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加工误差越小零件的精度就越高，能更好的实现互换性能。
1-5、答：
优先数系是国际上统一的数值分级制度，是一种无量纲的分级数系。
没有一个统一的标准，必然会导致各种参数的规格繁多杂乱，以至给组织生产、协作配套及使用、维修等带来很大的困难。
因此，各种技术参数的制定，必须从全局出发、协调一致。
GB／T321-2005规定了5个不同公比的十进制近似等比数列，作为优先数系。
各数列分别用R5、Rl0.R20、R40和R80表示，依次称为R5系列、Rl0系列、R20系列、R40系列和R80系列，前4个系列是基本系列、常用系列；
R80系列为补充系列。
第二章尺寸公差与配合及其检测
2-1（×
）、（×
）。
2-2、
（1）
孔的上极限偏差为ES=+0.021mm，下极限偏差为EI=0mm
Th公差为+0.021-0=0.021mm
轴的上极限偏差为es=-0.02mm，下极限偏差为ei=-0.033mm
Ts公差为-0.02-（-0.033）=0.013mm
根据公差带图可知是基孔制，间隙配合。
最大间隙为Xmax=+0.021-（-0.033）=+0.054mm
最小间隙为Xmin=0-（-0.02）=+0.02
配合公差Tf=Th+Ts=0.021+0.013=0.034
公差带图为下图
（2）D=25mmES=+0.021mmEI=0Th=0.021mmDmax=25.021mmDmin=25mm
d=25mmes=+0.041mmei=+0.028mmTf=+0.013mmdmax=25.041mmdmin=25.058mm
Ymax=0-0.041=-0.041mmYmin=+0.021-0.028=-0.007mmTf=0.021+0.013=0.034mm
是过盈配合公差带图为
（3）D=25mmES=+0.021mmEI=0Th=0.021mmDmax=25.021mmDmin=25mm
d=25mmes=+0.015mmei=+0.002mmTf=+0.003mmdmax=25.015mmdmin=25.002mm
Xmax=0.021-0.002=+0.019mmYmax=0-0.015=-0.015mm
是过渡配合，公差带图为：
2—3、
（1）￠32d9es=-0.08mmei=-0.019mm
（2）￠80p6es=+0.059mmei=+0.037mm
（3）￠20v7es=+0.068mmei=+0.047mm（4）￠170h11es=0ei=0.025mm
（5）￠28k7es=+0.023mmei=+0.002mm（6）￠280m6es=+0.052mmei=+0.02mm
（7）￠40c11es=-0.12mmei=-0.28mm（8）￠140M8ES=+0.005mmEI=-0.034mm
（9）￠25Z6ES=-0.084mmEI=-0.097mm（10）￠30is6es=+0.008mmei=-0.008mm
（11）￠35p7es=+0.051mmei=+0.026mm（12）￠60i6es=+0.012mmei=-0.007mm
2—4
（1）孔的上、下极限偏差为+0.039mm、0轴的上、下极限偏差为-0.025mm、-0.05mm
（2）孔的上、下极限偏差为-0.014mm、-0.035mm轴的上、下极限偏差为0、-0.013mm
（3）孔的上、下极限偏差为+0.03mm、0轴的上、下极限偏差为0、-0.019mm
（4）孔的上、下极限偏差为+0.039mm、0轴的上、下极限偏差为+0.012mm、-0.012mm
（5）孔的上、下极限偏差为+0.077mm、+0.05mm轴的上、下极限偏差为0、-0.027mm
（6）孔的上、下极限偏差为+0.047mm、0+0.012mm轴的上、下极限偏差为0、-0.022mm
2—5
解：
（1）选择基准制：
基孔制
（2）选择公差等级：
由给定条件知，此孔、轴配合为间隙配合，要求的配合公差为：
Tf=|Xmax-Xmin|=Th+Ts=（0.020-0.055）mm=0.035mm=35μm
即所选的孔、轴公差之和应最接近而又不大于35μm
假设孔与轴为同级配合，则Th=Ts=Tf/2=0.015mm=15.5μm
查表2-1，IT7=21μm，IT6=13μm，故孔与轴的公差等级介于IT6与IT7之间，
一般取孔比轴大一级，即孔IT7轴IT6
第三章几何公差及其检测
3-1
3-2、
直线度￠25轴线的直线度公差为￠0.03mm
同轴度￠25轴线相对于基准B的同轴度公差为￠0.02mm
对称度键槽对称中心面相对于基准B的对称度公差为0.02mm
径向圆跳动￠25轴右端面相对于基准B的轴向圆跳动公差为0.03mm
基准B指￠18圆柱轴线。
3—6
（a）被测要素为￠20H7孔的轴线，基准要素为机件的底面。
（b）被测要素为￠60和￠90圆柱轴线，基准要素为￠30孔轴线。
（c）被测要素为￠70圆柱外表面和他的右端面，基准为￠70圆柱左端面。
（d）被测要素为￠50圆柱外表面和他的右端面，键槽的对称中心面。
基准要素为￠50圆柱和￠30圆柱的轴线。
（e）被测要素为￠D1和￠D2孔的内圆柱面，基准要素为￠D1孔的轴线。
（f）被测要素为右端孔的轴线和空的内表面、机件的底面。
基准要素为底面、左右孔的轴线。
（g）被测要素为￠的轴线，基准要素为D底面和右端面。
（h）被测要素为圆锥表面、左端面、轴线，￠d2圆柱表面，基准要素为￠d1、￠d2轴线。
3—7
3—8
（a）（b）
（c）（d）
（e）（f）
（g）（h）
第四章
4—1表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。
4—2表面粗糙度对机器零件的使用性能的影响主要有以下几个方面。
1.对摩擦和磨损的影
具有微观几何形状误差的表面只能在轮廓的峰顶发生接触，如图4-2所示若表面间有相对运动，则峰顶间的接触就会对运动产生摩擦力，同时使零件产生磨损。
一般地说，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件磨损也越快。
2.对配合性质的影响
表面微观几何形状误差会影响配合性质的稳定性。
对有相对运动要求的间隙配合，由于凸峰被磨去，间隙就增大。
如果表面过于粗糙，引起间隙增大过多，就会破坏原有的配合性质。
对于具有联接强度要求的过盈配合，由于在压入装配时把表面的凸峰挤平，减小了实际过盈量，从而降低了联接强度。
3.对接触刚度的影响
表面越粗糙，受力后的局部变形越大，接触刚度越低。
4.对疲劳强度的影响
零件越粗糙，对应力集中越敏感。
当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，其疲劳强度会降低。
所以对于承受交变载荷的零件，若提高其表面粗糙度，则可提高其疲劳强度，从而可以相应减小零件的尺寸和重量。
5.对抗腐蚀性能的影响
表面越粗糙，则积聚在零件表面上的腐蚀性气体或液体也越多，且通过表面的微观凹谷向零件表面层渗透，使腐蚀加剧。
因此提高表面粗糙度可以增强其抗腐蚀能力。
6.对结合密封性的影响
粗糙的表面，由于两表面在局部点上接触，中间有缝隙，影响密封性。
因此，提高表面粗糙度，可提高其密封性。
此外，表面粗糙度还影响测量精度、零件外形的美观等等。
4—3
1、轮廓算术平均偏差Ra：
2、轮廓最大高度Rz：
3、轮廓单元平均高度Rc：
4、轮廓单元的平均宽度Rsm：
5、轮廓的支承长度率Rmr（c）：
通常标注1、轮廓算术平均偏差Ra：
4—4
零件表面粗糙度不仅对使用性能有多方面的影响，而且关系到产品质量和选用表面粗糙度总的原则是：
在满足零件功能要求的前提下，同时顾及经济性和加工的可能性，使参数的允许值尽可能大。
设计者可参照一些经过验证的实例，用类比的方法来确定。
在具体选用时，可先根据经验统计资料初步选定表面粗糙度参数值，然后再对比工作条件做适当调整。
调整时应考虑以下几点：
（1）同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。
（2）摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦面小；
滚动摩擦表面的粗糙度值应比滑动摩擦表面小。
（3）运动速度高、单位面积压力大的表面，受交变应力作用的重要零件的圆角、沟槽表面的粗糙度值都应该小。
（4）配合性质要求越稳定，其配合表面的粗糙度值应越小；
配合性质相同时，小尺寸结合面的粗糙度值应比大尺寸结合面小；
同一公差等级时，轴的粗糙度值应比孔的小。
（5）表面粗糙度参数值应与尺寸公差及形状公差相协调。
表4-7列出了在正常的工艺条件下，表面粗糙度值与尺寸公差及形状公差的对应关系，可供设计时参考。
（6）尺寸精度和形状精度要求高的表面，其表面粗糖度值应小ᅳ些。
（7）要求耐腐蚀的零件表面,其表面粗糖度值应小一些。
（8）防腐性、密封性要求高、外表美观等表面的表面粗糙度值应较小
4—5
￠75h6左端面用去除材料的方法获得的表面表面粗糙度数值为Ra6.3µ
m。
￠114上右端面的表面用去除材料的方法获得的表面，表面粗糙度的数值为Ra50µ
m.
￠114下右端面的表面用去除材料的方法获得的表面，表面粗糙度的数值为Ra12.5µ
m
￠50H6孔内表面用去除材料的方法获得的表面粗糙度数值为Ra1.6µ
m
￠114左端面的表面用去除材料的方法获得的表面，表面粗糙度的数值为Ra50µ
￠75h6圆柱面用去除材料的方法获得的表面表面粗糙度数值为上限值Ra0.8µ
默认传输带评定长度5个取样长度，下限值为Ra0.4µ
m默认传输带评定长度5个取样长度。
4—6
第五章
5—1
1．对中性好相配合的内、外两圆锥在轴向力的作用下，能保证内、外圆锥体的轴线具有较高精度的同轴度，自动对准中心，并能快速拆装。
2．间隙和过盈可调圆锥配合可通过调整内、外圆锥体的轴向距离而实现调整配合性质的目的，而且在使用过程中能补偿零件的磨损，延长配合的使用寿命。
3．良好的密封性和自锁性圆锥的配合的内、外圆锥的表面经过配对研磨后，可以达到很高的配合精度，配合起来具有良好的密封性和自锁性。
4.加工和检验困难圆锥配合在结构上比较复杂，影响其互换性的参数也较多，因此，圆锥配合不如圆柱配合应用广泛，一般常用于对中性或密封性要求较高的场合。
圆锥配合必须保证内、外圆锥具有相同尺寸（公称圆锥直径、公称圆锥角或公称锥度）。
5—2
C=
=2tan
=100-90/100=0.1
tan
=0.05查表得
=
5—3
圆锥直径公差TD、圆锥角公差AT（AT或ATD）给定截面圆锥直径公差TDS圆锥的形状公差TF
不用全部标出。
5—4
1.给定圆锥的公称圆锥角（或锥度C）和圆锥直径公差TD此种给定公差的方法通常运用于有配合要求的内、外圆锥。
2.给出给定截面圆锥直径公差TDS和圆锥角公差AT，此种给定公差的方法是在假定圆锥素线为理想直线的情况下给出的。
5—6
圆锥量规、大批量生产条件下，圆锥的检验多用圆锥量规。
圆锥量规用来检验实际内、外圆锥工件的锥度和直径偏差。
检验内圆锥用的量规称为圆锥塞规，其外型如图（a）所示。
在塞规的大端，有两条刻线，距离为Z；
在套规的小端，也有一个由端面和一条刻线所代表的距离Z（有的用台阶表示），该距离值Z代表被检圆锥的直径公差TD在轴向的量。
被检的圆锥件，若直径合格，其端面（外圆锥为小端，内圆锥为大端）应在距离为Z的两条刻线之间，如图（c）所示，然后在圆锥面上均匀地涂上2～3条极薄的涂层（红丹或蓝油），使被检圆锥与量规而接触后转动
～
周，看涂层被擦掉的情况，来判断圆锥角误差与圆锥表面形状误差的合格与否。
若涂层被均匀地擦掉，表明锥角误差和表面形状误差都较小。
反之，则表明存在误差，如用圆锥塞规检验内圆锥时，若塞规小端的涂层被擦掉，则表明被检内圆锥的锥角大了，则为正直、若塞规的大端涂层被擦掉，则表明被检内圆锥的锥角小了。
则为负值，但不能测出具体的误差值。
（a）圆锥塞规（b）检验零件图
第六章普通圆柱螺纹结合的公差及检测
6—1
1、原始三角形高度H2、大径D（d）3、小径D1（d1）4、中径D2（d2）5、单一中径
或
6、螺距P7、单一中经8、牙型角α和牙型半角
9、螺纹的长度
6—2
中径误差、螺距误差和牙型半角误差是影响互换性的主要因素。
6—3
中径D2（d2）螺纹牙型的沟槽和凸起宽度相等处假想圆柱的直径称为螺纹中径。
内、外螺纹中径分别用D2和d2表示。
单一中径
单一中径是一个假想圆柱面的直径，该圆柱面的母线位于牙槽宽度等于螺距基本尺寸一半处。
当无螺距偏差时，单一中径与中径相等；
有螺距偏差时，其单一中径与中径数值不相等。
内、外螺纹旋合时实际起作用的中径称为作用中径（D2作用、d2作用）。
对于外螺纹：
作用中径不大于中径最大极限尺寸；
任意位置的实际中径不小于中径最小极限尺寸。
对于内螺纹：
作用中径不小于中径最小极限尺寸；
任意位置的实际中径不大于中径最大极限尺寸。
6—4
螺纹精度由螺纹公差带和旋合长度构成，螺纹旋合长度愈长，螺距累积误差愈大，对螺纹旋合性的影响愈大。
普通螺纹的公差带由基本偏差决定其位置，由公差等级决定其大小。
公差等级相同的螺纹，若旋合长度不同，则可分属不同的精度等级。
螺纹的旋合长度与螺纹精度有关，当公差等级一定时，螺纹旋合长度越长，螺距累积偏差越大,加工就越困难。
因此公差相同而旋合长度不同的螺纹精度等级就不相同。
6—5
答：
为了使有螺距累积误差的外螺纹仍能与具有基本牙型的内螺纹自由旋合，必须将外螺纹中径减小一个fp值（或将内螺纹中径加大一个fp值），fp值称为螺距误差的中径当量。
由于外螺纹存在半角误差，当它与具有理想牙型内螺纹旋合时，将分别在牙的上半部3H／8处和下半部H／4处发生干涉，从而影响内、外螺纹的旋合性。
为了让一个有半角误差的外螺纹仍能与内螺纹自由旋合，必须将外螺纹的中径减小f
，该减小量称为半角误差的中径当量。
螺纹的螺距误差、牙型半角误差和中径误差都影响螺纹互换性。
螺距误差、牙型半角误差可以用中径当量fp、f
来表征。
6—7
1）M24普通螺纹代号及公称直径，细牙；
5H6H——螺纹中径、顶径公差带代号，大写字母表示内螺纹；
L——长旋合长度代号（中等旋合长度可不注）。
2）M——普通螺纹的代号；
20——螺纹公称直径；
7g——螺纹中径公差带代号，字母小写表示外螺纹；
6g——螺纹顶径公差带代号，字母小写表示外螺纹；
3）M20×
2—6H／6g内外螺纹的配合代号表示普通细牙螺纹公称直径20mm螺距2mm，为螺纹的顶径公差代号为H内螺纹顶径公差代号为g。
6—8
（1）确定内、外螺纹中径、小径和大径和基本尺寸
已知标记中的公称直径为螺纹大径的基本尺寸，即D=d=24mm
从普通螺纹各参数的关系可知
D1=dl=d-1.0825P=17.835mm
D2=d2=d-0.6495P=18.701mm
实际工作中，可直接查有关手册。
（2）确定内、外螺纹的极限偏差
内螺纹中径、顶径（小径）的基本偏差代号为H、公差等级为6级；
外螺纹中径、顶径（大径）的基本偏差代号为g公差等级分别为5级、6级。
由表6-3、表6-4、表6-5、表6-6可查算出内、外螺纹的极限偏差：
EI（D2）=0ES（D2）=0.212mmEI（D）=0
EI（D1）=0ES（D1）=0.375mm
es（d2）=-0.038mmei（d2）=-0.163mmes（d1）=-0.038mm
es（d）=-0.038mmei（d）=-0.318mm
（3）计算内、外螺纹的极限尺寸
由内、外螺纹的各基本尺寸及各极限偏差算出极限尺寸
D2rnax=18.913mm；
D2min=18.701mm
Dlmax=18.210mm；
Dlmin=17.835mm
Dmin=20mm
d2max=18.663mm；
d2min=18.538nun
dmax=19.962mm；
dmin=19.682mm
第七章齿轮公差及其检测
7—1
1.传递运动的准确性。
2.传动的平稳性。
3.载荷分布的均匀性。
4.齿轮副侧隙的合理性。
7—2
标准对单个齿轮规定了13个精度等级，分别用阿拉伯数字0、1、2、3、…、12表示。
其中，0级精度最高，依次降低，12级精度最低。
3～5级为高精度齿轮；
6～8级为中等精度齿轮；
9～12级为低精度（粗糙）齿轮。
7—3
齿轮副侧隙的合理性是指一对齿轮啮合时，在非工作齿面间应留有合理的间隙，用于储存润滑油，补偿齿轮传动受力后的弹性变形和受热后的膨胀，以及补偿齿轮及其传动装置的加工误差和安装误差，保证传动过程中不发生卡死、干涉等现象。
但是，侧隙也不宜过大，对于经常需要正反转的传动齿轮副，侧隙过大会引起换向冲击，产生空程。
所以，应合理确定侧隙的数值。
1、传递准确性的评定指标。
2、影响齿轮传动平稳性的偏差。
3、影响齿轮载荷分布均匀性的偏差4、侧隙的评定指标5、齿轮副精度的评定指标。
7—4
齿轮副切向综合误差、齿轮副的一齿切向综合误差、齿轮副的接触斑点、齿轮副的侧隙。
7—5
Esns=jbnmin/2cosαnEsns-Tsn=Esni
7—6
在确定齿轮精度等级时，主要依据齿轮的用途、使用要求和工作条件。
选择齿轮精度等级的方法有计算法和类比法，多数采用类比法选择。
类比法是根据以往产品设计、性能试验、使用过程中所积累的经验以及可靠的技术资料进行对比，从而确定齿轮的精度等级。
选择检验组时应对三个公差组各规定检验项目进行必要的的组合，合理选择。
具体根据齿轮的规格、用途、生产规模、精度等级、齿轮加工方式、计量仪器、检验目的等因素进行综合分析。
7—7
齿坯是指轮齿在加工前供制造齿轮的工件，齿坯的尺寸偏差和形位误差直接影响齿轮的加工和检验，影响齿轮副的接触和运行，因此必须加以控制。
7—8第一组检验FP或公法线变动和FR.，第二组检验Fα,第三组检验Fβ
7—9
（1）表示齿轮各项偏差项目均应符合GB/T10095.1—2008的要求，且公差精度为均6级。
（2）表示齿轮偏差F
、f
均应符合GB/T10095．2—2008要求，公差精度均为6级。
（3）表示齿轮偏差Fp、Fα、Fβ均应符合GB/T10095.1—2008要求，但是Fp为7级，Fα与Fβ、均Fβ为
第八章键和花键的公差配合及其检测
8—1键为标准件，在键宽与键槽宽的配合中，键宽是“轴”，键槽宽是“孔”，所以，键宽和键槽宽的配合采用基轴制。
8—2国家标准GB.T1096—2003对平键联结规定了三种联接类型，即较松联接、一般联接和较紧联接，三种配合的性质与主要应用场合参见书表8-3。
8—3键与键槽配合的松紧程度不仅取决于其配合尺寸的公差带，还与配合表面的形位误差有关，同时，为保证键侧与键槽侧面之间有足够的接触面积，避免装配困难，还需规定键槽两侧面的中心平面对轴的基准轴线和轮毂键槽两侧面的中心平面对孔的基准轴线的对称度公差。
8—5按大径定心、按小径定心、按键宽定心。
GB/T1144-2001中规定矩形花键联接采用小径定心，从加工工艺性看，小径便于磨削（内花键可磨内圆，外花键可磨外圆），并且定心精度高，定心稳定性好，而且使用寿命长，更有利于产品质量的提高，采用小径定心，更容易达到精度要求。
而内花键的大径和键侧则难于进行磨削，
第九章滚动轴承公差配合及其检测
9—1轴承的尺寸精度和旋转精度。
9—3滚动轴承国家国家标准GB/T272-93将滚动轴承公差等级分为P2﹑P4﹑P5﹑P6﹑P0五级，其中P2级最高，依次降低，P0级最低.P0级为普通精度，在机器制造业中的应用最广。
9-4国家标准GB/T307.1－94规定：
内圈基准孔公差带位于以公称内径d为零线的下方。
因而这种特殊的基准孔公差带与GB/T1801－1999中基孔制的各种轴公差带构成的配合的性质，相应地比国家标准《极限与配合》中基孔制同名配合要紧得多。
配合性质向过盈增加的方向转化。
轴承外圈因安装在外壳中，通常不旋转，考虑到工作时温度升高会使轴热胀，而产生轴向移动，因此两端轴承中有一端应是游动支承，可使外圈与外壳孔的配合稍松一点，使之能补偿轴的热胀伸长量，不然轴产生弯曲会被卡住，就会影响正常运转。
为此规定轴承外圈公差带位于公称外径D为零线的下方，与基本偏差为h的公差带相类似，但公差值不同。
轴承外圈采取这样的基准轴公差带与GB/T1801－1999中基轴制配合的孔公差带所组成的配合，基本上保持了GB/T1801－1999的配合性质。
9-5由于滚动轴承为标准部件，因此轴承内径与轴颈的配合应为基孔制，轴承外径与外壳孔的配合应为基轴制。
但这种基孔制和基轴制与普通光滑圆柱结合又有所不同，这是由滚动轴承配合的特殊需要所决定的。
国标对轴承内径（d）与外径（D）规定了两种公差：
一是d（或D）的最大值与最小值所允许的极限偏差（即单一内、外径偏差），其主要目的是为了限制变形量。
二是轴承套圈任一横截面内量得的最大直径
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