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1、精度设计与质量控制基础习题答案精度设计与质量控制基础习题答案第一章尺寸精度及孔轴结合的互换性1已知 基准孔与- 极限间隙或极限过盈及配合公差,画出公差带图，并指明它们各属于哪类配合。(I):-30 鸚(2)叮-3。0Z ( 3)： 30 0豐解：(1)X max = D max d min =ES- ei=0.021 ( 0.02)=0.041mmXmin= Dmin dmax=EI es=0- ( 0.007)=0.007mm(3)2.解:Y max = Dmin d max= El es =O- 0.048= 0.048mmY min = D max dm in =ES- ei =0.02

2、1 0.035= 0.014mm=0.034mmYmaX -Ymin故属于过盈配合，公差带图略。已知孔轴配合的基本尺寸为 50 mm,配合公差为Tf = 0.041mm, XmaX=+0.066mm,孔公差为TH = 0.025mm,轴下偏差ei= 0.041mm,试求孔轴的极限偏差，画出公差带图， 说明配合性质。轴公差为：TS = Tf T H =0.041 0.025=0.016mm因 TS = es ei 故 es=ei TS= 0.041+0.016= 0.025mm因 XmaX = D max 一 d min =ES-ei即 0.066= ES+0.041 得 ES= 0.025mm

3、因 TH = ES- EI 故 EI=ES - T H =0.025 - 0.025=0mm0.025 _0.025故 孔为 500 轴为 50 -0.041Xmin= Dmin d max=EI es= 0( 0.025)= 0.025mm属于间隙配合，公差带图略。3. 已知两根轴，其中：d = 5mm, TSI =0.005mm, d = 180mm, TS2 =0.025mm,试比较以上 两根轴的加工难易程度。解：方法一：不查表比较ai = Ts1i =50.73=683 a2= s2i2 =25/2.52=9.93因为a1 Va2 ,所以d1的精度高，难加工。 方法二：查表比较4.查表

4、画出下列配合的孔轴公差带图；计算其配合的极限间隙或过盈及配合公差;各配合代号的含义及配合性质。50H8100 D9CCH 7140 -(1)f 7(2)h9(3)r630k715M680 H 8(4)h6(5)h6js7解：(1)公差带图略并说明所以di的精度高，难加工。查表得 ES=0.039mm,EI=0,es= 0.025,ei= 0.050由表1 6得，d1为IT5 , d2为IT6X min = Dmin d max=EI es=0.120 0=0.12OmmXmax-Xmin=0.174mmX max = D max d min =ES- ei=0.039 ( 0.050)=0.0

5、89mmX max = D max d min =ES- ei=0.207 ( 0.087)=0.294mm该配合属于基孔制的配合，配合性质为间隙配合(3)公差带图略查表得 ES=0.040mm,EI=0,es=0.088,ei = 0.063Ymin= D max 一 d min =ES ei=0.040 (0.063)= 0.023mmYmax = D min d max=EI es=0 0.088)= 0.088mmT f = YmaX - Ymin = 0.065mm 该配合属于基孔制的配合，配合性质为过盈配合。(4)公差带图略查表得 ES=0.006mm,EI= 0.015,es=0

6、,ei= 0.013X max = D max d min =ES- ei=0.006 ( 0.013)=0.019mmYmax = Dmin dmax=EI es = 0.015 0= 0.015mmT f = XmaX -YmaX =0.034mm该配合属于基孔制的配合，配合性质为过渡配合。(5)公差带图略查表得 ES= 0.006mm,EI= 0.015,es=0,ei= 0.008X max = D max d min =ES- ei= 0.004 ( 0.08)=0.004mmY max = Dmin -d max=EI es = 0.015 0= 0.015mmf X -YTf=

7、XmaX YmaX=O0i9mm 该配合属于基孔制的配合，配合性质为过渡配合。(6)公差带图略查表得 ES=0.04mm,EI=0,es=0.015,ei= 0.015X max = D max d min =ES ei=0.046 ( 0.015)=0.061mmYmaX = D min dmax=EI es =0 0.015= 0.015mm该配合属于基孔制的配合，配合性质为过渡配合。5.将下列基孔制配合，转换成配合性质性质相同的基轴制配合，并确定转换前后的极限偏差。H 9H6H76040G100(1)f9(2) g5(3)p6H 7H 7H 7505030(4)u6(5) k6(6)n6

8、H 9F9Tf =X max-Y max=0.076mm解：(1) 转换配合基准 60 f9转换为 60 h6查表确定转换前孔、轴的极限偏差 60属于5080尺寸分段，IT9 = 0.074mm即 T H =0.074mm T S =0.074mm对 60H9 ,基本偏差 EI = 0 故 ES=EI+ T H =+0.074mm对 60f9,基本偏差 es= 0.030mm 故 ei=es TS= 0.104mmH 970740.030所以转换前 60 f9q014X max = D max dm in =ES ei=0.178mmX min = Dmin d max=EI es=0.030

9、mm属于间隙配合用换算公式确定转换后的极限偏差F9属于AH的范围，所以适用通用规则I I I对 60h9 es = EI=0 故 ei = es T S = 0.074mm对 60F9 EI = es= +0.030mm 故 ES = EI + T H = +0.104mm0.104 F 9。.030 所以 转换后 60 h9,074I IXmaX = DmaX dm in = ES ei =0.178mmI IX min= Dmin dmax= EI es =0.030mm属于间隙配合即转换前后的配合性质相同。H6 G62查表确定转换前孔、轴的极限偏差 40 属于 3050 尺寸分段，IT6

10、 = 0.016mm IT5 = 0.011mm即 TH =0.016mm Ts=0.011mm对 40H6 ,基本偏差 EI = 0 故 ES=EI+ T H =+0.016mm对 40g5, 基本偏差 es= 0.009mm 故 ei=es TS= 0.020mmH 6000160.009所以转换前 40 g5-0.020X max = DmaX d min =ES- ei=0.036mmXmin= Dmin d max=EI es=0.009mm 属于间隙配合3用换算公式确定转换后的极限偏差G6属于AH的范围，所以适用通用规则I I I对 40h5 es = EI=0 故 ei = es

11、 TS = 0.011mm 对 40G6 EI = es= +0.009mm故 ES = EI + T H = +0.025mmG60.0250.009所以转换后 40 h5 -0.011X max = D max dm in= ES ei =0.036mmXmin= Dmin dmax= EI eS =0.009mm属于间隙配合即转换前后的配合性质相同。H7 P71(3)转换配合基准 100 P6转换为 100 h62查表确定转换前孔、轴的极限偏差 100 属于 80120 尺寸分段，IT7 = 0.035mm IT6 = 0.022mm即 TH =0.035mm TS=0.022mm对 1

12、00p6,基本偏差ei=+0.037mm故 es=ei+T S =+0.059mmH70.035对 100H7 ,基本偏差 EI = 0 故 ES=EI+ T H =+0.035mm0.059所以转换前 100 p6 0.037Y max = Dmin d max= EI es = 0.059mmY min= D max d min =ES ei = 0.002mm属于过盈配合3用换算公式确定转换后的极限偏差P7属于PZC(公差等级高于或等于 7级)的范围，所以适用特殊 规则 = IT7 IT6 = 0.011mmI I I对 100h6 es = EI=0 故 ei = es T S = 0

13、.022mm对 100P7 ES = ei+ = 0.024mmP7 P0240.059Yma = Dmin dmax= EI es = 0.059mmI IYmin= DmaX d min= ES ei = 0.002mm属于过盈配合 即 转换前后的配合性质相同。H7 U 7(4) 转换配合基准 50 u6转换为 50 h62查表确定转换前孔、轴的极限偏差 50 属于 3050 尺寸分段，IT7 = 0.025mm IT6 = 0.016mm即 TH =0.025mm TS=0.016mm对 50H7 ,基本偏差 EI = 0 故 ES=EI+ T H =+0.025mmH70.025所以转

14、换前 50u6:：0.0860.070故 es=ei+T S =+0.086mm对 50u6,基本偏差 ei=+0.070mmY max = D min d max= EI es = 0.086mmYmin= D max d min=ES ei = 0.045mm属于过盈配合3用换算公式确定转换后的极限偏差U7属于PZC(公差等级高于或等于 7级)的范围，所以适用特殊规则 = IT7 IT6 = 0.09mm对 50h6 es = EI=0 故 ei = es T S = 0.016mm对 50U7 ES = ei+A = 0.061mm故 EI= ES T H = 0.086mmU 7 q6

15、10.086所以转换后 50 h600.016I IY max = Dmin d max= EI eS = 一 0.086mmI IYmin= DmaX dmin= ES ei = 0.045mm属于过盈配合即 转换前后的配合性质相同。H7 K7(5) 转换配合基准 50 k6转换为 50 h6查表确定转换前孔、轴的极限偏差 50 属于 3050 尺寸分段，IT7 = 0.025mm IT6 = 0.016mm即 TH =0.025mm TS=0.016mm对 50H7 ,基本偏差 EI = 0 故 ES=EI+ T H =+0.025mm对 50k6, 基本偏差 ei=+0.002mm 故

16、es=ei+T S =+0.018mmH 7 0 0.0250.018所以转换前 50 k6 0012XmaX = D max d min =ES- ei =+0.023mmYmaX = Dmin dmax=EI es = 0.018mm属于过渡配合 用换算公式确定转换后的极限偏差K7属于K、M、N(公差等级高于或等于 8级)的范围，所以适用特殊规则 = IT7 IT6 = 0.009mm对 50h6 es = EI=0 故 ei = es TS = 0.016mmI对 50K7 ES = ei+A =+0.007mm故 EI= ES T H = 0.018mmK 7 乜007K / _0.0

17、18所以转换后 50 h6；.016I IX max = DmaX d m in = ES ei =+0.023mmI IYmax = D min dmax= EI es = 0.018mm 属于过渡配合即 转换前后的配合性质相同。H6 N6(6) 转换配合基准 30 n5转换为 30 h5查表确定转换前孔、轴的极限偏差 30 属于 1830 尺寸分段，IT6 = 0.013mm IT5=0.009mm即 TH =0.013mm TS=0.009mm对 30H6 ,基本偏差 EI = 0 故 ES=EI+ T H =+0.013mm对 50k6, 基本偏差 ei=+0.015mm 故 es=e

18、i+T S =+0.024mm0.013H 600.024所以转换前 30 n5 0.015Ymax = Dmin d max= EI es = 0.024mmY min= D max d min=ES ei = 0.002mm 属于过盈配合 用换算公式确定转换后的极限偏差N6属于K、M、N（公差等级高于或等于 8级）的范围，所以适用特殊规则 = IT6 IT5 = 0.004mm对 30h5 es = EI=0 故 ei = es TS = 0.009mmN6-0.011 -0.024故 EI= ES T H = 0.024mm所以转换后 30 h5 -0.009Ymin= D max d

19、min= ES ei = 一 0.002mm属于过盈配合即 转换前后的配合性质相同。6.有下列三组孔、轴配合，试根据给定的条件，分别确定其公差等级，并选择适当的配合 （写出代号）、画出公差带图。基本尺寸为 50mm, XXmaX-X min=0.041mm公差等级的确定：Tf =又 Tf=TH . Ts 反查表 1-6 得:6级)TH =0.025mm（孔公差等级为7级）,T = 0.016mm （轴公差等级为 此时满足Tf =TH TS确定配合：由题知该孔轴配合为间隙配合，在基孔制条件下=0.009mmes = X min故es= 0.009mm 反查表1 8,确定轴基本偏差代号为而 ei=

20、es TS= 0.009 0.016= 0.025mm ES=TH =+0.025mm,EI=00.025 0009检验： 50H7 为500 , 50g6 为50 -0.025此时 X max = ES ei=0.025+0.025=+0.050mmX min =EI es=0 ( 0.009)=+0.009mm不 H 750X max IY max=0.034mm6级)所以 g6满足题意。25H 7m6满足题意。所以(3)基本尺寸为 18mm, Ymin = o, YmaX= 0.029mm解： 选用基准制：基孔制2公差等级的确定：Tf= XmaX -YmaX =0.029mmT T +T

21、又If-IH IS 反查表1-6得：TH=O.018mm(孔公差等级为7级),T S = 0.011mm (轴公差等级为 6级) 此时满足Tf =TH TS3确定配合：由题知该孔轴配合为过盈 配合，在基孔制条件下ei= TH Yminl = 0.018+0 = +0.018mm反查表1 8得,轴基本偏差代号为 P , es=ei+ T S =+0.029mmES=TH =+0.025mm,EI=00.018 0.0294检验： 18H7为180 , 18m6为18心018此时 YmaX = EI es =0 0.029= 0.029mmY min= ES ei =0.018 0.018=018

22、也所以 P6满足题意。7.活塞与汽缸体的配合，其配合尺寸为 150mm,工作温度tH =100C, ts = 180C,线膨胀系数:h =12*10 C,s=24*10 /C ,实验确定其工作时的间隙量应该在 0.10.3mm内，若设计者选择配合为 150H9d9 ,问是否合适？若不合适，应选那种配合？解： (1) 对于 150H9d9的配合查表得 ES= 0.1mm EI=0 es= 0.145mm ei= 0.245mm所以在不考虑热变形得影响时候，极限间隙为：X max = D max d min =ES ei=0.1 ( 0.245)=0.345mmX min= Dmin dmax=E

23、I es=0- ( 0.145)=0.145mm而由热变形引起得间隙变化量为： =DC H *知 -s* AtS)=150【12*10 (100 20) 24*10 “ * (180 20)】=0.432mm所以实际的极限间隙为：XmaX实=X max + = 0.087mmXmin 实=Xmin+A = 0.287mm故不合格(2)重新进行设计考虑到热变形的影响，实际应该满足的极限间隙为XmaX = 0.3 = 0.732mmX min = 0.1 = 0.532mm1选用基准制：基孔制2公差等级的确定：T f = XmaX Xmin =0.2mm又Tf=TH TS 反查表1-6得：TH=O

24、.1mm（孔公差等级为9级），TS = 0.1mm （轴公差等级为 9级） 此时满足Tf =TH +Ts3确定配合：该孔轴配合为间隙配合，在基孔制条件下es X min =0.532mm故es= 0.532mm 反查表1 8 ,确定轴基本偏差代号为 a此时 es= 0.520mm而 ei= es T S = 0.520 0.100= 0.620mm ES=TH =+0.100mm,EI=04检验： 150H9 为150 , 150a9 为d50 3.620此时 X max = ES ei=0.1 ( 0.620) =+0.720mmX min= EI es=0 （ 0.520）=+0.520m

25、m即工作时候的间隙量在 0.0880.288之间，基本满足题意。所以应选择的配合为 150H9a9第二章形状和位置精度及互换性3.用指示表测量一平板的平面度误差，其相对于同一基准的读数如 附图24所示，若该平板的平面度公差为 0.008mm,问该平板的平 面度是否合格？解：首先看该数据是用对角线法测量而得直接法：f=最大读数最小读数=0（ 9）= lmt=8 Jm故不能判定最小区域法：通过基面旋转法，转换成两个等值最高点与两个等值最低点且两高点位于两低点连线两侧的（交叉准则）的形式，+1/3-2-1/3-2/3、使-8为最底点4-25/3-8-5/3-5/3-19/3-4-7-11/3-25/

26、3mt=O.O8mm最大负偏离量 y =- 0.01mm 故最大偏离量yma=y = 5mm所以，不合格解：尺寸标注如下图:5附图2-5所示零件的技术要求是：(1) 2- d孔轴线对其公共轴线的同轴 度的公差为 O.O2mm; (2) 2- d孔的圆度公差为 O.O5mm; (3) D轴线对 2- d孔公共轴线垂直度公差为每 IOOmm上不超过O.O2mm; (4) D轴线对2 d孔公共轴线偏离量不大于一 O.O1mm0试用形位公差代号在图上标注出这些 技术要求。应注意要点：1.同轴度,公差值前必须加 ,基准标注A-B使组合基准为 一个框格，箭头对准尺寸线，表示对中心要素的控制，基准A、 B也

27、必须对准基准线，表示基准是中心要素。2圆度O,公差值前不能加 ,因为是形状误差，没有基准，箭 头严格地与尺寸线错开，表示控制轮廓要素。3.垂直度一，公差值前不加，表示只控制左右方向，箭头与尺 寸线对齐，表示控制中心要素，且注意每 IOOmm表示为O.O2/1OO。4对称度或位置度，公差值是最大偏离量的2倍且前不加,对 轴线的偏离量，控制的是前后方向，只能由左视图（侧视图） 来反映，箭头对准尺寸线，其方向为公差带的方向。5.注意有相同要求的不同被测要素的标注。06附图2 6所示圆柱滚珠轴承内环的技术要求是：（1）内孔 80P014应用包容 要求，且对圆度公差有进一步的要求，即圆度公差值为 0.006mm; （2）外圆锥 面圆度公差为0006mm; （3）外圆锥面素线直线度公差为 0.002mm,且只允许 向材料外凸起；（4）右端面相对于左端面的平行度公差为 0.01mm; （5）外圆锥0面相对于 80卫.014孔轴线的斜向圆跳动公差值为 0.012mm; （6）