互换性习题及答案同名12778Word文件下载.docx

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1-7．下面两列数据属于哪种系列？

公比为多少？

（1）机床主轴转速为200，250，315，400，500，630，、、、单位r/min

（2）表面粗糙度R的基本系列为0.012,0.025,0.050,0.100,0.20,、、、，单位为um。

（1）基本系列R10，公比为

。

（2）派生系列，公比为2。

1-8．判断结果如下：

（1）不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能满足使用性能要求，就是具有互换性的零件。

（√）

（2）互换性原则中适用于大批量生产。

（╳）

（3）为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。

（4）国家标准中，强制性标准是一定要执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。

（5）企业标准比国家标准层次低，在标准要求上可稍低于国家标准。

（6）厂外协作件要求不完全互生产。

（7）装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。

（√）

（8）优先数系包含基本系列和补充系列，而派生系列一定是倍数系列。

（9）产品的经济性是由生产成本唯一决定的。

（10）保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。

ε1=

×

100%=

100%=0.008%

ε2=

100%=0.0075%

因为ε1>

ε2

所以第二种方法测量精度高。

2-10今用公称尺寸为10mm的量块将千分表调零后测量某零件的尺寸，千分表的读数为+15um。

若量块实际上尺寸为10.0005mm,试计算千分表的调零误差和校正值.若不计千分表的示值误差,试求被测零件的实际尺寸。

解：

（1）千分表的调零误差10-10.0005=-0.0005mm=0.5um,

（2）校正值为+0.5um,

（3）被测零件实际尺寸:

10.0005+0.015=10.0155mm。

第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

3-1判断下列说法是否正确，正确用“T”示出，错误用“F”示出，字母一律写在括号内。

（1）公差是零件尺寸允许的最大偏差。

（2）公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。

（3）孔和轴的加工精度越高，则其配合精度也越高。

（4）配合公差总是大于孔或轴的尺寸公差。

（5）过渡配合可能有间隙，也可能有过盈。

因此，过渡配合可以是间隙配合，也可以是过盈配合。

（6）零件的实际尺寸就是零件的真实尺寸。

（７）某一零件的实际尺寸正好等于其基本尺寸，则这尺寸必适合格。

　　　（╳）

　（８）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。

　（╳）

　（９）零件的最大实体尺寸一定大于其最小实体尺寸。

（10）基本尺寸一定时，公差值愈大，公差等级愈高。

（11）不论公差值是否相等，只要公差等级相同，尺寸的精确程度就相同。

（12）ø

75±

0.060mm的基本偏差是+0.060mm尺寸公差为0.06mm（╳）

（13）因Js为完全对称偏差，故其上、下偏差相等。

（╳）

（14）基准孔的上偏差大于零,基准轴的下偏差的绝对值等于其尺寸公差。

（√）

（15）ø

60

mm.（╳）

（16）因配合的孔和轴基本尺寸相等，故其实际尺寸也相等。

（╳）

（17）由于零件的最大极限尺寸大于最小极限尺寸，所以上偏差绝对值大于下偏差绝对值。

（18）尺寸偏差可以正值，负值或零。

（19）尺寸误差是指一批零件上某尺寸的实际变动量。

（20）选择公差等级的原则是，在满足使用要求的前提下，尽可能选择较小的公差等级。

3-2．什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？

（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。

3-3．更正下列标注的错误：

（1）ø

80

（2）30

（3）120

（4）ø

（5）ø

（6）ø

50

（7）ø

50H8

更正如下：

（1）ø

（2）ø

30

（3）120±

0.021

（4）ø

（5）ø

（7）ø

50H8（

）。

3-4．下面三根轴哪根精度最高？

哪根精度最低？

（1）ø

70

（2）ø

250

（3）ø

10

（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

轴的公差系级为IT6。

（3）由Th=∣es-ei∣得

Th3=∣es3-ei3∣=∣0-（-0.022）∣=0.022mm

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。

3-5根据下表给出的数据求空格中应有的数据，并填入空格内

基本尺寸

孔

轴

Xmax或Ymax

Xmin或Ymin

Xav或Yav

Tf

ES

EI

Th

es

ei

Ts

Ø

25

+0.013

0.013

-0.040

-0.061

+0.074

+0.040

+0.057

0.034

14

+0.019

0.019

+0.012

+0.002

0.010

+0.017

-0.012

+0.0025

0.029

45

-0.025

-0.050

0.025

-0.016

0.016

-0.009

-0.0295

0.041

3-6查表解算下表各题，并填入空格内。

项目

配

合

代号

基准制

配合性质

公差代号

公差等级

公差

（µ

m）

极限偏差

极限尺寸

间隙

过盈

上

下

最大

最小

基轴制

过盈配合

P7

IT7

21

-14

-35

29.986

29.965

-1

-0.018

34

h6

IT6

13

-13

29.987

20

过渡配合

K7

+6

-15

20.006

19.985

19

h6

19.987

基孔制

间隙配合

H8

IT8

33

+33

25.033

74

+0.047

54

f7

-20

-41

24.980

24.959

3-7．查表确定下列各尺寸的公差带代号

（1）Ø

18

（轴）

（2）Ø

120

（孔）

（3）Ø

（轴）（4）Ø

65

（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

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

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

公差等级为IT8

故公差带代号为M8。

3-8.有一孔,轴配合为过渡配合,孔尺寸为Ø

mm,轴尺寸为Ø

80±

0.015mm,求最大间隙和最大过盈;

画出配合的孔,轴公带图。

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

3-9.有一组相配合的孔和轴为Ø

作如下几种计算并填空:

查表得N8=（

）,h7=（

）

（1）孔的基本偏差是__-0.003__mm,轴的基本偏差是___0______.

（2）孔的公差为____0.033_____mm,轴公差为____0.021______mm.

（3）配合的基准制是___基轴制____;

配合性质是_过渡配合________.

（4）配合公差等于_______0.054___mm.

（5）计算出孔和轴的最大,最小实体尺寸.

孔的最大实体尺寸：

DM=Dmin=ø

30+（-0.036）=ø

29.964mm

孔的最小实体尺寸：

DL=Dmax=ø

30+（-0.003）=ø

29.9997mm

轴的最大实体尺寸：

dm=dmax=d+es=ø

30+0=ø

30.0mm

轴的最小实体尺寸：

dl=dmin=d+ei=ø

30+（-0.021）=ø

29.979mm

3-10.在某配合中,已知孔的尺寸标准为Ø

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

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得轴的基本偏差代号为R。

ø

20k5（

3-11．基本尺寸为ø

50mm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。

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：

ø

50（

）mm

轴：

3-12画出Ø

15Js9的公差带图，并该孔的极限尺寸，极限偏差，最大实体尺寸和最小实体尺寸。

（已知基本尺寸为15mm时，IT9=43um）

因为Js是对称偏差，且IT9的公差值为43um是奇数

所以ES=-EI=

=+21um

写成尺寸标注形式为：

50±

0.021mm

Dmax=D+ES=ø

15+0.021=ø

15.021mm

Dmin=D+EI=ø

15-0.021=ø

14.979mm

ES=+0.021mm

EI=-0.021mm

Dm=Dmin=ø

Dl=Dmax=ø

画出公差带图：

3-13．已知ø

40M8（

），求ø

40H8/h8的极限间隙或极限过盈。

解：

IT8基本尺寸为ø

40的公差值Th=ES-EI=+0.005-（-0.034）=0.039mm

40H8基准孔的EI=0，ES=Th=+0.039mm

40h8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

3-14略

3-15．已知基本尺寸为ø

40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。

（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。

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ø

40H8（

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，轴的基本偏差es=-50um,则ei=es-Ts=-50-25=-75um

所以轴的公差带代号为ø

40e7（

）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：

3-16.设有一基本尺寸为ø

110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。

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。

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

3-17用通用计量器具检测ø

40K7E孔，试确定验收极限并选择计量器具。

确定安全裕度A

该工件公差T=0.025mm,公差等级为IT7，

A=（1/10）T，故A=0.0025mm。

确定验收极限

因为此工件遵守包容原则，故其验收极限应按方式一（内缩的验收极限）来确定。

上验收极限=最大极限尺寸减去-A

下验收极限=最小极限尺寸加工+A

因φ40K7的基本偏差上偏差ES=-2+9=+7μm（表3-4）

即EI=ES-Th=+7-25=-18μm

φ40K7（

故上验收极限=40+（+0.007）-0.0025=40.0045mm

下验收极限=40+（-0.018）+0.0025=39.9845mm

选择计量器具

查表3-14，优先选用工档，计量器具不确定度允许值工档u=2.3μm=0.0023mm。

查表3-16，分度值为0.002的比较仪的测量不确定度为0.0018mm,

因为u1<

u1又最接近

所以，选用分度值为0.002的比较仪符合工档要求。

第四章形状和位置公差答案页码顺序

4-1在表2.1中填写出形位公差各项目的符号,并注明该项目是属于形状公差还是属于位置公差。

见表2．1（符号略）

表2．1

项目

符号

形位公差类别

同轴度

位置公差

圆度

形状公差

圆柱度

平行度

位置度

平面度

面轮廓度

形状公差或位置公差

圆跳动

全跳动

直线度

4-2在表2.2中填写出常用的十种公差带形状。

见表2．2。

表2．2

序号

公差带形状

1

两平行直线

6

两平行平面

2

两等距曲线

7

两等距曲面

3

两同心圆

8

一个四棱柱

4

一个圆

9

一个圆柱

5

一个球

两同轴圆柱

4-3．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）。

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。

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。

4-4按下列要求在图2.2上标出形状公差代号。

（1）Φ50圆柱面素线的直线度公差为0.02mm。

（2）Φ30圆柱面的圆柱度公差为0.05mm。

（3）整个零件的轴线必须位于直径为0.04mm的圆柱面内。

按要求在图2.1上标出形状公差代号

图2.1

4-5将下列技术要求用代号表注在图2.5上。

（1）Φ20d7圆柱面任一素线的直线度公差为0.05mm。

（或Φ20d７圆柱面任一素线必须位于轴向平面内距离为公差值０.０５mm的两平行直线之间。

（2）被测Φ４０m７轴线相对于Φ20d7轴线的同轴度公差为Φ０.０１mm。

（或Φ４０m7轴线必须位于直径为公差值０.０１mm，且与Φ２０d７轴线同轴的圆柱面内。

（3）被测度１０H６槽的两平行平面中任一平面对另一平面的平行度公差为０.０１５mm（或宽１０H６槽两平行平面中任一平面必须位于距离为公差值０.０１５mm，且平行另一平面的两平行平面之间）。

（4）１０H６槽的中心平面对