习题参考解答(第3版,互换性与测量技术基础).doc 21页

'《互换性与测量技术基础》习题参考解答（第3版）第二章光滑圆柱体结合的公差与配合1.孔或轴最大极限尺寸最小极限尺寸上偏差下偏差公差尺寸标注孔:Φ109.9859.970-0.015-0.0300.015Φ10孔:Φ1818.01718+0.01700.017Φ18孔:Φ3030.01229.991+0.012-0.0090.021Φ30轴:Φ4039.9539.888-0.050-0.1120.062Φ40轴:Φ6060.04160.011+0.041+0.0110.030Φ60轴:Φ858584.9780-0.0220.022Φ852.1)Xmax=0.033-(-0.098)=0.131mmXmin=0-(-0.065)=0.065mmTf=|0.131-0.065|=0.066mm2)Ymax=0–0.060=-0.060mmYmin=0.030–0.041=-0.011mmTf=|-0.060+0.011|=0.049mm3)Xmax=0.007-(-0.016)=0.023mm21 Ymax=-0.018–0=-0.018mmTf=|0.023–(-0.018)|=0.041mm4)Xmax=0.039-0.002=0.037mmYmax=0–0.027=-0.027mmTf=|0.037–(-0.027)|=0.064mm5)Xmax=0.074–(-0.140)=0.214mmXmin=0-(-0.030)=+0.030mmTf=|0.214–0.030|=0.184mm第2题6)Xmax=0.009–(-0.019)=0.028mmYmax=-0.021–0=-0.021mmTf=|0.028–(-0.021)|=0.049mm3.(1)Φ50Xmax=0.089mmXmin=0.025mm基孔制、间隙配合（2）Φ80Xmax=0.250mmXmin=0.010mm基轴制、间隙配合（3）Φ30Xmax=0.019mmYmax=-0.015mm基轴制、过渡配合（4）Φ140Ymax=-0.126mmYmin=0mm基孔制、过盈配合（5）Φ180Xmax=-0.235mmYmin=-0.170mm21 基孔制、过盈配合（6）Φ18Xmax=0.004mmYmax=-0.015mm基轴制、过渡配合（7）Φ50Xmax=0.033mmYmax=-0.008mm基孔制、过渡配合（8）Φ100Xmax=0.032mmYmax=-0.025mm基孔制、过渡配合（9）Φ30Xmax=0.006mmYmax=-0.028mm基孔制、过渡配合（10）Φ50Xmax=0.023mmYmax=-0.018mm基轴制、过渡配合4.(1)Φ60(2)Φ30(3)Φ50(4)Φ30(5)Φ505.∵Xmin=0.025mm,Xmax=0.066mm.∴配合公差Tf=|0.066–0.025|=0.041mm，∵Tf=Th+Ts,选基孔制.查表，孔为7级，轴为6级Th=0.025mmTs=0.016mm符合要求.∴选Φ40。验算：Xmax=0.025–(-0.041)=0.066mm;Xmin=0–(-0.025)=0.025mm.符合题意。21 6.1）∵Tf=|Xmax-Xmin|=|0.086-0.020|=0.066mm,Tf=Th+Ts∴查表选Th=Ts=0.033mm.8级公差。基孔制H8,根据Xmin查表选轴为f8，∴选Φ25。验算Xmax、Xmin后符合要求。（2）∵Tf=|Ymax-Ymin|=|0.076-(-0.035)|=0.041mm,Tf=Th+Ts∴查表选Th为7级，Ts为6级，基孔制H7，根据Ymin查表选轴为u6，∴选Φ40验算Ymax、Ymin后符合要求。(3)∵Tf=|Xmax-Ymax|=|0.046-(-0.032)|=0.078mm,Tf=Th+Ts∴查表选Ts为7级，Th为8级，基轴制h7，根据Xmax和Ymax查表选孔为K8，∴选Φ60。验算Xmax、Ymax后符合要求。7.Δl=(a黄铜+a玻璃)Δt=×(19.5×10-6+8×10-6)×(20+50)=0.048mm,查表Φ50,0.039-(-0.050)+0.048=0.137mm，0-(-0.025)+0.048=0.073mm∵0.137＞0.075mm,∴原设计Φ50H8/f7配合不合适。重选为：0.075-0.048=0.027mm,0.009-0.048=-0.039mm,装配时的间隙量应为-0.039～0.027mm之间,∴选Φ50验算后满足要求。8.Δl=×[22×(150-20)+12×(100-20)]×10-6=0.181mm;0.04+0.181=0.221mm,0.097+0.181=0.278mm∴装配间隙应为0.221～0.278mm,21 Tf=|Xmax-Xmax|=|0.278-0.221|=0.057mm,Tf=Th+Ts∴查表选孔为7级，轴为6级，基孔制H7，根据Xmin查表选轴（活塞）为b6,选Φ95。验算后基本满足要求。第三章测量技术基础1.29.875－1.005－1.37－7.5=20用4块量块组合；48.98－1.48－7.5=40用3块量块组合；40.79－1.29－9.5=30用3块量块组合；10.56－1.06=9.5用2块量块组合。2.20－0.002=19.998mm3.调零误差+0.0005mm，修正值-0.0005mm，塞规实际尺寸20+0.006－0.0005=20.0055㎜。4.=0.00005；=0.000033；δr2<δr1，第二种测量方法精度高。5.=30.741mm，=1.464μm,δlim=±3σ"=±4.392µm6.L=20.0005mm=0.5µmL=L±3=20.0015±0.0015mm7.L=L1+L2+L3=20+1.005+1.485=22.485mm21 =±0.5µm∴L=22.485±0.0005mm8.N=A1－A2µm9.=52.60mm=±0.002mmR=52.60±0.002mm10.1)=±66.332µm;2)=±75.498µm;3)=±46.098µm第四章形状和位置公差及检测1.21 a）公差带是距离为0.02mm的两平行平面之间的区域；b）公差带是直径为0.02mm的圆柱面内的区域；c）公差带是距离为0.02mm且平行于基准A的平行平面之间的区域。2.a）为垂直度公差，公差带与基准轴线相垂直。它的公差带相对于基准有确定的方向，并且公差带的位置可以浮动。它的公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。b）为圆跳动公差，控制与基准同轴的任一半径位置的圆柱面上的位置误差。c）为全跳动公差，控制与基准同轴的所有半径位置的圆柱面上的位置误差；跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置，它可以综合控制被测要素的位置、方向和形状的。3.a）要求斜端面对φ基准轴线成60°的理想方向，又要求斜端面中点在φ轴方向距离B面有公差要求。b）要求斜端面对φ基准轴线成60°的理想方向，则公差带是距离为公差值0.05mm，且与基准轴线成60°角的两平行平面之间的区域。4.a）尺寸无公差而且也不是理论正确尺寸，无基准；b）无基准；c）基准符号标注位置不对；d）正确。5.21 第5题6.第6题7.图样序号采用的公差原则理想边界及边界尺寸（mm）允许最大形状公差值（mm）实际尺寸合格范围（mm）a）独立φ20.01φ0.01φ19.979～φ20b）包容φ20φ0.021φ19.979～φ20c）包容φ20.0φ0.008φ19.979～φ20d）最大实体φ20.01φ0.031φ19.979～21 φ20|||0|||0+8+48.-8-9-2-1-12+4-8+900-5-2+7-8+40+130平面度误差f=|13|+|-8|=21μm>20μm，不合格。9.21 第9题10.第10题11.都采用最大实体要求。a）图被测轴线必须位于直径为φ0.1mm，且以相对于A、B、C基准表面的理论正确尺寸所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。b）图三个被测轴线公差带为三个直径为φ0.1mm的圆柱，三个圆柱整体上在水平、垂直方向可在±0.5mm范围内移动，但三个圆柱在水平方向上相互间不能移动，保持理论正确尺寸。c）图为复合位置度，由两个位置度联合控制孔组的位置。上框格为四个φ21 0.1mm的公差带，由基准A、B、C而确定；下格框为各孔之间的进一步要求，四个φ0.05mm的公差带，其几何图框仅相对于基准A定向，因而它可在一定范围内任意移动，孔的实际轴线必须同时符合上下框格的位置要求，即只能位于φ0.1mm和φ0.05mm两个圆柱形公差带的重叠部分内。d）图三个被测轴线公差带为三个直径为φ0.1mm的圆柱，三个圆柱整体在水平方向可在±0.5mm范围内移动，但三个圆柱个体在水平、垂直方向上相互之间不能移动，和整体在垂直方向一样，保持理论正确尺寸。12.a）最大实体要求，理想边界尺寸为φ20mm，当实际尺寸为φ20.13mm时，允许的垂直度误差为φ0.13mm；b）最大实体要求和独立原则并用，理想边界尺寸为φ20mm，允许的垂直度误差为φ0.05mm；c）最大实体要求，理想边界尺寸为φ19.95mm允许的垂直度误差为φ0.18mm；d）独立原则，理想边界尺寸为φ19.95mm，允许的垂直度误差为φ0.05mm。13.直线度误差数据测点序号01234567M测量读数（格）0+1.5-3-0.5-2+3+2+1累积（格）0+1.5-1.5-2-4-1+1+2D测量读数（格）0-2+1.5+3-2.5-1-2+1累积（格）0-2-0.5+2.50-1-3-221 按最小条件：M直线度误差f=200×0.02×5.75=23μmD直线度误差f=200×0.02×4.9=19.6µm按两端点连线：M直线度误差fm"=200×0.02×(1.3+5.2)=26µmD直线度误差fD"=200×0.02×(3.3+1.8)=20.4µm14.直线度误差f=300×0.02×4.3=25.8μm，25.8﹥25μm，不合格。15.直线度误差6μm，合格。平行度误差59μm。59﹥25μm，不合格。21 第14题第15题16.基准孔采用包容要求。被测孔采用最大实体要求并同时应用于被测要素和基准要素。基准孔沿中心距方向有±0.04mm的变动量，被测孔沿中心距方向有±0.05mm的变动量，位置度公差为0.5mm，所以最大中心距为45+0.04+0.05+=45.34mm，最小中心距为45-0.04-0.05-=44.66mm。17.基准孔采用最大实体要求。被测孔采用最大实体要求并同时应用于被测要素和基准要素。基准孔沿中心距方向有±0.09mm的变动量，被测孔沿中心距方向有0.3mm的变动量，所以最大中心距为45+0.09+0.3=45.39mm，最小中心距为45-0.09-0.3=44.61mm。21 第五章表面粗糙度1.IT=0.016-0.002=0.014（尺寸公差）T=0.0025（圆柱度公差）T≈0.17IT属T＜0.25IT范围Ra≤0.15T=0.375μm确定Ra值为0.32μm2.表面粗糙度常用的检测方法有五种：比较法、光切法、干涉法、印模法、针描法。3.形状误差属于宏观几何形状误差。一般是由机床、刀具、工件所组成的工艺系统的误差所造成的。表面粗糙度属于微观几何形状误差。指加工后，刀具在工件表面留下波峰和波长都很小的波形。21 第六章光滑工件尺寸的检测1.（1）上验收极限=60.12-0.012=60.108mm，下验收极限=60+0.012=60.012mm。选分度值0.01内径千分尺（2）上验收极限=29.98-0.0021=29.9779mm，下验收极限=29.959+0.0021=29.9611mm。选分度值0.002比较仪。（3）上验收极限=60+0.076-0.0046=60.0714mm，下验收极限=60+0.03+0.0046=60.0346mm。选分度值0.005比较仪。（4）上验收极限=125-0.122-0.01=124.868mm下验收极限=125-0.222+0.01=124.788mm。选分度值0.01内径千分尺2.（1）φ80k8通规最大极限尺寸=80-0.032-0.0227=79.9453mm通规最小极限尺寸=80-0.032-0.0273=79.9407mm止规最大极限尺寸=80+0.014=80.014mm止规最小极限尺寸=80+0.014-0.0046=80.0094mm(2)φ30H7通规最大极限尺寸=30+0.0046=30.0046mm通规最小极限尺寸=30+0.0022=30.0022mm止规最大极限尺寸=30+0.021=30.021mm21 止规最小极限尺寸=30+0.0186=30.0186mm第2题3.(1)φ18p7通规φ18mm止规φ18mm校通-通φ18校止-通φ18mm校通-损φ18mm(2)φ60f7通规φ60mm止规φ60mm校通-通φ60mm校止-通φ60mm第3题校通-损φ60mm4.φ50H7通规φ50mm止规φ50mmφ50f6通规φ50mm止规φ50mm校通-通φ50mm第4题校止-通φ50mm校通-损φ50mm5.D作≥φ50mmD实≤φ50.039mmd作≤φ49.975mmd实≥φ49.95mm6.（1）轴的作用尺寸=9.99+0.012=10.002mm，要求遵守最大实体边界，其尺寸=φ10mm，∵φ10.002>φ10∴该轴不合格。21 （2）孔的作用尺寸=10.01-0.012=9.998mm，要求遵守最大实体边界，其尺寸=φ10mm，∵φ9.998<φ10∴该孔体不合格。第七章滚动轴承与孔、轴结合的互换性1.(mm)内径尺寸（ds）外径尺寸（Ds）测量平面IⅡIⅡ量得单一直径尺寸dsmax1=40dsmin1=39.992dsmax2=40.003dsmin2=39.997合格Dsmax1=90Dsmin1=89.996Dsmax2=89.987Dsmin2=89.985合格dmpdmpI==39.996dmpII==40合格DmpI==89.998DmpII==89.986不合格VdpVdp=40-39.992=0.008Vdp=40.003-39.997=0.003合格VDp=90-89.996=0.004VDp=89.987-89.985=0.002合格VdmpVdmp=VdmpII-VdmpI=40-39.996=0.004合格VDmp=VDmpI-VDmpII=89.998-89.986=0.012不合格结论内径尺寸合格外径尺寸不合格该轴承不合格21 查表7-4、7-5查得内径、外径的尺寸公差和形状公差dmpmax=40mmdmpmin=(40-0.01)=39.99mmVdp=0.01mmVdmp=0.008mmDmpmax=90mmDmpmin=(90-0.013)=89.987mmVDp=0.016mmVDmp=0.01mm2.第2题3.由表7-4查出D级轴承单一平面平均内径偏差（Δdmp）为φ30()mm，由表7-5查出D级轴承单一平面平均外径偏差（ΔDmp）为21 φ72()mm.第3题孔：Xmax=0.022Ymax=-0.006X平均=0.008轴：Xmax=0.045Ymax=-0.051Y平均=-0.003第八章尺寸链1.0.1～0.35mm2.a)A6=A5-(A1-A2)=24-30+16=10ES6=0+0+0.052=+0.052EI6=-0.084-0.043-0=-0.12710mmb)A6=A2-A4=16-6=10ES6=0-0=0EI6=-0.043-0.048=-0.09110c)A6=A1-A4-A3=30-6-14=10ES6=0-0+0.021=+0.021EI6=-0.052-0.048-0.021=-0.12110d)A6=A5-A3=24-14=10ES6=0+0.021=+0.02121 EI6=-0.084-0.021=-0.10510b)尺寸标注中可使A6的变动范围最小。3.(1)绘制尺寸链图如下A1=32A2=4A3=20A4=8A0=0.04～0.15(2)T0=A0max-A0min=0.15-0.04=0.11mm=110μm(3)A0=32-4-20-8=0第3题(4)aav=T0/=110/(1.56+0.73+2.87+0.898)=110/6.058=18.1查表2-1aav=18.1接近IT8级（标准公差值等于25i），查表2-4T1=39μmT2=18μmT3=33μmT4=22μm组成环公差之和112μm，大于封闭环公差110μm，要调整容易加工的组成环A4的尺寸公差，使T4=22-2=20μm.（5）按向体原则确定各组成环的极限偏差，各组成环均为轴类零件，取上偏差为零A1=32A2=4A3=20A4=84.孔：φ50轴：φ50es=-0.025-(0.010+0.002)=-0.037ei=-0.050-(0.010-0.002)=-0.058dmax=50-0.037=49.963mmdmin=50-0.058=49.942mm5.(1)绘制尺寸链图（2）活塞实际长A3=11+40-(50-30)-12=19mm21 （3）A0为封闭环，由等精度法求组成环公差等级系数aav=T0/第5题=(0.4+0.4)/(1.71+1.428+1.22+1.579+1.012)=0.8/6.949=0.11512由表2-1查得aav=115时接近IT12级（标准公差等于160i）,由表2-4查各组成环的公差值T1=250μmT2=210μmT3=210μmT4=250μmT5=180μm组成环公差之和1100μm大于封闭环公差值800μm，调整为：T1=250μmT2=(210-100)=110μmT3=(210-50)=160μmT4=(250-100)=150μmT5=(180-50)=130μm（4）按向体原则确定各组成环的极限偏差：A1=50mmA2=30mmA3=19mmA4=mmA5=mm6.（1）绘制尺寸链图A1=A2=A3=（2）A0=A1+A2-A3=21+0-15=6ES0=+0.003+0.0165-0.01=0.0095第6题EI0=-0.003+0.0085-0.0205=-0.015钻套壁厚尺寸变动范围6.0095～5.985mm21'