《公差配合》复习题.docx

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《公差配合》复习题

《互换性与测量技术》复习题及答案

一、填空

1、允许零件几何参数的变动量称为（公差）

2、按互换的程度不同，零部件的互换性可分为（完全）互换和（不完全）互换。

3、配合的选用方法有（计算法）（实验法）（类比法）.

4、公差类型有（尺寸（角度））公差，（形状）公差，（位置）公差和（表面粗糙度）。

6、配合是指（基本尺寸）相同的，相互结合的孔和轴的公差带的关系。

7、根据配合的性质不同，配合分为（间隙）配合，（过盈）配合，（过渡）配合。

8、形状公差包括（直线度），（平面度），（圆度），（圆柱度），（线轮廓度），（面轮廓度）。

9、位置公差包括（平行度），（垂直度），（倾斜度），（同轴度），（对称度），（位置度），（圆跳动），（全跳动）。

10、在实际测量中，常用（相对）真值代替被测量的真值，例如，用量块检定千分尺，对千分尺的示值来说，量块的尺寸就可视为（相对）真值。

11、表面粗糙度Ra、Rz、Ry三个高度参数中，（Ra）是主要参数

12、当通用量仪直接测量角度工件时，如果角度精度要求不高时，常用（万能量角器）测量；否则，用光学角分度头或（测角仪）测量。

13、检验工件最大实体尺寸的量规称为（通规）。

检验工件最小实体尺寸的量规称为（止规）。

14极限偏差是（极限尺寸）减（基本尺寸）所得的代数差，其中最大极限尺寸与基本尺寸的差值为（上偏差）。

最小极限尺寸与基本尺寸的差值为（下偏差）。

15配合是指（基本尺寸）相同的孔和轴之间的（装配）关系，孔的公差带在轴的公差带之上为_（间隙）配合；孔的公差带与轴的公差带相互交迭（过渡）配合；孔的公差带在轴的公差带之下为（过盈）配合。

16公差带的位置由（偏差）决定，公差带的大小由（公差）决定。

17国家标准对孔和轴各设置了（28）个基本偏差，对于ａ--ｈ的基本偏差为（轴的上）偏差，与基准孔构成（间隙）配合，k--ｚｃ的基本偏差为（轴的下）偏差，与基准孔构成（过盈）配合。

18给出形状或位置公差要求的要素称为（被测）要素，用于确定被测要素方向或位置的要素称（基准）要素。

19若被测要素为轮廓要素，框格箭头指引线应与该要素的尺寸线（错开），若被测要素为中心要素，框格箭头指引线应与该要素的尺寸线（对齐）。

22、国际单位制中长度的基本单位为（米）

二判断题

1、实际尺寸就是真实的尺寸，简称真值。

（　）

2、量块按等使用时，量块的工件尺寸既包含制造误差，也包含检定量块的测量误差。

（　）

3、同一公差等级的孔和轴的标准公差数值一定相等。

（　）

4、φ10f6、φ10f7和φ10f8的上偏差是相等的,只是它们的下偏差各不相同。

（　）

5、偏差可为正、负或零值，而公差只能为正值。

（　）

6.尺寸公差是尺寸允许的变动量，因而当零件的实际尺寸等于其基本尺寸时尺寸公差是零。

（）

7.在尺寸公差带图上，零线以上的为正偏差，零线以下的为负偏差。

（）

8.基本偏差可以是上偏差，也可以是下偏差，因而一个公差带的基本偏差可能出现两个数值。

（）

9.由于基本偏差为靠近零线的那个偏差，因而一般以数值小的那个偏差作为基本偏差。

（）

10.相互配合的孔和轴，其基本尺寸必须相同。

（）

11.用游标卡尺测量轴颈尺寸，既属于直接测量法，又属于相对测量法。

（）

12.在基孔制的间隙配合或基轴间隙配合中，孔的公差带一定在零线以上，轴的公差带一定在零线以下。

（）

13.在尺寸公差带图中，孔公差带和轴公差带的相对位置关系可以确定孔、轴的配合种类。

（）

11.在间隙配合中可能出现零间隙的状态此时孔的实际尺寸等于轴的实际尺寸，而在过渡配合中，绝不可能出现另间隙的状态。

（）

12、不经选择与修配，就能互相替换装配的零件，就是具有互换性的零件。

（）

13、实际尺寸就是真实的尺寸，简称真值。

（）

14、某一孔或轴的直径正好加工到基本尺寸，则此孔或轴必然是合格件。

（）

15、零件的实际尺寸越接近其基本尺寸就越好。

（）

16、偏差可为正、负或零值，而公差为正值。

（）

17、数值为正的偏差称为上偏差，数值为负的偏差称为下偏差。

（）

18、实际尺寸等于基本尺寸的零件必定合格。

（）

19、国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。

（）

20、孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。

（）

21选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。

（）

22对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。

（）

23某圆柱面的圆柱度公差为0.03mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0.03mm。

（）

24圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。

（）

25过渡配合可能有间隙，也可能有过盈，因此，过渡配合可以算间隙配合，也可以算过盈配合。

（）

26基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。

（）

三、简答题

1、选定公差等级的基本原则是什么？

答：

在首先满足使用要求的前提下，尽量降低精度要求，使综合经济效果为最好

2、基准制的选用原则是什么？

答：

主要考虑工艺的经济性和结构的合理性，一般情况下，优先采用基孔制，这样可以减少备用的定值孔用刀具、量具的种类，经济效益比较好

3、那些情况下，采用基轴制？

答：

以下情况下，采用基轴制

1）直接用冷拉钢材做轴，不再加工

2）与标准件配合，如滚动轴承外环外径、标准圆柱销外径与孔的配合。

3）仪器、仪表和钟表中的小尺寸段的公差与配合

4）同一基本尺寸，一轴多孔且配合性质不同时

4、在机械加工过程中，被加工表面的粗糙度是什么原因引起的？

答：

是由于刀痕、材料的塑性变形，工艺系统的高频震动，刀具与被加工表面的摩擦等原因引起的。

5、表面粗糙度对零件的使用性有什么影响？

答：

它对零件的配合性能、耐磨性、抗腐蚀性、接触刚性、抗疲劳强度、密封性及外观都有影响。

6、表面粗糙度高度参数允许值的选用原则是什么？

答：

总的原则是在满足使用功能要求的前提下，尽量选用较大的优先数值，具体地说

1）同一零件上工作表面的粗糙度允许值应小于非工作表面的表面粗糙度

2）受循环载荷的表面及易引起应力集中的表面（如圆角，沟槽）粗糙度允许值要小。

3）配合性质相同时，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度允许值要小，同一公差等级，轴比孔的表面粗糙度允许值要小，同一公差等级，轴比孔的表面粗糙度要小

4）运动速度高，单位压力大的摩擦表面应比运动速度低单位压力小的摩擦表面粗糙度允许值要小

5）一般来讲，表面形状精度要求高的表面，表面粗糙度要小

6）在选定表面粗糙度时，要考虑加工方法和经济效果。

7公差与偏差有何区别？

8什么叫公差、检测和标准化？

它们与互换性有何关系？

答：

（1）公差是零件几何参数误差的允许范围。

（2）检测是兼有测量和检验两种特性的一个综合鉴别过程。

（3）标准化是反映制定、贯彻标准的全过程。

（4）公差与检测是实现互换性的手段和条件，标准化是实现互换性的前提。

9代号“GB321-1980”、和“ISO”各表示什么含义？

答：

它们表示的含义是：

（1）GB321—1980

∣∣∣

国文年

家件代

标号

准

（2）ISO——国际标准化组织

10测量误差按其性质可分为哪几类？

测量误差的主要来源有哪些？

答：

（1）测量误差按其性质来分，可分为系统误差，随机误差和粗大误差。

（2）测量误差的方要来源：

a、计量器具误差；b、标准件误差；c、测量方法误差；d、测量环境误差；e、人员误差。

11试从83块一套的量块中，组合下列尺寸：

48.98,10.56,65.365mm。

答：

组合如下：

（1）48.98、、、、、、、、、所需尺寸

-1.48、、、、、、、、、第一块量块的尺寸

————

47.50

-7.50、、、、、、、、、第二块量块的尺寸

——————

40、、、、、、、、、第三块量块的尺寸

即48.98mm=（1.48+7.50+40）mm。

（2）10.56、、、、、、、、、所需尺寸

-1.06、、、、、、、、、第一块量块的尺寸

—————————

9.5、、、、、、、、、第二块量块的尺寸

即10.56mm=（1.06+9.5）mm

（3）65.365、、、、、、、、、所需尺寸

-1.005、、、、、、、、、第一块量块的尺寸

——————

64.360

-1.360、、、、、、、、、第二块量块的尺寸

———————

63.000

-3.000、、、、、、、、、第三块量块的尺寸

———————

60、、、、、、、、、第四块量块的尺寸

即65.365mm=（1.005+1.360+3.000+60）mm

12．什么是基孔制配合与基轴制配合？

为什么要规定基准制？

广泛采用基孔制配合的原因何在？

在什么情况下采用基轴制配合？

答：

（1）基孔制配合是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。

而基轴制配合是指基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。

（2）因为国家标准规定的20个公差等级的标准公差和28个基本偏差可组合成543个孔公差带和544个轴公差带。

这么多公差带可相互组成近30万种配合。

为了简化和统一，以利于互换，并尽可能减少定值刀具、量具的品种和规格，无需将孔轴公差带同时变动，只要固定一个，变更另一个，便可满足不同使用性能要求的配合，且获得良好的技术经济效益。

因此，国家标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。

（3）因为采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀量具的标准化、系列化，因而经济合理，使用方便，能以广泛采用基孔制配合。

（4）选择基轴制配合的情况如下：

a、由冷拉棒材制造的零件，其配合表面不经切削加工；b、与标准件相配合的孔或轴；c、同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合，且有不同的配合性质。

134-3．说明图2.1中形状公差代号标注的含义（按形状公差读法及公差带含义分别说明）。

解：

1）φ60f7圆柱面的圆柱度公差值为0。

05mm。

圆柱面必须位于半径差为公差值0。

05mm的两同轴圆柱面之间。

2）整个零件的左端面的平面度公差是0。

01mm。

整个零件的左端面必须位于距离为公差值0。

01mm的两平行平面之间。

3）φ36h6圆柱表面上任一素线的直线度公差为0。

01mm。

圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内，距离为公差0。

01的两平行直线之间。

4）φ36h6圆柱表面任一正截面的圆的圆度公差为0。

01mm,在垂直于φ36h6轴线的任一正截面上，实际圆必须位于半径差为公差值0。

01mm的两同心圆之间。

14试述形位公差带与尺寸公差带的异同点。

答：

形位公差带与尺寸公差带的相同点是公差带的功能是相同的。

形位公差带是限制实际要素变动的区域；尺寸公差带是限制实际尺寸变动的区域。

只有零件的实际尺寸或实际要素位于其公差带内，才是合格的，否则是不合格的。

形位公差带与尺寸公差带的不同点是：

（1）形位公差带通常是空间区域，尺寸公差带是平面区域。

（2）形位公差带由四个要素（形状、大小、方向、位置）组成，尺寸公差带由两个要素（位置、大小）组成。

四计算题

1下面三根轴哪根精度最高？

哪根精度最低？

（1）ø70

（2）ø250

（3）ø10

解：

（1）由Th=∣es-ei∣得

Th1=∣es1-ei1∣=∣+0.105-（+0.075）∣=0.030mm

查表3-2得：

轴的公差系级为IT7。

（2）由Th=∣es-ei∣得

Th2=∣es2-ei2∣=∣（-0.105）-（-0.044）∣=0.029mm

查表3-2得：

轴的公差系级为IT6。

（3）由Th=∣es-ei∣得

Th3=∣es3-ei3∣=∣0-（-0.022）∣=0.022mm

查表3-2得：

轴的公差系级为IT8。

由此观之，第二根轴精度最高，第三根轴轴精度最低。

2．查表确定下列各尺寸的公差带代号

（1）Ø18（轴）

（2）Ø120（孔）

（3）Ø50（轴）（4）Ø65（孔）

解：

（1）基本偏差es=0基本偏差代号为h，

Ts=es-ei=0-（-0.011）=0.011mm=11um

查表3-2得：

公差等级为IT6

故公差带代号为h6。

（2）基本偏差EI=0基本偏差代号为H，

Th=ES-EI=+0.087-0=0.087mm=87um

查表3-2得：

公差等级为IT9

故公差带代号为H9。

（3）基本偏差es=-0.050查表3-3得基本偏差代号为e，

Ts=es-ei=-0.050-（-0.075）=0.025mm=25um

查表3-2得：

公差等级为IT7

故公差带代号为e7。

（4）基本偏差ES=+0.005查表3-4得基本偏差代号为M，

Th=ES-EI=+0.005-（-0.041）=0.046mm=46um

查表3-2得：

公差等级为IT8

故公差带代号为M8。

3.有一孔,轴配合为过渡配合,孔尺寸为Ø80

mm，轴尺寸为Ø80±0.015mm,求最大间隙和最大过盈;画出配合的孔,轴公带图。

解：

最大间隙Xmax=ES-ei=+0.046-（-0.015）mm=+0.061mm

最大过盈Ymax=EI-es=0-（+0.015）mm=-0.015mm

4.在某配合中,已知孔的基本尺寸为Ø20

Xmax=+0.011mm,Tf=0.022mm,求出轴的上,下偏差及其公差带代号.

解：

Th=ES-EI=+0.013-0=0.013mm

因为Tf=Th+Ts

所以Ts=Tf-Th=0.022-0.013=0.009mm

查表3-2提：

轴的公差等级为IT5。

因为：

Xmax=ES-ei

所以：

ei=ES-Xmax=+0.013-0.011=+0.002mm

es=Ts+ei=0.009+0.002=+0.011mm

查表3-3得轴ø20k5（

））。

5．基本尺寸为ø50mm的基准孔和基准轴相配合,孔轴的公差等级相同,配合公差Tf=78um,试确定孔、轴的极限偏差，并与成标注形式。

解：

因为Tf=Th+Ts且Th=Ts

所以Tf=2Th=2Ts则Th=Ts=

=

um=39um

又因为基准孔的EI=0，基准轴的es=0,

所以ES=Th+EI=39+0=+39um

Ei=es-Ts=0-39=-39um

写成标注形式为孔：

ø50（

）mm

轴：

ø50（

）mm

6已知ø40M8（

），求ø40H8/h8的极限间隙或极限过盈。

解：

IT8基本尺寸为ø40的公差值Th=ES-EI=+0.005-（-0.034）=0.039mm

ø40H8基准孔的EI=0，ES=Th=+0.039mm

ø40h8基准轴的es=0,ei=-Ts=-0.039mm

极限间隙：

Xmax=ES-ei=+0.039-（-0.039）=+0.078mm

Xmin=EI-es=0-0=0mm

7．已知基本尺寸为ø40的一对孔、轴配合，要求其配合间隙为41~116，试确定孔与轴的配合代号，并画出公差带图。

解：

（1）选择基淮制

因为没有特殊要求，所以选用基孔制配合，基孔制配合EI=0。

（2）选择孔，轴公差等级

由式（3-10）得，Tf=Th+Ts=∣Xmax-Xmin∣,根据使用要求，配合公差Tf´=∣X´max-X´min∣=∣116-41∣=75um,即所选孔轴公差之和Th+Ts应最接近T´f而不大于T´f。

查表3-2得：

孔和轴的公差等级介于IT7和IT8之间，取孔比轴大一级，故选为IT8级，Th=39um,轴为IT7级，Ts=25um,划配合公差Tf=Th+Ts=39+25=64um小于且最接近于75um。

因此满足使要求。

（3）确定孔，轴公差带代号

因为是基孔制配合，且孔的标准公差等级为IT8级，所以孔的公差带代号为ø40H8（）

又因为是间隙配合，

Xmin=EI-es=0-es=-es

由已知条件X´min=+41um则es´=-41um

即轴的基本偏差es应最接近于-41um。

查表3-3，反轴的基本偏差不e，es=-50um,则ei=es-Ts=-50-25=-75um

所以轴的公差带代号为ø40e7（）mm

确定的孔与轴配合代号为

（4）验算设计结果

Xmax=ES-ei=+0.039-（-0.075）=+0.114mm=+114um

Xmin=EI-es=+0-（-0.050）=+0.050mm=+50um

它们介于41~116之间，设计合适。

画出公差带图如下：

8.设有一基本尺寸为ø110的配合，经计算，为保证连接可靠，其过盈不得小于40um；为保证装配后不发生塑性变形，其过不得大于110um。

若已决定采用基轴制，试确定此配合的孔、轴公差带代号，并画出公差带图。

解：

由题设要求为基轴制配合，则es=0

选择孔、轴公差等级

由Tf=Th+Ts=|Ymin-Ymax|,据使用要求配合公差T´f=|Y´min-Y´max|

即Tf´=|-40-（-110）|=70μm，即所选孔、轴公差之和Th+Ts应最接近Tf´而不大于它。

查表3-2得：

孔和轴的公差等级介于IT7和IT6之间，取孔比轴大一级，故选为IT7级，Th=35μm，轴为IT6级，Ts=22μm，即配合公差Tf=Th+Ts=35+22=57μm小于且最接近于Tf´（70μm）。

因此，满足使用要求。

确定孔、轴公差带代号

因为是基轴制配合，且轴的标准公差等级为IT6级，所以轴的公差带代号为φ110h6（）

又因为是过盈配合，Ymin=ES-ei

由已知条件Y´min=-40μm,则ES´=Y´min+ei=-40+（-22）=-60μm

即孔的基本偏差ES应最接近于-62μm。

查表3-4，取

基本偏差为S，ES=-79+Δ=-79+13=-66μm，

则EI=ES-Th=-66-35=-101μm

所以孔的公差带代号为φ110S7（）

4）验算设计结果

Ymax=EI-es=-0.101-0=-0.101mm

Ymix=ES-ei=-0.066-（-0.022）=-0.044mm

它们介于-40μm~-110μm之间

9、设某孔、轴配合的基本尺寸为，要求间隙在

～

之间，试确定孔、轴公差等级和配合代号，并画出公差带图和配合公差图。

（20分）

解:

1、对孔轴无特殊要求，故取基孔制。

（2分）

2、

设

　　　　　（2分）

查表得孔、轴精度为IT6～IT7之间，取孔为IT7，轴为IT6。

则

　　　　　　（2分）

间隙配合按最小间隙确定轴的基本偏差，

查表得

的基本偏差

，则

（2分）

孔的下偏差

，上偏差

（2分）

则

，

。

（2分）

满足要求。

故孔轴配合为

。

（2分）

（6分）