互換性與幾何量測量技術(shù)復(fù)習(xí)題與答案

..第一章習(xí)題答案1、按優(yōu)先數(shù)的基本系列確定優(yōu)先數(shù)：第一個(gè)數(shù)為10,按R5系列確定后五項(xiàng)優(yōu)先數(shù)。解：后五項(xiàng)優(yōu)先數(shù)是16,25,40,63,100。第一個(gè)數(shù)為100,按R10/3系列確定后三項(xiàng)優(yōu)先數(shù)。解：后三項(xiàng)優(yōu)先數(shù)是200,400,800。2、試寫出R10優(yōu)先數(shù)系從1～100的全部優(yōu)先數(shù)〔常用值。解：R10優(yōu)先數(shù)系從1～100的全部優(yōu)先數(shù)是1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3,8,10,12.5,16,20,25,31.5,40,50,63,80,100。3、普通螺紋公差自3級精度開始其公差等級系數(shù)為：0.50,0.63,0.80,1.00,1.25,1.60,2.00。試判斷它們屬于優(yōu)先數(shù)系中的哪一種?其公比是多少？解：它們屬于R10〔0.50,2.00,公比是1.25。第二章習(xí)題答案1、用杠桿千分尺測量某軸直徑共15次,各次測量值為〔mm10.492,10.435,10.432,10.429,10.427,10.428,10.430,10.434,10.428,10.431,10.430,10.429,10.432,10.429,10.429。若測量中沒有系統(tǒng)誤差,試求：<1>算術(shù)平均值。<2>單次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。<3>試用3法則判斷該測量列中有無粗大誤差?<4>單次測量的極限誤差,如用此杠桿千分尺對該軸直徑僅測量1次,得測量值為10.431,則其測量結(jié)果和測量精度應(yīng)怎樣表示?<5>算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。<6>算術(shù)平均值的極限誤差是多少?以這15次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果時(shí),怎樣表示測量結(jié)果和測量精度?解：<1>算術(shù)平均值<2>單次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差<3>用3法則判斷±3≈±48μm該測量列中有粗大誤差,即10.492超出精度要求。<4>通常我們把相應(yīng)于置信概率99.73％的±3作為測量極限誤差,即如用此杠桿千分尺對該軸直徑僅測量1次,得測量值為10.431,則測量精度表示為=±,測量結(jié)果表示為d=10.431±<5>算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差<6>算術(shù)平均值的極限誤差為=以這15次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果時(shí),測量精度=,測量結(jié)果表示為d=10.434±0.012測量數(shù)據(jù)測量序號i測量值／mm12345678910111213141510.49210.43510.43210.42910.42710.42810.43010.43410.42810.43110.43010.42910.43210.42910.429-58-1+2+5+7+6+40+6+3+4+5+2+5+533641425493680369825425252、用兩種方法分別測量尺寸為100mm和80mm的零件,其測量絕對誤差分別為8μm和7μm,試問此兩種測量方法哪種測量精度高?為什么?答：用相對誤差比較精度。,所以測量絕對誤差8μm的測量精度高如圖2-15所示的零件,其測量結(jié)果和測量精度分別為：,,,求中心距L及其測量精度。圖2-15作業(yè)題3圖解：中心距測量精度中心距L=￠30.02+￠50.05+￠40.01±0.032=120.08±0.032mm4、如圖2-14所示,用弓高弦長法測量某一圓弧半徑R,得到測量值及其精度分別為：s=50±0.06mm,h=10±0.005mm,試求R值及其測量精度。解由幾何關(guān)系可求得間接測量的關(guān)系式為測量誤差最后可將測量結(jié)果表示為：R=36.25±0.027。測量精度為±0.027mm。<scr<scr<scr第三章習(xí)題答案1、孔的基本尺寸D=50mm,最大極限尺寸Dmax=50.087mm,最小極限尺寸Dmin=50.025mm,求孔的上偏差ES,下偏差EI及公差TD,并畫出公差帶圖。解：根據(jù)公式可得孔的上偏差ES=Dmax-D=50.087-50=+0.087mm孔的下偏差EI=Dmin-D=50.025-50=+0.025mm孔的公差TD=︱Dmax-Dmin︱=0.062mm++0-+0.087+0.025502、設(shè)某配合的孔徑為,軸徑為,試分別計(jì)算其極限尺寸、極限偏差、尺寸公差、極限間隙<或過盈>、平均間隙<或過盈>和配合公差,并畫出尺寸公差帶圖與配合公差帶圖。解：<1>極限尺寸：孔：Dmax=φ15.027Dmin=φ15軸:dmax=φ14.984dmin=φ14.966<2>極限偏差：孔：ES=+0.027EI=0軸：es=-0.016ei=-0.034<3>尺寸公差：孔：TD=|ES-EI|=|〔+0.027-0|=0.027軸：Td=|es-ei|=|〔-0.016－〔-0.034|=0.018<4>極限間隙：Xmax=ES－ei=〔+0.027－〔-0.034=+0.061Xmin=EI－es=0－〔-0.016=+0.016平均間隙<5>配合公差：Tf=TD+Td=0.027+0.018=0.045<6>尺寸公差帶和配合公差帶圖,如圖所示。XXmin-0.016-0.034+0-+0.027孔軸XmaxYYX+0-+0.061+0.0163、設(shè)某配合的孔徑為,軸徑為,試分別計(jì)算其極限尺寸、極限偏差、尺寸公差、極限間隙<或過盈>及配合公差,畫出其尺寸公差帶圖與配合公差帶圖,并說明其配合類別。解：<1>極限尺寸：孔：Dmax=φ45.005Dmin=φ44.966軸:dmax=φ45dmin=φ44.975<2>極限偏差：孔：ES=+0.005EI=-0.034軸：es=0ei=-0.025<3>尺寸公差：孔：TD=|ES-EI|=|〔+0.005-〔-0.034|=0.039軸：Td=|es-ei|=|0－〔-0.025|=0.025<4>極限間隙：Xmax=ES－ei=〔+0.005－〔-0.024=+0.029Ymin=EI－es=-0.034－0=-0.034<5>配合公差：Tf=TD+Td=0.039+0.025=0.064<6>尺寸公差帶和配合公差帶圖如圖所示,它們屬于過度配合如圖所示。-0.034-0.034-0.025+0-+0.005孔軸YYX+0-+0.030-0.0344、若已知某孔軸配合的基本尺寸為φ30mm,最大間隙Xmax=+23μm,最大過盈Ymax=-10μm,孔的尺寸公差TD=20μm,軸的上偏差es=0,試畫出其尺寸公差帶圖與配合公差帶圖。解：已知Ymax=EI-es=-10μmTD=ES-EI=20μmXmax=ES-ei=+23μm得：EI=Ymax+es=-10+0=-10μmES=TD+EI=20+〔-10=+10μmei=ES-Xmax=+10-〔+23=-13μm-10-13-10-13+0-+10孔軸YXYX+0-+23-105、已知某零件的基本尺寸為φ50mm,試用計(jì)算法確定IT7和IT8的標(biāo)準(zhǔn)公差值,并按優(yōu)先數(shù)系插入法求IT7.5、IT8.5及IT7.25、IT8.25級公差值。解：因φ50mm在＞30～50的尺寸段內(nèi),則計(jì)算直徑D=38.73由式3-16得標(biāo)準(zhǔn)公差因子：i=0.45+0.001D=0.45+0.001×38.37=1.56μm由表3-1得IT7=16i；IT8=25i,則IT7=16i=16×1.56=24.96μm,修約為25μm；IT8=25i=25×1.56=39μm。IT7.5=IT7×q10=IT7×1.25=20i=20×1.56=31.2μm,修約為31μmIT8.5=IT8×1.25=31.25i=48.75μm,修約為49μmIT7.25=IT7×q20=16i×1.12=27.955μm,修約為28μmIT8.25=IT8×q20=25i×1.12=43.68μm,修約為44μm6、已知兩根軸,其中d1=φ5mm,其公差值Td1=5μm,d2=180mm,其公差值Td2=25μm。試比較以上兩根軸加工的難易程度。解：對于軸1,φ5mm屬于大于3～6mm尺寸段,故D1=≈4.24mm=根據(jù)a1=7查表3-1得軸1屬于IT5級。對于軸2,φ180mm,屬于大于120～180mm尺寸段,故D2=mm根據(jù)a=10查表3-1得軸2屬于IT6級。軸2比軸1的公差等級低,因而軸2比軸1容易加工。7、試用標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差數(shù)值表查出下列公差帶的上、下偏差數(shù)值,并寫出在零件圖中,采用極限偏差的標(biāo)注形式。<1>軸：①φ32d8,②φ70hll,③φ28k7,④φ80p6,⑤φ120v7。<2>孔：①φ40C8,②φ300M6,③φ30JS6,④φ6J6,⑤φ35P8解：〔1軸①φ32d8查表得：基本偏差es=-80μm,IT8=39μm則ei=es-IT8=-80-39=-119μmφ32d8=②φ70hll查表得：基本偏差es=0,IT11=190μm則ei=es-IT11=0-190=-190μmφ70hll=③φ28k7查表得：基本偏差ei=+2,IT7=21μm則es=ei+IT7=+2+21=+23μmφ28k7=④φ80p6查表得：基本偏差ei=+32,IT6=19μm則es=ei+IT6=+32+19=+51μmφ80p6=⑤φ120v7查表得：基本偏差ei=+172,IT7=35μm則es=ei+IT7=+172+35=+207μmφ120v7=<2>孔：①φ40C8查表得：基本偏差EI=+120μm,IT8=39μm則ES=EI+IT8=+120+39=+159μmφ40C8=②φ300M6查表得：基本偏差ES=-9μm,IT6=32μm則EI=ES-IT6=-9-32=-41μmφ300M6=③φ30JS6查表得：偏差ES=-EI=〔IT6-1/2=〔13-1/2=+6μmφ30JS6=④φ6J6查表得：基本偏差ES=+5μm,IT6=8μm則EI=ES-IT6=+5-8=-3μmφ6J6=⑤φ35P8查表得：基本偏差ES=-26μm,IT6=39μm則EI=ES-IT6=-26-39=-65μmφ35P8=8、試通過查表確定以下孔、軸的公差等級和基本偏差代號,并寫出其公差帶代號。軸<2>軸<3>孔<4>孔解：〔1軸φ40屬于＞30~40mm的尺寸段,基本偏差ei=+0.017查表得基本偏差代碼為nIT=es-si=+0.033-〔+0.017=0.016mm查表得公差等級為7級軸的公差帶代號φ40n6<2>軸φ120屬于＞100~120mm的尺寸段,基本偏差es=-0.036mm查表得基本偏差代碼為fIT=es-si=-0.036-〔-0.123=0.089mm查表得公差等級為9級軸的公差帶代號φ120f9<3>孔由IT=ES-EI=-0.030-〔-0.060=0.030mm查表得公差等級為7級φ65屬于＞50~65mm的尺寸段,基本偏差ES=-0.030mm,△=11μmES=ES〔表+△ES〔表=ES-△=-0.030-0.011=-0.041mm查表得基本偏差代碼為R孔的公差帶代號φ65R7<4>孔由IT=ES-EI=+0.285-<+0.170>=0.115mm查表得公差等級為9級φ124屬于＞225~250mm的尺寸段,基本偏差EI=+0.170mm,查表得基本偏差代碼為D孔的公差帶代號φ240D99、已知,。試不用查表法確定IT5、IT6、IT7、IT8的標(biāo)準(zhǔn)公差值和它們的配合公差,并求出φ50e5、φ50E8的極限偏差。解：由r5極限偏差值可得：IT5=es-ei=+0.045-<+0.034>=0.011mm=11μm由H6極限偏差值可得IT6=ES-EI=+0.016-0=+0.016mm=16μm由e7極限偏差值可得IT7=es-ei=-0.050-<-0.075>=0.025mm=25μm由H8極限偏差值可得IT8=ES-EI=+0.039-0=0.039mm=39μm〔1對于φ50e5,基本偏差代碼為e則基本偏差es=-0.050mmei=es-IT5=-0.050-0.011=-0.061mmφ50e5=〔2對于φ50E8基本偏差為下偏差,用通用規(guī)則計(jì)算計(jì)算基本偏差EI=-es=-〔-0.050=+0.050mmES=EI+IT8=+0.050+0.039=+0.089mmφ80E5=10、已知φ30N7<>和φ30t6<>。試不用查表法計(jì)算與的極限偏差,并畫出尺寸公差帶圖。解：由N7極限偏差值可得IT7=ES-EI=-0.007-〔-0.028=0.021mm由t6極限偏差值可得IT6=es-ei=+0.054-〔+0.041=0.013mm〔1對于基準(zhǔn)孔φ30H7,EI=0,ES=EI+IT7=+0.021mm對于n6,由φ30N7<>可以得ES=-0.007mmES=-ei+△ei=-ES+△=-〔-0.007+〔=+0.015mmes=ei+IT6=+0.015+0.013=+0.028mm=+0.015+0.028+0.015+0.028+0-+0.021H7n6第十題〔1公差帶圖〔2對于基準(zhǔn)軸φ30h6es=0ei=es-IT6=0-0.013=-0.013mm對于孔T7基本偏差ES=-ei+△=-〔+0.041+〔=-0.033mmEI=ES-IT7=-0.033-0.021=-0.054mm=-0.033+-0.033+0--0.013h611、已知基孔制配合中,孔和軸的公差分別為25μm和16μm,軸的基本偏差為+54μm,試不用查表法確定配合性質(zhì)不變的同名基軸制配合的極限偏差,并畫出公差帶圖與配合公差帶圖。解：由已知得IT7=25μm,IT6=16μm對于t6ei=+54μm則es=ei-IT6=+54-16=38μm對于基準(zhǔn)孔H7EI=0ES=EI+IT7=0+25=25μm對于基準(zhǔn)軸h6es=0,ei=es-IT6=0-16=-16μm對于孔T7通過同名的t計(jì)算基本偏差ES=-ei+△=-54+〔25-16=-45μmEI=ES-IT7=-45-25=-70μm所以=YXYX+0--0.029-0.07012、設(shè)孔、軸基本尺寸和使用要求如下：<1>D<d>=φ35mm,Xmax=+120μm,Xmin=+50μm；<2>D<d>=φ40mm,Ymax=-80μm,Ymin=-35μm；<3>D<d>=φ60mm,Xmax=+50μm,Ymax=-32μm；試確定各組的配合制、公差等級及其配合,并畫出尺寸公差帶圖。解：<1>D<d>=φ35mm,Xmax=+120μm,Xmin=+50μm；①確定孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差等級[Tf]=|[Xmax]-[Xmin]|=|<+120>-<+50>|=70μm由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表的IT7=25μm,IT8=39μm確定孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差等級為：TD=IT8=39μm,Td=IT7=25μm。②確定孔、軸公差帶因采用基孔制,故孔為基準(zhǔn)孔,其公差帶代號為φ35H8,EI=0,ES=+39μm。又因采用基孔制間隙配合,所以軸的基本偏差應(yīng)從a～h中選取,其基本偏差為上偏差。選出軸的基本偏差應(yīng)滿足下述三個(gè)條件Xmax=ES-ei≤[Xmax]Xmin=EI-es≥[Xmin]es-ei=Td=IT7式中[Xmin]—允許的最小間隙；[Xmax]—允許的最大間隙。解上面三式得es的要求為es≤EI-[Xmin]es≥ES+IT7-[Xmax]es≤0-50=-50μmes≥39+25-120=-56μm即-56≤es≤-50μm按基本尺寸φ35和-56≤es≤-50μm的要求查表,得軸的基本偏差代號為e,故公差帶的代號為φ35e7,其es=-50μm,ei=es-Td=-75μm。③確定配合代號為φ40H8／e7④φ35H8／e7的孔、軸尺寸公差帶圖XminXmin-0.050-0.070+0-+0.039H8e7Xmax⑤φ35H8／e7的配合為常用配合。<2>D<d>=φ40mm,Ymax=-80μm,Ymin=-35μm；①確定孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差等級[Tf]=|[Ymin]-[Ymax]|=|<-35>-<-80>|=45μm由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表的IT7=25μm,IT6=16μm確定孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差等級為：TD=IT7=25μm,Td=IT6=16μm。②確定孔、軸公差帶選用基孔制,故孔為基準(zhǔn)孔,其公差帶代號為φ40H7,EI=0,ES=+25μm。又因采用基孔制過盈配合,所以軸的基本偏差應(yīng)從p～zc中選取,其基本偏差為下偏差。選出軸的基本偏差應(yīng)滿足下述三個(gè)條件Ymin=ES-ei≤[Ymin]Ymax=EI-es≥[Ymax]es-ei=Td=IT6式中[Ymin]—允許的最小過盈；[Ymax]—允許的最大過盈。解上面三式得ei的要求為即+60≤ei≤+66μm按基本尺寸φ40和+60≤ei≤+66μm的要求查表,得軸的基本偏差代號為u,故公差帶的代號為φ40u6,其ei=+60μm,es=ei+Td=+60+16=76μm。③確定配合代號為φ40H7／u6④φ40H7／u6的孔、軸尺寸公差帶圖+0.060+0.076+0.060+0.076+0-+0.025H7u6⑤φ40H7／u6的配合為優(yōu)先配合。<3>D<d>=φ60mm,Xmax=+50μm,Ymax=-32μm；①確定孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差等級[Tf]=|[Xmax]-[Ymax]|=|<+50>-<-32>|=82μm由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表的IT7=30μm,IT8=46μm確定孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差等級為：TD=IT8=46μm,Td=IT7=30μm。②確定孔、軸公差帶選用基孔制,故孔為基準(zhǔn)孔,其公差帶代號為φ60H8,EI=0,ES=+46μm。又因采用基孔制過度配合,所以軸的基本偏差應(yīng)從js～n中選取,其基本偏差為下偏差。選出軸的基本偏差應(yīng)滿足下述三個(gè)條件Xmax=ES-ei≤[Xmax]Ymax=EI-es≥[Ymax]es-ei=Td=IT7解上面三式得ES的要求為即-4≤ei≤+2μm按基本尺寸φ60和-4≤ei≤+2μm的要求查表,得軸的基本偏差代號為k,故公差帶的代號為φ60k7,其ei=+2μm,es=ei+Td=+2+30=+32μm。③確定配合代號為φ60H8／k7④φ60H8／k7的孔、軸尺寸公差帶圖+0.002+0.032+0.002+0.032+0-+0.030H8k7⑤φ60H8／k7的配合為常用配合。13、設(shè)某一孔、軸配合為。但孔加工后的實(shí)際尺寸為φ40.045mm。若允許修改軸的上、下偏差以滿足原設(shè)計(jì)要求,試問此時(shí)軸的上、下偏差應(yīng)取何值？采取這種措施后,零件是否仍然具有互換性？解：由得Xmax=+89μm,Xmin=+25μm；當(dāng)孔實(shí)際尺寸為φ40.045mm,修改軸的上、下偏差以滿足原設(shè)計(jì)要求,此時(shí)軸的上、下偏差應(yīng)滿足下列條件：Xmax=+45-ei=+89Xmin=+45-es=+25即es=+20μmei=-44μm零件不具有互換性.14、如圖3-54所示為蝸輪零件。蝸輪的輪緣由青銅制成,而輪轂由鑄鐵制成。為了使輪緣和輪轂結(jié)合成一體,在設(shè)計(jì)上可以有兩種結(jié)合形式,圖3-54<a>為螺釘緊固,圖3-54<b>為無緊固件。若蝸輪工作時(shí)承受負(fù)荷不大,且有一定的對中性要求,試按類比法確定φ90mm和φ120mm處的配合。圖3-54蝸輪結(jié)構(gòu)圖解：對于加螺釘緊固的配合,選用過渡配合,由于有對中性要求用H7/m6〔或H7/n6；對于無緊固件的選用過盈配合H7/p6〔或H7/r6。15、圖3-55所示為一機(jī)床傳動裝配圖的一部分,齒輪與軸由鍵聯(lián)結(jié),軸承內(nèi)外圈與軸和機(jī)座的配合分別采用φ50k6,圖中的③尺寸和φ110J7,圖中的④尺寸。試確定齒輪與軸,圖中的①尺寸、擋環(huán)與軸,圖中的②尺寸、端蓋與機(jī)座,圖中的⑤尺寸的配合。圖3-55機(jī)床傳動裝配圖解：①齒輪與軸的配合采用φ50H7/m6,它能精密定心,而且抗振性好；②擋環(huán)與軸的配合采用φ50D11/k6,由于無定心要求,采用間隙配合；③由于軸承外圈與機(jī)座的配合φ110J7,孔的用J7,軸選用f9,即軸承外圈與機(jī)座的配合為φ110J7/f9。16、被檢驗(yàn)零件尺寸為軸φ60f9E,試確定驗(yàn)收極限,并選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。解：解<1>由極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中查得φ60f9=,畫出尺寸公差帶圖。+0+0--30-1048.78.7公差帶圖<2>由表3-17中查得安全裕度A=7.4μm,因?yàn)榇斯ぜ叽缱袷匕菀?應(yīng)按照方法1的原則確定驗(yàn)收極限,則上驗(yàn)收極限=φ60-0.030-0.0074=φ59.9626mm下驗(yàn)收極限=φ60-0.104+0.0074=φ59.9034mm<3>由表3-17中按優(yōu)先選用Ⅰ擋的原則查得計(jì)量器具測量不確定度允許值u1=6.7μm。由表3-18查得分度值為0.01mm的外徑千分尺,在尺寸范圍大于20～100mm內(nèi),不確定度數(shù)值為0.005mm,因0.005＜u1=0.0067,故可滿足使用要求。17、被檢驗(yàn)零件為孔φ100H9E,工藝能力指數(shù)為CP=1.3,試確定驗(yàn)收極限,并選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。18、某軸的尺寸要求為φ50h8,因用試切法加工的,其尺寸分布偏向于最大極限尺寸,試確定驗(yàn)收極限。若選用Ⅱ擋測量不確定度允許值為u1時(shí),選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。19、某內(nèi)尺寸為120mm,未注公差的線性尺寸,其加工精度GB／T1804--f。試確定其驗(yàn)收極限并選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。20、已知某孔的尺寸要求φ30M8,畫出工作量規(guī)的公差帶圖,計(jì)算量規(guī)的尺寸和極限偏差,并確定磨損極限尺寸。21、計(jì)算檢驗(yàn)軸φ18p7用的工作量規(guī)及其校對量規(guī)的工作尺寸及極限偏差,畫出量規(guī)公差帶圖。第四章習(xí)題答案1、說明圖4-158所示零件中底面a、端面b、孔表面c和孔的軸線d分別是什么要素〔被測要素、基準(zhǔn)要素、單一要素、關(guān)聯(lián)要素、輪廓要素、中心要素？圖4-158幾何要素的判別解：被測要素基準(zhǔn)要素單一要素關(guān)聯(lián)要素輪廓要素中心要素底面a√√√×√×端面b√××√√×孔表面c√×√×√×軸線d√√×√×√2、根據(jù)圖4-159中曲軸的形位公差標(biāo)注,用填表4-28的形式說明圖中各項(xiàng)形位公差的含義。各項(xiàng)形位公差的公差帶形狀可以畫在表的外面。圖4-159曲軸的形位公差的標(biāo)注表4-28曲軸形位公差含義的填寫公差框格特征項(xiàng)目被測要素公差值基準(zhǔn)公差帶符號名稱有無基準(zhǔn)要素形狀大小基準(zhǔn)如何有￠d1軸線對稱于基準(zhǔn)圓錐面0.025有半徑差同軸曲軸0.01無半徑差曲軸軸線0.002有直徑平行中心孔連線0.025有半徑差同心右端軸0.006無半徑差3、試對圖4-160所示軸套上的標(biāo)注的形位公差作出解釋,并按表4-29規(guī)定的欄目填寫。圖4-160軸套的形位公差標(biāo)注〔略表4-29軸套的形位公差內(nèi)容的填寫公差特征項(xiàng)目符號公差特征項(xiàng)目名稱被測要素基準(zhǔn)要素公差帶形狀公差帶大小公差帶相對于基準(zhǔn)的方位關(guān)系同軸度￠39的軸心線￠35的軸心線圓柱面￠0.025與基準(zhǔn)同軸圓柱度￠39的軸無同軸圓柱面0.015與基準(zhǔn)無關(guān)垂直度兩端面￠35的軸心線兩平行平面0.05與基準(zhǔn)垂直4、在不改變形位公差特征項(xiàng)目的前提下,改正圖4-161中的形位公差標(biāo)注錯(cuò)誤〔按改正后的答案重新畫圖,重新標(biāo)注。圖4-161形位公差標(biāo)注錯(cuò)誤〔略答：5、試指出圖4-162<a>,<b>,<c>,<d>中形位公差標(biāo)注的錯(cuò)誤,并加以改正〔形位公差特征項(xiàng)目不允許變更,正確的形位公差標(biāo)注不要修改,重新畫圖,重新標(biāo)注。圖4-162錯(cuò)誤的形位公差標(biāo)注〔略答：6、圖4-163中的垂直度公差各遵守什么公差原則和公差要求？它們各遵守什么邊界？試分別說明它們的尺寸誤差和形位誤差的合格條件。設(shè)加工后測得零件的實(shí)際尺寸為φ19.985mm,軸線對基準(zhǔn)A的垂直度誤差值為φ0.06mm,試分別判斷按圖樣圖<a>、圖<b>、圖<e>的標(biāo)注,該零件是否合格？圖4-163公差原則或公差要求的標(biāo)注解：<a>遵守獨(dú)立原則；合格條件是。當(dāng)時(shí),由于所以該零件不合格；〔b遵守最大實(shí)體原則；遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界,合格條件是或；當(dāng)時(shí),由于且,065,065.0985.192005.006.0f〔c遵守最小實(shí)體原則；遵守最小實(shí)體實(shí)效邊界,合格條件是或〔d遵守最大實(shí)體可逆原則,遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界,合格條件是或〔e遵守最大實(shí)體原則；遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界〔或最大實(shí)體邊界,合格條件是或；當(dāng)時(shí),由于且,015,015.0985.192006.0f7、按圖4-164中公差原則或公差要求的標(biāo)注,試填寫下表〔重新制表填寫。圖4-164公差原則或公差要求的標(biāo)注表4-30公差原則或公差要求的內(nèi)容填空mm零件序號最大實(shí)體尺寸最小實(shí)體尺寸最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)的形位公差值可能補(bǔ)償?shù)淖畲笮挝还钪颠吔缑Q及邊界尺寸對某一實(shí)際尺寸形位誤差的合格范圍a￠10￠9.991￠0￠0.009dM=￠10f≤￠10-dab￠11.984￠11.973￠0.006￠0.011dMV=￠11.99f≤t+dM-dac￠24.965￠24.986￠0.1￠0.039dMV=￠24.865d￠50.009￠50.048￠0￠0.039dM=dMV=￠50.009f≤Da-￠50.009注：表中是指基準(zhǔn)孔的實(shí)際尺寸。8、圖4-165所示為單列圓錐滾子軸承內(nèi)圈,將下列形位公差要求標(biāo)注在零件圖上：〔1圓錐截面圓度公差為6級〔注意此為形位公差等級；〔2圓錐素線直線度公差為7級〔L=50mm,并且只允許向材料外凸起；〔3圓錐面對孔φ80H7軸線的斜向圓跳動公差為0.02mm；〔4φ80H7孔表面的圓柱度公差為0.005mm；〔5右端面對左端面的平行度公差為0.004mm；〔6φ80H7遵守單一要素的包容要求；〔7其余形位公差按GB/T1184中的K級要求。圖4-165軸承內(nèi)圈〔略答：9、將下列各項(xiàng)形位公差要求標(biāo)注在圖4-166的圖樣中〔重新畫圖,標(biāo)注〔12×d軸線對其公共軸線的同軸度公差為φ0.02mm；〔2φD孔軸線在X<長度>方向上對2×d公共軸線的垂直度公差為0.01mm；〔3φD孔軸線在Y<寬度>方向上對2×d公共軸線的對稱度公差為0.03mm。圖4-166支承座〔略答：10、將下列各項(xiàng)形位公差要求標(biāo)注在圖4-167的圖樣中〔重新畫圖,標(biāo)注〔1法蘭盤端面A對φ18H8孔的軸線的垂直度公差為0.015mm；〔2φ35圓周上均勻分布的4×φ8H8孔對φ18H8孔的軸線〔第一基準(zhǔn)和法蘭盤端面A〔第二基準(zhǔn)的位置度公差為φ0.05mm；〔34×φ8H8孔組中,有一個(gè)孔的軸線與φ4H8孔的軸線應(yīng)在同一平面內(nèi),它的偏離量不得大于±10μm。圖4-167法蘭盤〔略答：11、用水平儀測量一導(dǎo)軌的直線度誤差,共測量五個(gè)節(jié)距,六個(gè)測點(diǎn),測量數(shù)據(jù)如下〔單位為格：0,+1,+4.5,+2.5,－0.5,－1。已知水平儀的分度值為0.02mm/m,節(jié)距長度為200mm。試分別用最小條件法和兩端點(diǎn)連線法計(jì)算導(dǎo)軌的直線度誤差值。任選用作圖法或坐標(biāo)變換法解題。解：作圖法首先,按測點(diǎn)的序號將相對示值、累積值〔測量坐標(biāo)值列于表中,再按表中的累積值畫出在測量坐標(biāo)系中的誤差曲線。如圖所示。直線度誤差數(shù)據(jù)處理測點(diǎn)序號i012345相對示值〔格數(shù)0+1+4.5+2.5-0.5-1累積值〔格數(shù)0+1+5.5+8+7.5+6.5ff.=4.4f=4.301234587654321直線度誤差曲線兩端點(diǎn)連線法在中,連接誤差曲線的首尾兩點(diǎn)成一連線,這個(gè)連線就是評定基準(zhǔn)。平行于這個(gè)評定基準(zhǔn),作兩條直線〔理想要素包容被測誤差曲線。平行于縱坐標(biāo)軸在圖上測量這兩條直線的距離即縱坐標(biāo)值f’就是直線度誤差值。如圖中虛線所示。從圖中可以看出,f’=4.4格?，F(xiàn)需要將水平儀的格子數(shù)換算成毫米或者微米。由于分度值是0.02mm/m,即每1000mm上的一格代表0.02mm,而水平儀的橋距為200mm,所以水平儀上的一格代表0.02×200/1000=0.004mm,或者是4μm。因此該導(dǎo)軌的直線度誤差值應(yīng)該是：f-=4.4×4=17.6μm最小條件法按最小條件法的定義,要在誤差曲線上找到兩高一低或者是兩低一高的三個(gè)點(diǎn)。在圖中的誤差曲線上,可以找到兩低一高三點(diǎn),連接這兩個(gè)低點(diǎn)作一條直線,平行于這條直線,過高點(diǎn)作包容誤差曲線的另一條直線。平行于縱坐標(biāo)軸在圖上測量這兩條虛線的距離即縱坐標(biāo)值f=4.3格就是直線度誤差值。同理這個(gè)誤差值是水平儀的格子數(shù),要換算為微米：f-=4.3×4=17.2μm〔2坐標(biāo)變換法1最小條件法：首先在誤差曲線上找到兩個(gè)最低點(diǎn),一個(gè)是1點(diǎn),另一個(gè)是5點(diǎn),高點(diǎn)是3點(diǎn),所以對這兩個(gè)最低點(diǎn)來說,它們的坐標(biāo)值應(yīng)該相等,于是有下列等式：1+p=+6.5+5p解方程求出p=－=-1.375其次,將所有的坐標(biāo)值作相應(yīng)的變換,求出其它點(diǎn)的坐標(biāo)值,表中為坐標(biāo)變換的全過程。測點(diǎn)序號i012345相對示值〔格數(shù)0+1+4.5+2.5-0.5-1累積值〔格數(shù)0+1+5.5+8+7.5+6.5轉(zhuǎn)換坐標(biāo)0+1+p+5.5+2p+8+3p+7.5+4p6.5+5p0-0.375+2.75+3.875+2-0.375f=+3.875-〔-0.375=4.25格數(shù)換算為微米：f-=4.25×4=17μm兩點(diǎn)法：另0點(diǎn)坐標(biāo)與5點(diǎn)坐標(biāo)相等0=6.5+5p解方程求出p=－1.3將所有的坐標(biāo)值作相應(yīng)的變換,求出其它點(diǎn)的坐標(biāo)值測點(diǎn)序號i012345相對示值〔格數(shù)0+1+4.5+2.5-0.5-1累積值〔格數(shù)0+1+5.5+8+7.5+6.5轉(zhuǎn)換坐標(biāo)0+1+p+5.5+2p+8+3p+7.5+4p6.5+5p0-0.3+2.9+4.1+2.30f=+4.1-〔-0.3=4.4格數(shù)換算為微米：f-=4.4×4=17.6μm12、用水平儀測量某機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差,依次測得各點(diǎn)的相對讀數(shù)值為〔已轉(zhuǎn)換為μm：+6,+6,0,－1.5,－1.5,+3,+3,+9〔注意起點(diǎn)的值應(yīng)該為0,即第一點(diǎn)的讀數(shù)+6是相對于起點(diǎn)0取得的。試在坐標(biāo)紙上按最小條件法和兩端點(diǎn)連線法分別求出該機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差值。解：1.作圖法首先,按測點(diǎn)的序號將相對示值、累積值〔測量坐標(biāo)值列于表中,再按表中的累積值畫出在測量坐標(biāo)系中的誤差曲線。如圖所示。直線度誤差數(shù)據(jù)處理測點(diǎn)序號i012345678相對示值0+6+60-1.5-1.5+3+3+9累積值0+6+12+12+10.5+9+12+15+241.兩端點(diǎn)連線法連接誤差曲線的首尾兩點(diǎn)成一連線,這個(gè)連線就是評定基準(zhǔn)。平行于這個(gè)評定基準(zhǔn),作兩條直線〔理想要素包容被測誤差曲線。平行于縱坐標(biāo)軸在圖上測量這兩條直線的距離即縱坐標(biāo)值f’就是直線度誤差值。從圖中可以看出,f’=12μm。2.最小條件法按最小條件法的定義,要在誤差曲線上找到兩高一低或者是兩低一高的三個(gè)點(diǎn)。在圖中的誤差曲線上,可以找到兩高一低三點(diǎn),連接這兩個(gè)高點(diǎn)作一條直線,平行于這條直線,過低點(diǎn)作包容誤差曲線的另一條直線。平行于縱坐標(biāo)軸在圖上測量這兩條線的距離即縱坐標(biāo)值f=9.5.μm就是直線度誤差值。2.坐標(biāo)變換法1最小條件法：首先在誤差曲線上找到兩個(gè)最低點(diǎn),一個(gè)是0點(diǎn),另一個(gè)是5點(diǎn),高點(diǎn)是8點(diǎn),所以對這兩個(gè)最高點(diǎn)來說,它們的坐標(biāo)值應(yīng)該相等,于是有下列等式：0=+9+5p解方程求出p=－=-1.8其次,將所有的坐標(biāo)值作相應(yīng)的變換,求出其它點(diǎn)的坐標(biāo)值,表中為坐標(biāo)變換的全過程。測點(diǎn)序號i012345678相對示值0+6+60-1.5-1.5+3+3+9累積值0+6+12+12+10.5+9+12+15+24轉(zhuǎn)換坐標(biāo)0+6+p12+2p+12+3p+10.5+4p+9+5p+12+6p+15+7p+24+8p0+4.2+8.4+6.6+3.30+1.2+2.4+9.6f=9.6-0=9.6μm兩點(diǎn)法：令0點(diǎn)坐標(biāo)與8點(diǎn)坐標(biāo)相等0=24+8p解方程求出p=－3將所有的坐標(biāo)值作相應(yīng)的變換,求出其它點(diǎn)的坐標(biāo)值測點(diǎn)序號i012345678相對示值0+6+60-1.5-1.5+3+3+9累積值0+6+12+12+10.5+9+12+15+24轉(zhuǎn)換坐標(biāo)0+6+p12+2p+12+3p+10.5+4p+9+5p+12+6p+15+7p+24+8p0+3+6+3-1.5-6-6-60f=+6-<-6>=12μm123456781234567824222018161412108642f-′f-13、某三塊平板,用打表法測得數(shù)據(jù)后,經(jīng)按最小條件法處理后獲得如圖4-168<a>、<b>、<c>所示的數(shù)據(jù)〔μm,即求出了評定基準(zhǔn)或者說誤差平面。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定其平面度誤差的評定準(zhǔn)則及其誤差值。-2+10+6-3-5+4+10+3+10-2+10+6-3-5+4+10+3+10-4-3+9+3-50+9+7+2+7+60-9+4-9-4-5+7〔a〔b〔c圖4-168評定平面度誤差的誤差平面解：〔a數(shù)據(jù)符合三角形準(zhǔn)則〔三高夾一低。平面度誤差f=+10-〔-5=15μm.-2+10+6-2+10+6-3-5+4+10+3+10〔b數(shù)據(jù)符合交叉準(zhǔn)則。平面度誤差f=+7-〔-9=16μm.+7+60-9+4-9+7+60-9+4-9-4-5+7〔c數(shù)據(jù)符合直線準(zhǔn)則。平面度誤差f=+9-〔-5=14μm-4-3+9+3-50-4-3+9+3-50+9+7+214、圖4-169<a>、<b>為對某2塊平板用打表法測得平面度誤差的原始數(shù)據(jù)〔μm,即獲得了評定平面度誤差的絕對高度差〔測量坐標(biāo)值,試求每塊平板的平面度誤差值〔可選用三點(diǎn)法或?qū)蔷€法。圖4-169打表法測得的平面度原始數(shù)據(jù)解：〔a采用三點(diǎn)法：取0,0,0三點(diǎn),則平面度誤差值f=+20-〔-15=35μm。或采用對角線法：沿0—+5—0對角線旋轉(zhuǎn)平面,令0-2p=-15+2p得p=15/4=3.750-5-15+20+5-100-5-15+20+5-100+1000+15+7-12+20+4+5-10+20-5+p-15+2p+20-p+5-10+p0-2p+10-p00-2.25-7.50-5+p-15+2p+20-p+5-10+p0-2p+10-p00-2.25-7.5+16.25+5-6.25-7.5+6.250轉(zhuǎn)換坐標(biāo)誤差平面則平面度誤差值f=+16.25-〔-7.5=23.75μm?！瞓采用三點(diǎn)法：取+15,+5,+2三點(diǎn),通過旋轉(zhuǎn)平面得方程+15+p=+5+2q=+2+2p+2qp=1.5q=5.750+15+p+7+2p-12+q+20+p+q+4+2p+q0+15+p+7+2p-12+q+20+p+q+4+2p+q+5+2q-10+p+2q+2+2p+2q0+16.5+10-6.25+27.25+11.75+16.53+16.5誤差平面誤差平面則平面度誤差值f=+27.25-〔-6.25=33.5μm或采用對角線法：通過旋轉(zhuǎn)平面得方程0+14+5-12+19+20+14+5-12+19+2+5-1100=+2+2p+2q即p=-1+5+2q=+7+2pq=0則平面度誤差值f=+19-〔-12=31μm。誤差平面15、用分度值為0.02mm/m的水平儀測量一工件表面的平面度誤差。按網(wǎng)格布線,共測9點(diǎn),如圖4-170<a>所示。在x方向和y方向測量所用橋板的跨距皆為200mm,各測點(diǎn)的讀數(shù)〔格見如圖4-170<b>。試按最小條件和對角線法分別評定該被測表面的平面度誤差值。圖4-170水平儀測平面度的相對示值讀數(shù)解：〔1將各點(diǎn)相對讀數(shù)轉(zhuǎn)換為絕對讀數(shù)〔格數(shù)0+12.5+2.50+12.5+2.5+7.5+20+9.5+2.5-100〔2按最小條件評定該被測表面的平面度誤差值：旋轉(zhuǎn)平面,取三點(diǎn)列方程0=+2.5+2p=-10+p+2q得p=-1.25q=5.6250+12.5+p+2.5+2p+7.5+q+20+p+q+9.5+2p+q+2.5+2q-10+p+2q0+2p+2q0+12.5+p+2.5+2p+7.5+q+20+p+q+9.5+2p+q+2.5+2q-10+p+2q0+2p+2q0+110+13.225+24.375+11.525+13.750+8.75從旋轉(zhuǎn)后的誤差平面得出,有三低夾一高,符合最小條件,則平面度誤差值f=+24.375-0=24.375〔格換算為微米f=24.375×0.02mm/m×200mm=101.5μm.〔3按對角線法分別評定該被測表面的平面度誤差值：由絕對讀數(shù)得出他們適用于對角線法0+12.5+2.5+7.5+20+9.5+2.5-1000+12.5+2.5+7.5+20+9.5+2.5-100則平面度誤差值f=+20-〔-10=30〔格換算為微米f=30×4=120μm.第五章習(xí)題答案1.解釋圖5-26中零件圖標(biāo)注的各表面粗糙度要求的含義。圖5-26螺栓頭——用去除材料方法獲得的表面粗糙度,Rz的上限值為3.2μm；——用去除材料方法獲得的表面粗糙度,Ra的上限值為1.6μm；——用去除材料方法獲得的表面粗糙度,Ra的上限值為0.8μm；——用去除材料方法獲得的表面粗糙度,Ra的上限值為0.8μm,Ra的下限值為0.4μm；——用去除材料方法獲得的表面粗糙度,Rz的上限值為0.8μm；——其余未標(biāo)注的表面粗糙度用去除材料方法獲得,Ra的上限值為12.5μm。2．比較下列每組中兩孔的表面粗糙度幅度參數(shù)值的大小〔何孔的參數(shù)值較小,并說明原因。φ70H7與φ30H7孔；φ40H7/p6與φ40H7/g6中的兩個(gè)H7孔；圓柱度公差分別為0.01mm和0.02mm的兩個(gè)φ30H7孔。解：〔1φ30H7的表面粗糙度幅度參數(shù)值較小。因?yàn)楸砻娲植诙确冗x擇的一般原則是"同一公差等級,小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值要小"?！?φ40H7/g6中的H7孔的表面粗糙度幅度參數(shù)值較小。因?yàn)楸砻娲植诙确冗x擇的一般原則是"間隙配合比過盈配合的表面粗糙度值要小"?！?圓柱度公差分別為0.01mm的φ30H7孔的表面粗糙度幅度參數(shù)值較小。因?yàn)楸砻娲植诙戎颠x擇的一般原則是"尺寸公差和形位公差值越小,表面粗糙度的Ra或Rz值應(yīng)越小"3．用類比法〔查表5-10和根據(jù)表面粗糙度選用原則分別確定φ50t5軸和φ50T6孔的配合表面粗糙度Ra的上限值或最大值。解：φ50t5軸配合表面是過盈配合,精度等級是5級,則表面粗糙度的Ra的上限值取0.2μm；φ50T6孔的配合表面是過盈配合,精度等級是6級,則表面粗糙度的Ra的上限值取0.8μm。4．在一般情況下,φ40H7和φ6H7相比,和相比,其表面何者選用較小的表面粗糙度的上限值或最大值。解：φ40H7和φ6H7相比,φ6H7的表面選用較小的表面粗糙度的上限值或最大值；和相比,的表面選用較小的表面粗糙度的上限值或最大值。5．試將下列的表面粗糙度要求標(biāo)注在圖5-27圓錐齒輪坯上?！?圓錐面a的表面粗糙度參數(shù)Ra的上限值為3.2μm；〔2端面c和端面b的表面粗糙度參數(shù)Ra的最大值為3.2μm；〔3φ30孔采用拉削加工,表面粗糙度參數(shù)Ra的最大值為1.6μm,并標(biāo)注加工紋理方向；〔48±0.018mm鍵槽兩側(cè)面的表面粗糙度參數(shù)Ra的上限值為3.2μm；〔5其余表面的表面粗糙度參數(shù)Ra的上限值為12.5μm。圖5-27圓錐齒輪坯解：6．用雙管顯微鏡測量表面粗糙度,在各取樣長度lri內(nèi)測量微觀不平度幅度數(shù)值如表5-13所示,若目鏡測微計(jì)的分度值I=0.6μm,試計(jì)算Rz值。表5-13Rz值的測量數(shù)據(jù)lrilr1lr2lr3lr4438453516541458461518540最高點(diǎn)<格>452451518538449448520536467460521537461468534546460474533546最低點(diǎn)<格>477472530550477471526558478458526552解：Rz1=〔hmax-hminI=〔478-438×0.6=24μm同理Rz2=〔474-448×0.6=15.6μmRz3=〔534-516×0.6=10.8μmRz4=〔558-536×0.6=13.2μm所以Rz=〔Rz1+Rz2+Rz3+Rz4/4=15.9μm第六章習(xí)題答案1、6308系列有滾動軸承6級公差,公稱內(nèi)徑d=40mm,公稱外徑D=90mm,內(nèi)外圈的單一內(nèi)、外徑尺寸如下表,試判定該軸承是否合格。測量平面ⅠⅡ測量平面ⅠⅡ測得的單一內(nèi)徑尺寸dsmax=40dsmin=39.992dsmax=40.003dsmin=39.997測得的單一外徑尺寸Dsmax=90Dsmin=89.996Dsmax=89.987Dsmin=89.985解：從表6-9中查得內(nèi)、外徑的尺寸公差及形狀公差為：<1>尺寸公差單一平面平均內(nèi)徑偏差：上偏差=0,下偏差=-10。即dmpmax=40mm,dmpmin=39.990mm。單一平面平均外徑偏差：上偏差=0,下偏差=-13。即Dmpmax=90mm,Dmpmin=89.987mm。<2>形狀公差1>制造時(shí)的圓度公差：Vdp=0.010mm；VDp=0.016mm。2>裝配時(shí)的圓柱度公差：Vdmp=0.008mm；Vdmp=0.010mm。測得軸承的內(nèi)徑尺寸和計(jì)算結(jié)果如下,見表6-11表軸承內(nèi)徑尺寸計(jì)算結(jié)果測量平面ⅠⅡ量得的單一內(nèi)徑尺寸<ds>dsmax=40.000dsmin=39.992dsmax=40.003dsmin=39.997合格計(jì)算結(jié)果dmpdmpⅠ==39.996dmpⅡ==40合格VdpVdp=40–39.996=0.004＜0.010Vdp=40.003–39.997=0.006＜0.010合格VdmpVdmp=dmpⅠ-dmpⅡ=40–39.996=0.004＜0.008合格結(jié)論內(nèi)徑尺寸合格表軸承外徑尺寸計(jì)算結(jié)果測量平面ⅠⅡ量得的單一外徑尺寸<ds>Dmax=90.000Dsmin=89.996Dsmax=89.987Dsmin=89.985合格計(jì)算結(jié)果DmpDmpⅠ==89.998DmpⅡ==89.986不合格VDpVDp=90–89.996=0.004＜0.016VDp=89.987-89.985=0.002＜0.016合格VDmpVdmp=DmpⅠ-DmpⅡ=89.998-89.986=0.012＞0.010不合格結(jié)論外徑尺寸不合格所以該軸承不合格。2、有滾動軸承6309/P6,內(nèi)徑為mm,外徑為mm。內(nèi)圈與軸頸的配合選為j5,外圈與外殼孔的配合為H6,試畫出配合的尺寸公差帶圖,并計(jì)算它們的極限過盈和極限間隙。解：1.內(nèi)徑為mm,內(nèi)圈與軸頸的配合選為j5,則軸頸的極限偏差為ei=-0.005mm,es=+0.016mm配合極限尺寸Xmax=0-〔-0.005=+0.005mmYmax=〔-0.010-〔+0.016〕=-0.016mm配合的尺寸公差帶圖-0.005內(nèi)圈軸徑+0-+0.016-0.005內(nèi)圈軸徑+0-+0.016￠45-0.010-0.0102.外徑為mm,外圈與外殼孔的配合為H6,則外殼孔的極限偏差為EI=0,ES=+0.022mm配合極限尺寸Xmax=+0.022-〔-0.013=+0.035mmXmin=0配合的尺寸公差帶圖￠￠100-0.013外徑+0.022+0-3、皮帶輪與軸配合為φ40H7／js6,滾動軸承內(nèi)圈與軸配合為φ40js6,試畫出上述兩種配合的公差帶圖,并根據(jù)平均過盈量比較配合的松緊<軸承公差等級為0級>。解：1皮帶輪與軸配合EI=0,ES=EI+IT7=0+0.025=+0.025es=-ei=IT6/2=+0.008Xmax=ES-ei=+0.025-〔-0.008=+0.033Ymax=EI-es=0-〔+0.008=-0.008Xav=mmYYX+0-+0.033-0.0082滾動軸承內(nèi)圈與軸配合ES=0,EI=-0.012es=-ei=IT6/2=+0.008Xmax=ES-ei=0-〔-0.008=+0.008Ymax=EI-es=-0.012-〔+0.008=-0.020Yav=YYX+0-+0.008-0.0203皮帶輪與軸配合、滾動軸承內(nèi)圈與軸配合均為過度配合,但滾動軸承內(nèi)圈與軸配合要緊些。皮帶輪與軸的平均配合為間隙配合,滾動軸承內(nèi)圈與軸的平均配合配合為過盈配合。4、如圖6-10所示,應(yīng)用在減速器中的0級6207滾動軸承<d=35mm,D=72mm,額定動負(fù)荷Cr為19700N>,其工作情況為：外殼固定,軸旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為980r／min,承受的定向合成徑向載荷為1300N,試確定：軸頸和外殼孔的公差帶代號、形位公差和表面粗糙度數(shù)值,并將它們分別標(biāo)注在裝配圖和零件圖上。圖6-10滾動軸承裝配圖〔略解：<1>確定軸頸和外殼孔的公差代號1>負(fù)荷類型首先進(jìn)行受力分析：減速器中的軸支承主要承受齒輪傳動力、重力。即相當(dāng)于固定的徑向當(dāng)量動負(fù)荷P。分析套圈相對負(fù)荷的方向：主要考慮徑向當(dāng)量動負(fù)荷P固定作用在套圈上。對內(nèi)圈來說,內(nèi)圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn),所以是循環(huán)負(fù)荷或稱旋轉(zhuǎn)負(fù)荷；對外圈來說,外圈相對于負(fù)荷方向固定,所以是局部負(fù)荷或定向負(fù)荷。2>負(fù)荷大小確定負(fù)荷的大小只要確定P/Cr的比值就可以了,依照題意可得：P/Cr=1300/19700≈0.066≤0.07屬于輕型負(fù)荷。3>工作溫度不考慮溫度補(bǔ)償4>旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)用在減速器中的6207滾動軸承為0級,說明旋轉(zhuǎn)精度要求不高,旋轉(zhuǎn)速度中等〔轉(zhuǎn)速為980r／min。所以與其相配的軸頸和軸承孔的精度可選用同級。為了求得軸頸的公差帶代號,查表6-14,在表中的尺寸段＞18—100后,可以查到軸頸的公差帶為j6。5>結(jié)構(gòu)和材料要求得軸承座孔的公差帶,查表6-15,可得公差帶為H7。<2>公差帶圖查表6-9,公差等級為0級,尺寸段＞30—50,可查得平均內(nèi)徑偏差△dmp上偏差0,下偏差-0.012,所以內(nèi)徑為φ35查表6-10,公差等級為0級,尺寸段＞50—80,平均外徑偏差△Dmp上偏差0,下偏差-0.013,所以外徑為φ72查得軸頸和軸承孔的公差分別為φ35j6=φ35和φ72H7=φ72。-0.005-0.005-0.012+0.030φ72-0.013H7△Dmp+0-+0-φ35△dmp+0.011j6軸承與孔、軸配合的公差帶圖<3>形位公差及表面粗糙度值查表6-18和表6-19取得的形位公差及表面粗糙度值如表所示。取值時(shí)應(yīng)該按照經(jīng)濟(jì)的原則,盡量取大一點(diǎn)的值,即取下限值。表軸頸和外殼孔的形位公差和表面粗糙度值軸孔軸肩圓柱度4.08端面圓跳動12表面粗糙度0.81.63.2<4>標(biāo)注軸頸和外殼孔的公差帶選好后,應(yīng)該在裝配圖上和零件圖上進(jìn)行標(biāo)注。為了保證軸頸的配合性質(zhì),可以采用包容要求。另外,軸頸處的圓角要注意,圓角的的大小一定要比軸承的圓角要小,否則軸承裝不進(jìn)去。如果,外殼孔有圓角,同樣也要注意。圖軸承配合、軸頸和外殼孔的公差標(biāo)注5、某一圓柱齒輪減速器的小齒輪軸,如圖6-11所示。要求齒輪軸的旋轉(zhuǎn)精度比較高,兩端裝有6級單列向心球軸承,代號為6308/P6,軸承的尺寸為40mm×90mm×23mm,額定動負(fù)荷Cr為32000N,軸承承受的徑向當(dāng)量動負(fù)荷P=4000N。試用查表法確定軸頸和外殼孔的公差帶代號,畫出公差帶圖,并確定孔、軸的形位公差值和表面粗糙度參數(shù)值,將它們分別標(biāo)注在裝配圖上和零件圖上。圖6-11圓柱齒輪減速器傳動軸〔略解：<1>確定軸頸和外殼孔的公差代號1>負(fù)荷類型首先進(jìn)行受力分析：減速器中的軸支承主要承受齒輪傳動力、重力。即相當(dāng)于固定的徑向當(dāng)量動負(fù)荷P。分析套圈相對負(fù)荷的方向：主要考慮徑向當(dāng)量動負(fù)荷P固定作用在套圈上。對內(nèi)圈來說,內(nèi)圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn),所以是循環(huán)負(fù)荷或稱旋轉(zhuǎn)負(fù)荷；對外圈來說,外圈相對于負(fù)荷方向固定,所以是局部負(fù)荷或定向負(fù)荷。2>負(fù)荷大小確定負(fù)荷的大小只要確定P/Cr的比值就可以了,依照題意可得：P/Cr=4000/32000≈0.125,0.15≥P/Cr≥0.07屬于正常負(fù)荷。3>工作溫度不考慮溫度補(bǔ)償4>旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)用在減速器中的6308單列向心球軸承為6級,說明旋轉(zhuǎn)精度要求比較高,與軸承相配合的軸、孔精度等級要選用較高為了求得軸頸的公差帶代號,查表6-14,可以查到軸頸的公差帶為j5。5>結(jié)構(gòu)和材料要求得軸承座孔的公差帶,查表6-15,可得公差帶為H6。<3>形位公差及表面粗糙度值查表6-18和表6-19取得的形位公差及表面粗糙度值如表所示。取值時(shí)應(yīng)該按照經(jīng)濟(jì)的原則,盡量取大一點(diǎn)的值,即取下限值。表軸頸和外殼孔的形位公差和表面粗糙度值軸孔軸肩圓柱度2.54.0端面圓跳動8〔軸肩12〔外殼孔肩表面粗糙度0.40.81.6<4>標(biāo)注第七章習(xí)題答案1、設(shè)有一外圓錐,其最大直徑為100mm,最小直徑為φ99mm,長度為100mm,試計(jì)算其圓錐角、圓錐素線角和錐度值。解：圓錐角圓錐素線角是圓錐角的一半,即0.286o錐度值C=〔D-d/L=〔100-99/100=1/1002、C620—1車床尾座頂針套與頂針結(jié)合采用莫氏4號錐度,頂針的基本圓錐長度L=118mm,圓錐角公差為AT8,試查表確定其基本圓錐角、錐度C和圓錐角公差的數(shù)值。解：查表得：基本圓錐角=錐度C=1：19.254圓錐角公差3、用正弦規(guī)測量圓錐量規(guī)的錐角偏差,圓錐量規(guī)的錐角公稱值為2o52'31.4"<2.875402o>,測量簡圖見圖7-21所示。正弦規(guī)兩圓柱中心距為100mm,兩測點(diǎn)間距離為70mm,兩測點(diǎn)的讀數(shù)差為17.5。試求量塊的計(jì)算高度及錐角偏差；若錐角極限偏差為±315,此項(xiàng)偏差是否合格?解：量塊的計(jì)算高度h=100sin2o52'31.4"=0.050164mm錐角偏差若錐角極限偏差為±315,此項(xiàng)偏差合格。第八章習(xí)題答案1、某減速器中輸出軸的伸出端與相配件孔的配合為φ45H7／m6,并采用了正常聯(lián)結(jié)平鍵。試確定軸槽和輪轂槽的剖面尺寸及其極限偏差、鍵槽對稱度公差和鍵槽表面粗糙度參數(shù)值,將各項(xiàng)公差值標(biāo)注在零件圖上<可參考圖8-4>。解：查表得的軸、孔的尺寸偏差φ45H7,φ45m6由軸徑d=φ45確定平鍵的規(guī)格參數(shù)b×h=14×9；鍵的配合種類為正常聯(lián)結(jié),所以查表得軸槽的公差帶為N9,b=14；輪轂槽公差帶為JS9。b=14±0.0215深度,鍵槽對稱度公差取8級,為0.020mm；鍵槽配合表面的表面粗糙度Ra上限值取3.2μm,非配合表面取6.3μm。標(biāo)注2、試按GB／T1144—2001確定矩形花鍵中內(nèi)外花鍵的小徑、大徑、鍵寬、鍵槽寬的極限偏差和位置度公差,并指出各自應(yīng)遵守的公差原則。解：極限偏差位置度公差應(yīng)遵守的公差原則小徑外花鍵23g6包容要求內(nèi)花鍵23H7包容要求大徑外花鍵26a11內(nèi)花鍵26H10鍵寬6f90.010最大實(shí)體要求鍵槽寬6H110.015最大實(shí)體要求3、某車床床頭箱中一變速滑動齒輪與軸的結(jié)合,采用矩形花鍵固定聯(lián)結(jié),花鍵的基本尺寸為6×23×26×6。齒輪內(nèi)孔不需要熱處理。試查表確定花鍵的大徑、小徑和鍵寬的公差帶,并畫出公差帶圖。解：由給定條件得知：該矩形花鍵用于精密傳動,固定聯(lián)結(jié),齒輪內(nèi)孔不需要熱處理。則配合選-0.018-0.018+0.036-0.3+0.08426-0.009+0.01323+0-+0-+0-H6h5H10a11-0.43H9h8內(nèi)花鍵外花鍵4、試查出矩形花鍵配合中的內(nèi)花鍵、外花鍵的極限偏差,畫出公差帶圖,并指出該矩形花鍵配合的用途及裝配形式。解：=該矩形花鍵配合為一般用途,裝配形式為緊滑動。-0.013-0.013+0.0906-0.310+0.10032-0.007+0.02128+0-+0-+0-H7g7H10a11-0.470H11f9內(nèi)花鍵外花鍵-0.028-0.049第九章習(xí)題答案1、一對螺紋配合代號為M20×2-6H/5g6g,試查表確定外螺紋中徑、大徑和內(nèi)螺紋中徑、小徑的極限偏差。解：〔1外螺紋中徑、大徑極限偏差中徑d2公差帶為5g查表9-6得es=-38μm查表9-4得Td2=125μm∴ei=-163μm大徑d公差帶為6ges=-38μm查表9-5得Td=280μm∴ei=-318μm〔2內(nèi)螺紋中徑、小徑的極限偏差中徑D2公差帶為6H查表9-6得EI=0查表9-4得TD2=212μm∴ES=+212μm小徑公差帶為6H查表9-6得EI=0查表9-5得TD1=375μm∴ES=+375μm2、在大量生產(chǎn)中應(yīng)用的緊固螺紋連接件,標(biāo)準(zhǔn)推薦采用6H／6g,當(dāng)確定該螺紋尺寸為M20×2時(shí),則其內(nèi)外螺紋的中徑尺寸變化范圍如何?結(jié)合后中徑最小保證間隙等于多少?解：查表9-2得外螺紋中徑d2公差帶為6g查表9-6得es=-38μm查表9-4得Td2=160μm∴ei=-198μm內(nèi)螺紋中徑D2公差帶為6H查表9-6得EI=0查表9-4得TD2=212μm∴ES=+212μm所以外螺紋中徑尺寸在18.663～18.503范圍,尺寸變小內(nèi)螺紋中徑尺寸在18.701～18.913范圍,尺寸變大結(jié)合后中徑最小保證間隙等于38μm3、有一螺紋件尺寸要求為M12×1—6h,今測得實(shí)際中徑d2a=11.304mm,實(shí)際頂徑da=11.815mm,螺距累積偏差△P∑=-0.02mm,牙側(cè)角偏差分別為△〔左=+25’,△<>右=-20’,試判斷該螺紋零件尺寸是否合格?為什么?解：查表9-2得中徑d2=11.350,螺距P=1。查表9-4得中徑公差Td2=118μm。查表9-6得es=0。所以,d2max=11.350,d2min=11.350-0.118=11.232。由式<9-2>得：fp=1.732|△P∑|=1.732×|-0.02|=0.03464≈0.035mm由式<9-3>得：<K1|△<>左|+K2|△<>右|>=×1<0.291×|+25|+0.44×|-20|>=8.0375≈8μm由式〔9-6：d2fe=d2a+〔fp+f=11.815+<0.035+0.008>=11.858mm由中徑合格條件：d2fe≤d2max；d2a≥d2min,d2a=11.815＞11.232=d2min,滿足中徑合格條件；d2fe=11.858＞11.350=d2max,不滿足中徑合格條件,所以該螺紋中徑不合格即該螺紋零件尺寸不合格。4、有一內(nèi)螺紋M20-7H<公稱螺距P=2.5,公稱中徑D2=18.376mm>,加工后測得D2a=18.61mm,螺距累積偏差△P∑=+0.04mm,牙側(cè)角偏差分別為△〔左=+30’,△<>右=-50’,問此螺母中徑是否合格？解：查表9-4得中徑公差TD2=280μm。查表9-6得EI=0。所以,D2max=18.376+0.280=18.756,D2min=18.376。由式<9-2>得：fp=1.732|△P∑|=1.732×|+0.04|=0.06928≈0.069mm由式<9-3>得：<K1|△<>左|+K2|△<>右|>=×2.5<0.291×|+30|+0.44×|-50|>=38.41254≈38μm由式〔9-6：D2fe=D2a-〔fp+f=18.61-<0.069+0.038>=18.503mm由中徑合格條件：D2fe≥D2min；D2a≤D2max,D2a=18.6＜18.756=D2ma,滿足中徑合格條件；D2fe=18.503＞18.376=D2min,滿足中徑合格條件,所以該螺紋中徑合格。5、有一外螺紋M10—6h,現(xiàn)為改進(jìn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量要涂鍍保護(hù)層,其鍍層厚度要求在5～8μm之間,問該螺紋基本偏差為何值時(shí),才能滿足鍍后螺紋的互換性要求?解：涂鍍保護(hù)層前的基本偏差為0,要鍍層厚度要求在5～8μm之間,使得螺紋的偏差增加10～16μm∴螺紋基本偏差為es=-16μm6、有一螺紋M20—5h6h,加工后測得實(shí)際大徑da=19．980mm,實(shí)際中徑d2a=18．255mm,螺距累積偏差△P∑=+0.04mm,牙側(cè)角偏差分別為△〔左=-35’,△<>右=-40’,試判斷該件是否合格?解：<1>由表9-2查得d2=19.350mm,由表9-4、9-5、9-6查得中徑es=0,Td2=95μm大徑es=0,Td=180μm<2>判斷中徑的合格性d2max=d2+es=19.350mmd2min=d2max-Td2=19.350-0.095=19.255mm由式<9-2>得：fp=1.732|△P∑|=1.732×0.04=0.069mm由式<9-3>得：<K1|△<>左|+K2|△<>右|>=×1<0.44×|-35|+0.44×|-40|>=16.5μm≈0.017mm由式<9-6>得：d2fe=d2a+〔fp+f=18.255+<0.069+0.017>=18.341mm按中徑合格條件：d2fe≤d2max；d2a≥d2min：d2fe=18.341<19.35<d2max>d2a=18.255<19.255<d2min>故該螺紋中徑不合格。<3>判斷大徑的合格性dmax=d+es=20+0=20mmdmin=dmax–Td=20–0.180=19.82mm因dmax>da=18.255>dmin,故大徑合格。由于中徑不合格,所以該件是不合格第十章習(xí)題答案1、某直齒輪m=3,Z=30,α=20o,x=0,齒輪精度為8級,經(jīng)測量<按圓周均布測量>公法線長度分別為：32.130,32.124,32.095,32.133,32.106和32.120,若公法線要求為,試判斷該齒輪公法線長度偏差與公法線長度變動量是否合格？<公差可查表10-2>解；〔1公法線長度偏差公法線長度偏差的合格條件是-0.198≤≤-0.120所以=-0.038合格<2>查表得公法線長度變動量公差0．037=≥0.037所以不合格2、已知一通用減速器的一對齒輪,Z1=25,Z2=10