差,說明配合性質,畫出公差帶圖和配合公差帶圖。標明其公差,最大、最小極限尺寸,最大、最小間隙〔或過盈。〔1φ40H8/f7〔2φ40H8/js7〔3φ40H8/t7〔1解：由φ40H8/f7查表得TD=39ｕmES=39ｕmEI=0Td=25ｕmes=-25ｕmei=-50ｕm間隙配合〔2、〔3如上。3.某配合其基本尺寸為φ60mm,Smax=40μm,TD=30μm,Td=20μm,es=0,試計算ES、EI、ei、Tf及Xmin〔-Ymax,畫出尺寸公差帶圖和配合公差帶圖,說明配合性質。解Td=es-eiei=-20umXmax=ES-eiES=20umTD=ES-EIEI=-10um圖略為過渡配合4.設三個配合的基本尺寸和允許的極限間隙或極限過盈如下：〔1D〔d=φ40mm,Xmax=+70μm,Xmin=+20μm；〔2D〔d=φ95mm,Ymax=+130μm,Ymin=+20μm；〔3D〔d=φ10mm,Ymax=+10μm,Ymin=+20μm；若均選用基孔制,試確定各孔、軸的公差等級及配合種類,并畫出公差帶圖、配合公差帶圖。〔1解：經過計算、查表得φ40H7/g6,間隙配合〔2、〔3如上5.試根據下表中的已知數據,填寫表中各空格,并按適當比例繪制各孔和軸的公差帶圖。解：完整表如下尺寸標注基本尺寸極限尺寸極限偏差公差最大最小上極限偏差下極限偏差孔φ300+0.025φ30φ30.025φ30。000+0.02500.025孔φ50φ49.975φ49.959-0.025-0.0410.016孔φ40φ40.007φ39.982+0.007-0.0180.025軸φ40φ40.025φ40.009+0.025+0.0090.0166.根據下表中三對配合的已知數據,填寫表中各空格,并按適當比例繪制各對配合的尺寸公差帶圖和配合公差帶圖。解：完整表如下基本尺寸孔軸Xmax或YminXmin或YmaxXav或YavTf配合種類ESEITheseiTsφ30+0.03300.033-0.02-0.0410.021+0.074+0.02+0.0470.054間隙φ50-0.025-0.0500.025+0.033+0.0170.016-0.042-0.083-0.06250.041過盈φ60+0.009-0.0210.0300-0.0190.019+0.028-0.021-0.00350.049過渡7.設基本尺寸為φ40mm的孔、軸配合,要求裝配后的間隙或過盈值在+0.025~0.020mm范圍內,試確定孔、軸的配合代號〔采用基孔制配合,并繪制尺寸公差帶圖與配合公差帶圖。參照第4題8.某基軸制配合,孔的下偏差為－11μm,軸公差為16μm,最大間隙為30μm,試確定配合公差。解：由題意得es=0、ei=-16μm,又∵Xmax=ES-ei∴ES=14μm9.基本尺寸為30mm的Ｎ７孔和ｍ６軸相配合,已知Ｎ和Ｍ的基本偏差分別為-7μm和+8μm,ＩＴ７＝21μm,ＩＴ＝13μm微米,試計算極限間隙〔或過盈、平均間隙〔或過盈及配合公差,并繪制孔、軸配合的公差帶圖〔說明何種配合類型。答案參考教材例題3例題4。10.設有一孔軸配合,基本尺寸為25mm,要求配合的最大過盈為-0.028mm,最大間隙為0.006mm,試確定公差級和選擇適當的配合并繪制公差帶圖。解：由基本偏差系列示意圖過渡配合可選φ25H7/n6。11.一對基軸制的同級配合,基本尺寸為25mm,按設計要求配合的間隙應在0～66μm范圍內變動,試確定孔軸公差,寫配合代號并繪制公差帶圖。參照例題12.一對基孔制配合基本尺寸為25mm,要求配合過盈為-0.014mm～-0.048mm,試確定孔軸公差等級、配合代號并繪制公差帶圖。參照例題13.設計基本尺寸為50mm的孔軸配合,要求裝配后的間隙在８～51um范圍內,確定合適的配合代號,并繪出公差帶圖。參照例題14.判斷下列各對配合的配合性質是否相等,并說明理由。〔1φ25H7/g6與φ25G7/h6 〔2φ60H8/f8與φ60F8/h8〔3φ40K7/h6與φ40H7/k6 〔4φ50K6/h6與φ50H/6k6〔5φ40H7/s7與φ40S7/h7 〔6φ60H7/s6與φ60S7/h6〔1解：查得各數值繪制如下公差帶圖由圖的φ25H7/g6與φ25G7/h6配合性質相同同屬于間隙配合〔2~〔6如上15.有一孔軸配合,要求鍍鉻后應滿足φ50H8/f7的配合要求,鍍鉻層厚度為0.068~0.012mm。試確定鍍鉻前孔、軸加工的公差帶代號。〔φ50H7,φ50e7解：孔可按φ50H7,軸按φ50e7加工。第3章習題答案1.圓度和徑向圓跳動公差帶,有何相同點和不同點？答：相同點,公差帶形狀相同,都是半徑差等于公差值的兩同心圓所限定的區(qū)域。不同點,圓度公差帶定義是,公差帶為在給定截面內、半徑差等于公差值的兩同心圓所限定的區(qū)域。徑向圓跳動公差帶的定義是,公差帶為任一垂直于基準軸線的橫截面內、半徑差等于公差值,且圓心在基準軸線上的兩同心圓所限定的區(qū)域。2.圓柱度和徑向全跳動公差帶,有何相同點和不同點？答：相同點,公差帶形狀相同,都是半徑差等于公差值的兩同軸圓柱面所限定的區(qū)域。不同點,圓柱度公差帶定義是,公差帶為半徑差等于公差值的兩同軸圓柱面所限定的區(qū)域。徑向全跳動公差帶的定義是,公差帶為半徑差等于公差值,且與基準軸線同軸的兩圓柱面所限定的區(qū)域。3.平面度公差帶與平面對基準平行度公差帶,有何相同點及不同點？答：相同點,公差帶形狀相同,都是間距為公差值的兩平行平面之間的區(qū)域。不同點,平面度公差帶的定義是,公差帶為間距等于公差值的兩平行平面所限定的區(qū)域。平面對基準平行度公差帶定義是,公差帶為間距等于公差值,且平行于基準的兩平行平面所限定的區(qū)域。4.形狀公差的公差帶與方向公差的公差帶,主要區(qū)別是什么？答：形狀公差帶的方向不受基準限制,方向公差帶必須要跟基準保持給定的方向關系。5.端面對軸線的軸向全跳動公差帶與端面對軸線的垂直度公差帶,有何相同點及不同點？答：端面對軸線的軸向全跳動公差帶與端面對軸線的垂直度公差帶是相同的,因而兩者控制幾何誤差的效果是一樣的。6.單一要素的體外作用尺寸與關聯(lián)要素的體外作用尺寸,主要區(qū)別是什么？答：單一要素的體外作用尺寸,即在被測要素的給定長度上,與實際內表面體外相接的最XX想面,或與實際外表面體外相接的最小理想面的直徑或寬度。關聯(lián)要素的體外作用尺寸,即在被測要素給定長度上,與有位置要求的實際內表面體外相接,且與基準保持圖樣上給定的幾何關系的最XX想面的直徑或寬度；與有位置要求的實際外表面體外相接,且與基準保持圖樣上給定的幾何關系的最小理想面的直徑或寬度。主要區(qū)別是,單一要素體外作用尺寸所涉及的理想面不受基準限制,關聯(lián)要素所涉及的理想面要與基準保持圖樣上給定的幾何關系。7.某被測平面的平面度誤差為0.04mm,則它對基準平面的平行度的誤差是否小于0.04mm?答：某被測平面的平面度誤差為0.04mm,則它對基準平面的平行度的誤差一定大于0.04mm。8.最大實體狀態(tài)和最大實體實效狀態(tài)的區(qū)別是什么？答：最大實體實效狀態(tài),即在給定長度上,實際〔組成要素處于最大實體狀態(tài),且其導出要素的幾何誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)。9.試將下列各項幾何公差要求標注在圖4-161上?！?Φ100h8圓柱面對Φ40H7孔軸線的徑向圓跳動公差為0.025mm?！?Φ40H7孔圓柱度公差為0.007mm。〔3左右兩凸臺端面對Φ40H7孔軸線的圓跳動公差為0.012mm?！?輪轂鍵槽〔中心面對Φ40H7孔軸線的對稱度公差為0.02mm。圖3-161習題9圖10.試將下列各項幾何公差要求標注在圖4-162上?！?ΦD中心線對2×ΦD1公共軸線的垂直度公差為0.01/100mm?！?ΦD中心線對2×ΦD1公共軸線的對稱度公差為0.01/100mm?！?ΦD中心線的直線度公差為0.006mm。圖3-162習題10圖11．試將下列各項幾何公差要求標注在圖3-163上。〔1圓錐面A的圓度公差為0.008mm、圓錐面素線的直線度公差為0.005mm,圓錐面A的中心線對Φd軸線的同軸度公差為Φ0.015㎜?！?Φd圓柱面的圓柱度公差為0.009㎜,Φd中心線的直線度公差為Φ0.012㎜?！?右端面B對Φd軸線的圓跳動公差為0.01㎜。圖3-163習題11圖12.試將下列各項幾何公差要求標注在圖3-164上?！?左端面的平面度公差為0.012㎜?！?右端面對左端面的平行度公差為0.03㎜?！?Φ70孔按H7遵守包容要求?！?4×Φ20H8孔中心線對左端面及Φ70㎜孔軸線的位置度公差為Φ0.15㎜〔要求均勻分布,被測中心線的位置度公差與Φ20H8尺寸公差的關系應用最大實體要求。圖3-164習題12圖13.根據圖3-165所示的四個圖樣標注,填寫表3-25中所要求的各項內容?！瞐〔b〔c〔d圖3-165習題13圖表3-24〔單位㎜圖號被測要素對應的輪廓采用的公差原則或相關要求遵守的理想邊界被測要素對應輪廓處于最大〔或最小實體狀態(tài)時給出的公差值允許產生的最大幾何誤差值最大實體尺寸最小實體尺寸名稱尺寸〔aф40㎜ф39.975㎜最大實體要求最大實體實效邊界ф40.01㎜ф0.01㎜ф0.035㎜〔bф40㎜ф40.039㎜最大實體要求最大實體實效邊界ф39.9㎜ф0.1㎜ф0.139㎜〔cф30㎜ф30.033㎜最小實體要求最小實體實效邊界ф30.083㎜ф0.05㎜ф0.083㎜〔dф30㎜ф29.979㎜包容要求最大實體邊界ф30㎜00.021㎜14.分別改正圖3-166所示各圖上的幾何公差標注的錯誤〔幾何公差特征符號不允許變更。〔a〔b〔c〔da>bC>d圖3-166習題14圖15.如圖3-167所示,回答相關問題：〔1幾何公差與尺寸公差采用了什么相關性要求？被測要素對應的實際輪廓應遵守什么邊界？〔2該軸的最大實體尺寸、最小實體尺寸以及最大實體實效尺寸分別是多少？〔3若該軸實際尺寸為Φ19.98mm,中心線產生的直線度誤差為0.03mm圖3-167習題15圖解：該軸合格〔詳解參見課本。16.如圖3-168所示,回答相關問題：〔1被測要素對應的實際輪廓應遵守什么邊界？〔2當實際尺寸為Φ19.87㎜時,允許中心線產生的垂直度誤差最大值是多少？當實際尺寸為Φ20㎜時,允許中心線產生的垂直度誤差最大值是多少？當實際尺寸是Φ19.90㎜時,允許中心線產生的垂直度誤差最大值是多少？〔3當中心線對基準的垂直度誤差為0時,允許該軸實際尺寸達到的最大值是多少？當中心線對基準的垂直度誤差為Φ0.23㎜時,允許該軸實際尺寸達到的最大值是多少？當中心線對基準的垂直度誤差是Φ0.2㎜時,允許該軸實際尺寸達到的最大值是多少？圖3-168習題16圖解：〔1被測要素對應的實際輪廓應遵守最大實體實效邊界。〔2詳解參見課本。〔3允許該軸實際尺寸達到的最大值是Φ19.90㎜。17.如圖3-169所示,回答相關問題：圖3-169習題17圖〔1被測要素對應的實際輪廓應遵守什么邊界？〔2當該孔的實際尺寸為Φ10.25㎜時,允許其中心線對基準產生的位置度誤差最大值是多少？當該孔的實際尺寸為Φ10㎜時,允許其中心線對基準產生的位置度誤差最大值是多少？當該孔的實際尺寸為Φ10.10㎜時,允許其中心線對基準產生的位置度誤差最大值是多少？解：〔1被測要素對應的實際輪廓應遵守關聯(lián)最小實體邊界?！?允許其中心線對基準產生的位置度誤差最大值是Φ0.15㎜。第4章習題答案1.測量的實質是什幺？一個完整的測量過程包括哪幾個要素？答："測量"的實質就是將被測的量與作為單位或標準的量,在量值上進行比較,從而確定二者比值的實驗過程。一個完整的測量過程包含測量對象〔比如各種幾何參數、計量單位〔用以度量同類量值的標準量、測量方法〔指測量原理、計量器具與測量條件的綜合、測量精度〔指測量結果與真值的一致程度這四個要素。2.什么是尺寸傳遞系統(tǒng)?為什么要建立尺寸傳遞系統(tǒng)?答：一套從長度的最高基準到被測工件的嚴密而完整的長度量值傳遞系統(tǒng)就是尺寸傳遞系統(tǒng)。建立尺寸傳遞系統(tǒng)是為了保證量值統(tǒng)一,把量度基準和量值準確傳遞到生產中應用的計算器具和工件上去。3.量塊的"級"和"等"是根據什么劃分的?按"級"和按"等"使用有何不同？答：按制造精度將量塊分為00,0,1,2,3和K級共6級,按檢定精度將量塊分為1～6等,量塊按"等"使用比按"級"使用的測量精度要高。 4.計量器具的基本度量指標有哪些?答：度量指標是選擇、使用和研究計量器具的依據。計量器具的基本度量指標主要有下面幾個：〔1分度間距與分度值；〔2示值范圍與測量范圍；〔3示值誤差與示值變動性；〔4靈敏度與靈敏閾；〔5回程誤差；〔6測量力；〔7修正值<校正值>；〔8測量不確定度。5.說明分度值、標尺間距、靈敏度三者有何區(qū)別。答：分度值<刻度值>指標尺或刻度盤上相鄰兩刻線所代表的量值,即一個刻度間距所代表的被測量量值,其單位與標在標尺上的單位一致。一般來說,分度值越小,計量器具的精度越高。標尺間距也叫分度間距〔刻度間距,指計量器具標尺或刻度盤上相鄰兩刻線中心的距離〔一般為1～2.5mm。靈敏度指計量器具對被測量變化的反應能力。若被測量變化為ΔL,計量器具上相應變化為Δx,則靈敏度S為：S=Δx/Δ6.舉例說明測量范圍與示值范圍的區(qū)別。答：示值范圍指計量器具所顯示或指示的最小值到最大值的范圍。如某機械式比較儀的示值范圍為±0.1mm。測量范圍指計量器具所能測量零件的最小值到最大值的范圍。如某機械式比較儀的測量范圍為0～180mm。 7.何為測量誤差？其主要來源有哪些？答：任何測量過程,由于受到計量器具和測量條件的影響,不可避免地會產生測量誤差。所謂測量誤差δ,是指測得值x與真值Q之差,即δ=x–Q。產生測量誤差的原因很多,主要有以下幾個方面：〔1計量器具誤差；〔2測量方法誤差；〔3測量環(huán)境誤差；〔4人員誤差。8.何為隨機誤差、系統(tǒng)誤差和粗大誤差？三者有何區(qū)別？如何進行處理？答：隨機誤差是指在一定測量條件下,多次測量同一量值時,其數值大小和符號以不可預定的方式變化的誤差。它是由測量中的不穩(wěn)定因素綜合形成的,是不可避免的。系統(tǒng)誤差是指在同一測量條件下,多次測量同一量時,誤差的大小和符號均不變；或在條件改變時,按某一確定的規(guī)律變化的誤差。前者稱為定值<或常值>系統(tǒng)誤差,后者稱為變值系統(tǒng)誤差。粗大誤差是指由于主觀疏忽大意或客觀條件發(fā)生突然變化而產生的誤差,在正常情況下,一般不會產生這類誤差。用概率與數據統(tǒng)計的方法來估算隨機誤差的范圍和分布規(guī)律,對測量結果進行處理。發(fā)現系統(tǒng)誤差后需采取措施加以消除?？梢詮漠a生誤差根源上消除；用加修正值的方法消除；也可用兩次讀數方法消除系統(tǒng)誤差等。粗大誤差的特點是數值比較大,對測量結果產生明顯的歪曲,應從測量數據中將其剔除。剔除粗大誤差不能憑主觀臆斷,應根據判斷粗大誤差的準則予以確定。判斷粗大誤差常用拉依達準則<又稱3σ準則>。9.為什么要用多次重復測量的算術平均值表示測量結果?以它表示測量結果可減少哪一類測量誤差對測量結果的影響?答：如果進行大量、多次重復測量,隨機誤差分布則服從統(tǒng)計規(guī)律,多次測量的精度高,可以減少隨機誤差對測量結果的影響。 10.試從83塊一套的量塊中,同時組合下列尺寸：48.98mm,33.625mm,10.56mm。答：48.9840一塊7.5一塊1.48一塊共計3塊33.6251.005一塊1.12一塊1.5一塊30一塊共計4塊10.569.5一塊1.06一塊共計2塊11.用比較儀對某尺寸進行了15次等精度測量．測得值如下：20.216,20.213,20.215,20.214,20.215,20.215,20.217,20.216,20.213,20.215,20.216,20.214,20.217,20.215,20.214。假設已消除了定值性系統(tǒng)誤差,試求其測量結果。答：解：〔1求出算術平均值=20.215mm〔2計算殘余誤差由=xi-分別計算出殘余誤差值,然后計算出及22?！?判斷變值系統(tǒng)誤差根據"殘余誤差觀察法"判斷,由于該測量列中的殘余誤差大體上正負相同,無明顯的變化規(guī)律,所以認為無變值系統(tǒng)誤差?！?計算測量列單次測量的標準偏差。由貝塞爾公式：S=得S≈1.571μｍ單次測量的極限誤差由δlim=±3S得δlim=±3S=±3×1.571=±4.71〔μｍ〔5判斷粗大誤差用3σ準則判斷誤差,由前面計算的測量列殘余誤差值可知,所有測得值的殘余誤差的絕對值均小于4.71μｍ,故不存在粗大誤差。〔6計算測量列算術平均值的標準偏差和極限誤差≈0.4μｍ測量列算術平均值的極限誤差=±3=±3×0.4μｍ≈±1μｍ〔7確定測量結果由Q==得單次測量結果〔如以第1次測得值x1=20.216mm為例Q==20.216±0.001<mm>12.在尺寸檢測時,誤收與誤廢是怎樣產生的？檢測標準中是如何解決這個問題的？答：國家標準規(guī)定應只接收位于規(guī)定尺寸極限之內的工件。亦即只允許有誤廢而不允許有誤收。實際中采取規(guī)定驗收極限的方法,即采用安全裕度抵消測量的不確定度。驗收極限是檢驗工件尺寸是否合格的尺寸界限。13.設有如下工件尺寸,試按《光滑工件尺寸的檢驗》標準選擇計量器具,并確定驗收極限?！?200h9,〔230K7,〔3一般公差尺寸〔GB/T1804—f的孔120。答：以200h9為例：〔1確定安全裕度A和驗收極限。按內縮方式確定驗收極限,則上驗收極限=dmax－A=200mm－0.012mm=199.087mm下驗收極限=dmin＋A=200mm－0.115mm＋0.012mm=199.897mm〔2選擇計量器具由表4-6查得分度值為0.001mm的千分表,它的測量不確定度為0.010mm=u1＝0.010mm,可以滿足要求。14、15題參見課本應用舉例第5章習題答案1.表面粗糙度的含義是什么？對零件的工作性能有哪些影響？答：零件表面的微觀幾何形狀誤差就是表面粗糙度。微觀上兩個波峰或兩個波谷之間的波長λ<1mm的幾何形狀誤差是表面粗糙度。表面粗糙度越小,則表面越光滑。表面粗糙度輪廓對零件工作性能的影響表現在以下方面：〔1耐磨性；〔2配合性質穩(wěn)定性；〔3耐疲勞性；〔4抗腐蝕性；〔5結合密封性。2輪廓中線的含義和作用是什么？為什么規(guī)定了取樣長度,還要規(guī)定評定長度？兩者之間有什么關系?答：表面粗糙度輪廓中線是為了定量地評定表面粗糙度輪廓而確定的一條基準線?？梢杂休喞钚《酥芯€和輪廓算術平均中線。其中用最小二乘法求出的中線是唯一的,而輪廓算術平均中線并不唯一。取樣長度是測量或評定表面粗糙度所規(guī)定的一段基準線長度,至少包含5個微峰和5個微谷。評定長度ln：取標準評定長度ln＝5lr。若被測表面比較均勻,可選ln＜5lr；若均勻性差,可選ln＞5lr。3.什么是輪廓峰和輪廓谷？答：由基準中線測量起的峰高值即輪廓峰,如下圖中的ZPi；由基準中線測量起的峰低值即輪廓谷。如下圖中的ZVi。ZpZp2lrZv6Zv5Zp6Zp5Zp4Zp3Zv4Zv3Zp1Rz中線Zv1Zv24.表面粗糙度的基本評定參數有哪些？簡述其含義。答：有輪廓算術平均偏差Ra；微觀不平度十點高度RZ；輪廓最大高度Ry；輪廓微觀不平度的平均間距Sm。每一個評定參數的具體含義請同學們自己完成。5.表面粗糙度參數值是否選得越小越好?選用的原則是什么?如何選用?答：表面粗糙度參數值的選用,一般應按零件的表面功能要求和加工經濟性進行綜合考慮,選擇合適的標準參數值。即在滿足使用性能要求的前提下,盡可能選用較大的粗糙度參數值。并不是越小越好,這樣做只能提高加工成本。在確定表面粗糙度要求時,應對載荷、潤滑、材料、運動方向、速度、溫度、成本等因素進行考慮確定適當的標準參數值。具體選用表面粗糙度時,主要考慮以下原則：<1>在同一零件下,工作表面的粗糙度數值一般比非工作表面小；<2>配合性質要求較高的配合表面,要求配合穩(wěn)定可靠,粗糙度值應選得小些。例如,在過盈配合中,配合牢固性、可靠性,要求愈高,則表面粗糙度數值愈??；在間隙配合中,工作時有相對運動的表面,比不作相對運動的表面粗糙度值要取得小；<3>摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度數值小,且速度越快、壓力越大的摩擦表面,其數值也越小。<4>對承受變動載荷的零件表面,以及最容易產生應力集中的部位<如溝槽處>,粗糙度數值要小。<5>一般情況下,在同標準公差等級、同基本尺寸時,軸的粗糙度數值應比孔小；<6>配合零件的表面粗糙度應與尺寸和形狀公差相協(xié)調。尺寸公差、形狀公差越小,表面粗糙度數值也越小。在尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度參數值之間沒有確定的函數關系；<7>運動精度要求高的表面,表面粗糙度數值要求小；<8>接觸剛度或測量精度要求高的表面,表面粗糙度數值要求小。表尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度參數值之間的關系形狀公差t與尺寸公差IT的關系Ra與IT的關系RZ與IT的關系T≈60%ITRa≤0.05ITRZ≤0.2ITT≈40%ITRa≤0.025ITRZ≤0.1ITT≈25%ITRa≤0.0125ITRZ≤0.05ITT＜25%ITRa≤0.15ITRZ≤0.6IT6.表面粗糙度的常用測量方法有哪幾種?電動輪廓儀、光切顯微鏡和干涉顯微鏡各適于測量哪些參數?答：略參見課本例題7.在一般情況下,下列每組中兩孔表面粗糙度參數值的允許值是否應該有差異?如果有差異,那么哪個孔的允許值較小？為什么?①60H8與20H8孔；②50H7/h6與50H7/g6中的H7孔；③圓柱度公差分別為0.01mm和0.02mm的兩個40H7孔。答：①60H8與20H8的孔都是8級精度的孔。雖然基本尺寸φ20的尺寸較小,加工較φ60困難,但是二者精度等級相同,所以兩者的表面粗糙度參數值沒有差異；②、③如上。8.表面粗糙度的圖樣標注中,什么情況注出評定參數的上限值、下限值？什么情況要注出最大值、最小值,上限值和下限值與最大值和最小值如何標注？答：只注一個值時,表示為上限值；注兩個值時,表示為上限值和下限值。9.60H7/f6和60H7/h6相比,何者應選用較小的表面粗糙度Ra和Rz,為什么?答：參見課本例題。第6章習題答案１.有一外圓錐,已知最大圓錐直徑De=20mm,最小圓錐直徑de=5mm,圓錐長度為L=100mm,試求其錐度和圓錐角。解：錐度C=〔D-d/L=〔20-5/100=0.15即C=1:6由C=2tanα/2所以α=2arctg2C=9.5272830２.圓錐公差有哪幾種給定方法?各適用在什么場合?解：有2種方法,方法一：給出圓錐公稱圓錐角α〔或錐度C和圓錐直徑公差TD,該法通常適用于有配合要求的內、外圓錐,例如圓錐滑動軸承、鉆頭的錐柄等。方法二：同時給出給定截面圓錐直徑公差TDS和圓錐角公差AT,該方法是在假定圓錐素線為理想直線的情況下給出的,該法通常適用于對給定圓錐截面直徑有較高要求的情況。３.圓錐的軸向位移公差和初始位置公差的區(qū)別是什么?解：軸向位移公差是在一定裝配力下產生軸向位移時形成的配合,這種方式只能產生過盈配合；初始位置公差是在不施加外力下,內、外圓錐面接觸形成的配合,這種配合可得到間隙配合或過盈配合。４.C620-1車床尾架頂針套與頂針配合采用莫氏錐度No4,頂針的基本圓錐長度L=118mm,圓錐角公差等級為AT9。試查出其基本圓錐角α和錐度C以及錐角公差值。解：經查表得：基本圓錐角α為2.9751170,錐度C為1:19.254,錐角公差值ATa為1/43//５.某銑床主軸軸端與齒輪孔聯(lián)結,采用圓錐加平鍵的連接方式,其基本圓錐直徑為大端直徑D=88mm,錐度C=1∶15。試確定此圓錐的配合及內外圓錐體的公差。解:88H8/u7具體過程略,參見例題。第7章習題答案1平鍵聯(lián)接的主要幾何參數有哪些,配合尺寸是哪個？解：平鍵聯(lián)接的幾何參數有：鍵長、鍵高、軸槽深、輪轂槽深、鍵槽寬等,鍵槽寬是主要配合尺寸。2平鍵聯(lián)接的配合種類有哪些？它們分別應用于什么場合？解：平鍵聯(lián)接的配合種類：較松聯(lián)接、一般聯(lián)接、較緊聯(lián)接,其中較松聯(lián)接主要用于導向平鍵,輪轂可在軸上移動；一般聯(lián)接用于載荷不大的場合；較緊聯(lián)接用于載荷較大、有沖擊和雙向傳遞扭矩的場合。3平鍵聯(lián)接配合表面的粗糙度要求一般在多大數值范圍內？解：平鍵聯(lián)接配合表面的粗糙度要求一般在1.6～3.2μm4矩形花鍵聯(lián)接結合面有哪些？定心表面是哪個？解：矩形花鍵聯(lián)接結合面有：鍵和鍵槽側面、鍵和鍵槽圓面,定心表面是鍵和鍵槽側面。5矩形花鍵聯(lián)接的配合種類有哪些？各適用于什么場合？解：矩形花鍵聯(lián)接的配合種類：松滑動聯(lián)接、緊滑動聯(lián)接、固定聯(lián)接,其中松滑動聯(lián)接用于內外花鍵有相對位移且移動距離較長、移動頻率高的情況；緊滑動聯(lián)接用于內外花鍵之間定心精度要求高,傳遞扭矩大或經常有反向轉動的情況；固定聯(lián)接用于內外花鍵之間無軸向移動只用來傳遞扭矩的情況。6什么叫矩形花鍵的定心方式？有哪幾種定心方式？國標為什么規(guī)定只采用小徑定心？解：矩形花鍵的定心方式：內外花鍵聯(lián)接時要具有較高的同軸度,選擇一個配合面作為主要配合面,該面制造精度要求高,以保證定心精度。定心方式有：鍵寬定心、鍵槽定心、大徑定心、小徑定心等；國標規(guī)定采用小徑定心是因為：現代工業(yè)對機械零件的質量要求不斷提高,對花鍵聯(lián)接的要求也不斷提高,采用小徑定心時,熱處理后的變形可用內圓磨修復,可以看出,小徑定心的定心精度高,定心穩(wěn)定性好,而且使用壽命長,更有利于產品質量的提高。7某矩形花鍵聯(lián)接的標記代號為：6×26H7／g6×30H10／a11×6H11／f9,試確定內、外花鍵主要尺寸的極限偏差及極限尺寸。解：參加課本例題。8試查出矩形花鍵配合中的內花鍵、外花鍵的極限偏差,畫出公差帶,并指出該矩形花鍵配合的用途及裝配形式。解：參加課本例題。第8章習題答案1普通螺紋的的基本參數有哪些？答：基本大徑〔D,d、基本小徑〔D1,d1、基本中徑〔D2,d2、螺距〔P、單一中徑〔da,Da、導程〔Ph、牙型角〔α、牙側角〔α1、α2、螺紋旋合長度和螺紋接觸高度。2影響螺紋互換性的主要因素有哪些？答：螺距偏差、牙型半角偏差、單一中徑偏差3為什么螺紋精度由螺紋公差帶和旋合長度共同決定？答：螺紋精度不僅與螺紋公差帶有關,而且與螺紋的旋合長度有關,當公差等級一定時,螺紋旋合長度越長,螺距累積偏差越大,加工就越困難。公差等級相同而旋合長度不同的螺紋精度等級就不相同。4以外螺紋為例,試比較螺紋的中徑、單一中徑、作用中徑之間的異同點。如何判斷中徑的合格性？答：基本中徑〔D2,d2中徑是一個假想圓柱的直徑,該圓柱的母線通過螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。單一中徑〔da,Da單一中徑是一個假想圓柱的直徑,該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬度等于基本螺距一半的地方。單一中徑代表螺距中徑的實際尺寸。當無螺距偏差時,單一中徑與中徑相等;有螺距偏差的螺紋,其單一中徑與中徑數值不相等。作用中徑作用中徑是指螺紋配合時實際起作用的中徑。當普通螺紋沒有螺距偏差和牙型半角偏差時,內、外螺紋旋合時起作用的就是螺紋的實際中徑。當外螺紋有了螺距偏差和牙型半角偏差時,相當于外螺紋的中徑增大了,這個增大了的假想中徑叫做外螺紋的作用中徑,它是與內螺紋旋合時實際起作用的中徑,其值等于外螺紋的實際中徑與螺距偏差及牙型半角偏差的中徑當量之和。中徑的合格條件：對外螺紋:作用中徑不大于中徑最大極限尺寸;任意位置的實際中徑不小于中徑最小極限尺寸。5一對螺紋配合代號為M16,試查表確定內、外螺紋的中徑、小徑和大徑的基本尺寸和極限偏差,并計算內、外螺紋的中徑、小徑和大徑的極限偏差答：查表8-1和8-2可得內、外螺紋的中徑、小徑和大徑的基本尺寸：大徑D=d=16mm中徑D2=d2=14.701mm小徑D1=d1=13.835mm螺距P=2mm查表8-4、表8-5和表8-6可得內、外螺紋的中徑、小徑和大徑的極限偏差：ES<es>EI<ei>內螺紋大徑不規(guī)定0中徑+0.2120小徑+0.3750外螺紋大徑-0.038-0.318中徑-0.038-0.198小徑-0.038不規(guī)定計算得內、外螺紋的中徑、小徑和大徑的極限尺寸：內螺紋大徑不超過實體尺寸16中徑14.91314.701小徑14.20013.835外螺紋大徑15.96215.682中徑14.66314.503小徑13.797不超過實體尺寸第9章習題答案1滾動軸承的精度等級分為哪幾級？哪級應用最廣？—1996規(guī)定向心軸承〔圓錐滾子軸承除外精度分為P0、P6、P5、P4和P2五級。圓錐滾子軸承精度分為P0、P6X、P5、P4四級；推力軸承分為P0、P6、P5、P4四級。P0級在機械中應用最廣。2滾動軸承與軸和外殼孔配合采用哪種基準制？答：基孔制,基軸制。3滾動軸承承受的類型、大小與選擇配合有何關系？答：對承受定向負荷的套圈應選較松的過度配合或較小的間隙配合,以便使套圈滾道間的摩擦力矩帶動套圈偶然轉位,受力均勻、延長使用壽命。對承受旋轉負荷的套圈應選過度配合或較緊的過度配合,以防止它在軸頸上或殼孔的配合表面打滑,引起配合表面發(fā)熱、磨損,影響正常工作。過盈量的大小,以其轉動時與軸或殼體孔間不產生爬行現象為原則。對承受擺動負荷的軸承,其配合要求一般與旋轉負荷相同或略松一點。對于承受重負荷的軸承配合,應比在輕負荷和正常負荷下的配合要緊,負荷越大,過盈量應選的越大。4某機床轉軸上安裝6級精度的深溝球軸承,其內徑為40mm,外徑為90mm,該軸承受一個4000N的定向徑向負荷,軸承的額定動負荷為31400N,內圈隨軸一起轉動,外圈固定。試確定：〔1與軸承配合的軸頸,外殼孔的公差帶代號；〔2畫出公差帶圖,計算出內圈與軸、外圈與孔配合的極限間隙、極限過盈；〔3軸頸和外殼孔的形位公差和表面粗糙度參數值。解〔1按已知條件查表確定各參數,〔2公差帶圖略內圈與軸頸配合的=-0.030mm,=-0.002mm;外圈與外殼孔配合的=+0.037mm,=-0.013mm。〔3按表9-7、表9-8選取形位公差值、表面粗糙度數值。圓柱度公差。第10章習題答案１.齒輪傳動的使用要求有哪些？解：齒輪傳動的使用要求：1、傳遞運動的準確性；2、傳遞的平穩(wěn)性,即傳遞精度要高；3、載荷分布的均勻性,即承載能力；4、傳遞側隙的合理性,即非工作齒面間應留有一定的間隙。２.齒輪輪齒同側齒面的精度檢驗項目有哪些？它們對齒輪傳動主要有何要求？解：輪齒同側齒面的精度檢驗項目有：齒距偏差、齒廓偏差、切向綜合偏差、螺旋線偏差等4種。齒距偏差反映了一齒和一轉內任意個齒距的最大變化,直接反映齒輪的轉角誤差,比較全面地反映了齒輪傳遞運動的準確性和平穩(wěn)性,是幾何偏心、運動偏心綜合影響的結果。齒廓偏差是刀具的制造誤差<如齒形誤差>和安裝誤差<如刀具在刀桿上的安裝偏心及傾斜>以及機床傳動鏈中短周期誤差等綜合因素所造成的。螺旋線偏差影響齒輪的承載能力和傳動質量,其測量方法有展成法和坐標法等。切向綜合總偏差是幾何偏心、運動偏心及各種短周期誤差綜合影響的結果,切向綜合偏差可用于綜合評定齒輪傳遞運動的準確性和平穩(wěn)性。３.切向綜合偏差有什么特點和作用？解：切向綜合總偏差是幾何偏心、運動偏心及各種短周期誤差綜合影響的結果,而一齒切向綜合誤差是由刀具制造、安裝誤差及機床傳動鏈等各種高頻誤差綜合作用的結果。故切向綜合偏差可用于綜合評定齒輪傳遞運動的準確性和平穩(wěn)性。４.齒輪精度等級的選擇主要有哪些方法？解：輪齒精度等級的選擇方法有：計算法和類比法計算法：依據齒輪傳動用途的主要要求,計算確定出其中一種使用要求的精度等級,再按其他方面要求,作適當協(xié)調,來確定其它使用要求的精度等級。類比法：類比法是依據以往產品設計、性能試驗以及使用過程中所積累的經驗,以及較可靠的各種齒輪精度等級選擇的技術資料,經過與所設計的齒輪在用途、工作條件及技術性能上作對比后,選定其精度等級。５.評定齒輪傳遞運動準確性和評定齒輪傳動平穩(wěn)性指標都有哪些？解：評定齒輪傳遞運動準確性指標：切向綜合總偏差、齒距累計總偏差、齒距累積偏差、徑向跳動、徑向綜合總偏差。評定齒輪傳遞運動平穩(wěn)性指標：一齒切向綜合偏差、一齒徑向綜合偏差、齒廓總偏差、基圓齒距偏差、單個齒距偏差。６.齒輪副側隙的確定主要有哪些方法？齒厚極限偏差如何確定？解：齒輪副側隙的確定有：是按照齒輪工作條件確定的,有經驗法、查表法、計算法等,齒厚偏差的確定：齒厚上偏差可按等值分配法和不等值分配法分配給相嚙合的每個齒輪。若按不等值法分配,則大齒輪齒厚的減薄量可大一些,小齒輪齒厚的減薄量可小一些,以使兩個齒輪的強度相匹配。７.如何考慮齒輪的檢驗項目？單個齒輪有哪些必檢項目？解：齒輪檢驗項目：GB/T18620.1—2002關于齒輪檢驗項目的規(guī)定指出,既不經濟也沒有必要測量全部齒輪要素的偏差,如單個齒距、齒距累積、齒廓、螺旋線、切向和徑向綜合偏差、徑向跳動、表面粗糙度等,因為其中有些要素對于特定齒輪的功能并沒有明顯的影響：另外,有些測量項目可以代替其他的一些項目,如切向綜合偏差檢驗能代替齒距偏差檢驗,徑向綜合偏差檢驗能代替徑向跳動檢驗。單個齒輪必檢項目：單個齒距偏差fpt、齒距累積總偏差Fp、齒廓總偏差Fa、螺旋線總偏差、徑向跳動Fr,。８.在某普通機床的主軸箱中有一對直齒圓柱齒輪副,采用油池潤滑。已知：Z1＝20,Z2＝48,m＝2.75mm,B1＝24mm,B2＝20mm,n1＝1750r/min。齒輪材料是45號鋼,其線膨脹系數α1＝11.5×10-6。箱體為鑄鐵材料,其線膨脹系數α2＝10.5×10-6。齒輪工作溫度t1＝60°C,箱體溫度t2＝40°C。內孔直徑為解：設計及工作圖參見10.7例題第11章習題答案1.什么是尺寸鏈？它有什么特點？答：尺寸鏈是指零件加工或裝配過程中,由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組。它有兩個特點：〔1封閉性,組成尺寸鏈的各個尺寸按一定順序構成一個封閉的尺寸系統(tǒng)；〔2相關性,尺寸鏈中一個尺寸的變動將影響其他尺寸的變動。2.什么是