机械精度设计基础作业答案.pdf

2-5 已知轴的公差带代号为2-5 已知轴的公差带代号为 )(740 025. 0 050. 0 f ，求该轴的标准公 差值、上极限尺寸和下极限尺寸？ ，求该轴的标准公 差值、上极限尺寸和下极限尺寸？ 答答：查附表 2-2：Ts=25m。 已知 D=40，es=-0.025，ei=-0.050。 则 dmax =D+ es =40-0.025=39.975； dmin = D- ei =40-0.050=39.950。 2-7 已知某相互配合的孔、 轴其公称尺寸为 40mm， 孔的上极 限尺寸为 40.045mm，下极限尺寸为 40.02mm；轴的上极限尺 寸为 40mm，下极限尺寸为 39.984mm。试求孔、轴的极限偏 差、基本偏差和公差，并画出孔、轴公差带示意图。 2-7 已知某相互配合的孔、 轴其公称尺寸为 40mm， 孔的上极 限尺寸为 40.045mm，下极限尺寸为 40.02mm；轴的上极限尺 寸为 40mm，下极限尺寸为 39.984mm。试求孔、轴的极限偏 差、基本偏差和公差，并画出孔、轴公差带示意图。 答答： 已知 D=40mm， Dmax=40.045mm， Dmin=40.02mm， dmax=40mm， dmin=39.984mm。 ES= Dmax-D =+0.045 es=dmax-d=0 EI= Dmin-D=+0.02 ei=dmin-d=-0.016 孔的基本偏差：EI 轴的基本偏差：es Th=ES-EI=0.025 Ts=es-ei=0.016 40 +45 +20 16 0 + 2-8 已知某配合中孔、 轴的公称尺寸为 25mm， 孔的下极限偏 差为 0， 轴的公差为 0.013mm， 配合的最大间隙为+0.074mm， 平均间隙为+0.057mm。求孔的上极限偏差和公差，轴的上、 下极限偏差，配合的最小间隙及配合公差，并画出孔、轴公 差带示意图，并确定配合性质。 2-8 已知某配合中孔、 轴的公称尺寸为 25mm， 孔的下极限偏 差为 0， 轴的公差为 0.013mm， 配合的最大间隙为+0.074mm， 平均间隙为+0.057mm。求孔的上极限偏差和公差，轴的上、 下极限偏差，配合的最小间隙及配合公差，并画出孔、轴公 差带示意图，并确定配合性质。 答： 已知 D=25，EI=0，Ts=0.013，Xmax =+0.074，Xav=+0.057。 由 Xav=(Xmax+Xmin)/2，可得 Xmin=2Xav - Xmax =+0.04； Tf = Xmax - Xmin= Th+Ts =0.034，可得 Th =0.021； 由 Th =ES-EI，可得 ES=+0.025； 由 Xmin=EI-es，可得 es=-0.04； 由 Xmax =ES-ei，可得 ei=-0.053 孔、轴公差带示意图： 配合性质：间隙配合 2-9 设孔、轴配合的基本尺寸和使用要求如下： 2-9 设孔、轴配合的基本尺寸和使用要求如下： （1） D=40mm，Xmax=+89m，Xmin=+25m，采用基孔制； （2） D=100mm，Ymin=-36m，Ymax=-93m，采用基孔制 25 +21 40 53 0 + （3） D=20mm，Xmax=+6m，Ymax=-28m，采用基轴制 试按附表 2-2、附表 2-3、附表 2-4 分别确定孔和轴的标准公差 等级、公差带代号和极限偏差。 答： （1）Tf = Xmax - Xmin= Th+Ts =64m。根据工艺等价性，尽可能选取 标准公差值，选取初值 Th=Ts=32m，查附表 2-2，该值在 IT7IT8 之间。 因为孔比轴难加工， 因此轴取 IT7， 孔取 IT8， 所以 Ts=25m， Th= 39m。 由于采用基孔制， 所以孔的基本偏差代号为H， 孔的下偏差EI=0， 由 Th= ES-EI，可得 ES=+39m； 由 Xmax =ES-ei，可得 ei=-50m 由 Xmin=EI-es，可得 es=-25m； 轴的基本偏差为 es， 查附表 2-3， 可确定轴的基本偏差代号为 f。 由此可得， 孔公差带代号为 40H8， 轴的公差带代号为 40f7。 （2）Tf = Ymin-Ymax = Th+Ts =57m。根据工艺等价性，尽可能选取 标准公差值，选取初值 Th=Ts=28.5m，查附表 2-2，该值在 IT6IT7 之间。 因为孔比轴难加工， 因此轴取 IT6， 孔取 IT7， 所以 Ts=22m， Th= 35m。 由于采用基孔制， 所以孔的基本偏差代号为H， 孔的下偏差EI=0， 由 Th= ES-EI，可得 ES=+35m； 由Ymin =ES-ei，可得 ei=+71m 由 Ymax =EI-es，可得 es=+93m； 轴的基本偏差为 ei， 查附表 2-3， 可确定轴的基本偏差代号为 s。 由此可得， 孔公差带代号为 100H7， 轴的公差带代号为 100s6。 （3）Tf = Xmax - Ymax = Th+Ts =34m。根据工艺等价性，尽可能选取 标准公差值，选取初值 Th=Ts=17m，查附表 2-2，该值在 IT6IT7 之间。 因为孔比轴难加工， 因此轴取 IT6， 孔取 IT7， 所以 Ts=13m， Th= 21m。 由于采用基轴制， 所以轴的基本偏差代号为 h， 轴的上偏差 es=0， 由 Ts=es-ei，可得 ei=-13m； 由 Xmax =ES-ei，可得 ES=-7m 由 Ymax =EI-es，可得 EI=-28m； 孔的基本偏差为 ES，查附表 2-4，可确定孔的基本偏差代号为 N(本小题查表时需考虑值)。 由此可得， 孔公差带代号为 20N7， 轴的公差带代号为 20h6。 （孔、轴公差带代号由基本偏差代号与公差等级代号组成。并要 求用同一大小的字书写） 2-10 已知下列个配合，试将查表和计算的结果填入表格中， 并画出孔、轴公差带示意图。 2-10 已知下列个配合，试将查表和计算的结果填入表格中， 并画出孔、轴公差带示意图。 （1） 50H7/g6； （2） 30P7/h6； （3） 45H7/js6； （4） 100S7/h6； （5）20H6/h6。 表格的格式如下：表格的格式如下： 组号 公差带代号 基本偏 差 标准 公差 另一极限 偏差 极限间隙或过 盈 配合 公差 配合 性质 （1） 50H7 EI=0 25 ES=+25 Xmax =+50 Xmin=+9 41 间隙 50g6 es=-9 16 ei=-25 （2） 30P7 ES=-14 21 EI=-35 Ymax=-35 Ymin=-1 34 过盈 30h6 es=0 13 ei=-13 （3） 45H7 EI=0 25 ES=+25 Xmax =+33 Ymax=-8 41 过渡 45js6 es=+8 或 ei=-8 16 ei=-8 或 es=+8 （4） 100S7 ES=-58 35 EI=-93 Ymin=-36 Ymax=-93 57 过盈 100h6 es=0 22 ei=-22 （5） 20H6 EI=0 13 ES=+13 Xmax =+22 Xmin=0 22 间隙 20h6 es=0 9 ei=-9 （1） （2） （3） （4） （5） 50 +25 9 25 0 + 30 14 35 13 0 + 45 +25 +8 8 0 + 100 58 93 22 0 + 20 +13 9 0 + 3-5 答案3-5 答案 3-7 答案3-7 答案 （1） （1） 30 的圆柱面对两个30 的圆柱面对两个 40 轴线的径向圆跳动公差为 0.025mm。40 轴线的径向圆跳动公差为 0.025mm。 被测对象是被测对象是 30 圆柱面，为公称组成要素；30 圆柱面，为公称组成要素； 基准要素是基准要素是 40 轴线，为公称导出要素。 被测要素形位公差带形状为： 半径差为公差值 0.025mm 且圆心在基准 轴线上的两同心圆之间区域，形位公差带形状为：。 （2） 40 轴线，为公称导出要素。 被测要素形位公差带形状为： 半径差为公差值 0.025mm 且圆心在基准 轴线上的两同心圆之间区域，形位公差带形状为：。 （2） 端平面对两个端平面对两个 40 轴线的轴向圆跳动公差为 0.012mm。 被测对象是端平面，为公称组成要素； 40 轴线的轴向圆跳动公差为 0.012mm。 被测对象是端平面，为公称组成要素； 基准要素是基准要素是 40 轴线，为公称导出要素。 40 轴线，为公称导出要素。 0.025 A-B 0.012 A-B 0.015 C-D D C 0.01 C-D 0.005 0.006 0.012 0.009 0.012 0.009 d d 被测要素形位公差带形状为： 与基准轴线同轴的任一半径位置的测量 圆柱面上， 距离为 0.012mm 的两个圆平面之间的区域， 形位公差带形 状为：。 （3） 被测要素形位公差带形状为： 与基准轴线同轴的任一半径位置的测量 圆柱面上， 距离为 0.012mm 的两个圆平面之间的区域， 形位公差带形 状为：。 （3） 40 的圆柱面对两个40 的圆柱面对两个 40 轴线的径向圆跳动公差为 0.022mm。40 轴线的径向圆跳动公差为 0.022mm。 被测对象是被测对象是 40 圆柱面，为公称组成要素；40 圆柱面，为公称组成要素； 基准要素是基准要素是 40 轴线，为公称导出要素。 被测要素形位公差带形状为： 半径差为公差值 0.022mm 且圆心在基准 轴线上的两同心圆之间区域，形位公差带形状为：。 40 轴线，为公称导出要素。 被测要素形位公差带形状为： 半径差为公差值 0.022mm 且圆心在基准 轴线上的两同心圆之间区域，形位公差带形状为：。 （4）（4） 40 圆柱面的圆柱度公差为 0.005mm。 被测对象是 40 圆柱面的圆柱度公差为 0.005mm。 被测对象是 40 圆柱面，为公称组成要素。40 圆柱面，为公称组成要素。 被测要素形位公差带形状为： 半径差为公差值 0.005mm 的两同轴圆柱 面之间的区域，形位公差带形状为：。 被测要素形位公差带形状为： 半径差为公差值 0.005mm 的两同轴圆柱 面之间的区域，形位公差带形状为：。 （5） 键槽两侧面的中心平面相对于 （5） 键槽两侧面的中心平面相对于 30 轴线的对称度公差为 0.03mm。 被测对象是键槽两侧面的中心面，为公称导出要素； 30 轴线的对称度公差为 0.03mm。 被测对象是键槽两侧面的中心面，为公称导出要素； 基准要素是基准要素是 30 轴线，为公称导出要素。 30 轴线，为公称导出要素。 t 0.022 A-B 0.005 0.03 C 被测要素形位公差带形状为：距离为公差值 0.03mm 且相对于基准轴 线对称的两平行平面之间的区域。形位公差带形状为：。 （6） 被测要素形位公差带形状为：距离为公差值 0.03mm 且相对于基准轴 线对称的两平行平面之间的区域。形位公差带形状为：。 （6） 30m630m6 E E 30 轴的形位公差遵守包容要求。 要求 30 轴的形位公差遵守包容要求。 要求 30 轴的实际尺寸不小于下极限尺寸， 且实际要素的轮廓不超出 最大实体边界。即： 30 轴的实际尺寸不小于下极限尺寸， 且实际要素的轮廓不超出 最大实体边界。即：da30.008mm；dfe30.021mm （7） （7） 40k640k6 E E 40 轴的形位公差遵守包容要求。 要求 40 轴的形位公差遵守包容要求。 要求 40 轴的实际尺寸不小于下极限尺寸， 且实际要素的轮廓不超出 最大实体边界。即： 40 轴的实际尺寸不小于下极限尺寸， 且实际要素的轮廓不超出 最大实体边界。即：da40.002mm；dfe40.018mm 3-8 答案 3-8 答案 16H6 A AA A A A A A 0.02 0.02 3-9 答案 3-9 答案 图 号 图 号 公差原则 或相关要 求的名称 公差原则 或相关要 求的名称 边界名称和 边界尺寸 边界名称和 边界尺寸 /mm 最大实 体尺寸 最大实 体尺寸 /mm 最小实体状 态下允许的 最大形位误 差 最小实体状 态下允许的 最大形位误 差/mm 孔或轴的合格条件孔或轴的合格条件 (a) 最大实体 要求 最大实体 要求 最大实体实 效边界 最大实体实 效边界 50.01 50 0.026 49.984da 50； dfe50.01 (b) 最大实体 要求 最大实体 要求 最大实体实 效边界 最大实体实 效边界 49.98 50 0.045 50Da 50.025； 49.98Dfe (c) 包容要求包容要求 最大实体边 界 最大实体边 界 50 50 0.015 49.984da 50； dfe50 解析： 解析： 0.016 0.015 49.984 50 da/mm f/mm 0.016 49.984 50 da/mm f/mm 4-7 答案 4-7 答案 (1) 30H7 的表面粗糙度高度特征的参数值较小。的表面粗糙度高度特征的参数值较小。 理由：同一公差等级的零件，小尺寸零件表面的粗糙度参数值 比大尺寸零件小一些。 理由：同一公差等级的零件，小尺寸零件表面的粗糙度参数值 比大尺寸零件小一些。 (2) 50H7/g6 的表面粗糙度高度特征的参数值较小。的表面粗糙度高度特征的参数值较小。 理由：理由：50H7/g6 为间隙配合；为间隙配合；50H7/k6 为过渡配合。相互 配合的孔轴， 其他条件相同时， 间隙配合的表面粗糙度值应比过盈配 合的表面粗糙度值小一些。 为过渡配合。相互 配合的孔轴， 其他条件相同时， 间隙配合的表面粗糙度值应比过盈配 合的表面粗糙度值小一些。 (3) 圆柱度公差为0.01mm的圆柱度公差为0.01mm的30H7孔的表面粗糙度高度特 征的参数值较小。 孔的表面粗糙度高度特 征的参数值较小。 理由：表面的粗糙度参数值应与尺寸公差和几何公差协调，形 状公差与尺寸公差的比值越小， 表面粗糙度参数值越小。 当尺寸公差 等级相同时，形状公差值小的零件表面粗糙度参数值小。 理由：表面的粗糙度参数值应与尺寸公差和几何公差协调，形 状公差与尺寸公差的比值越小， 表面粗糙度参数值越小。 当尺寸公差 等级相同时，形状公差值小的零件表面粗糙度参数值小。 (4) 30H6 的表面粗糙度高度特征的参数值较小。的表面粗糙度高度特征的参数值较小。 理由：其他条件相同时，尺寸公差等级越高（值越小） ，零件表 面粗糙度参数值应越小。 理由：其他条件相同时，尺寸公差等级越高（值越小） ，零件表 面粗糙度参数值应越小。 4-9 答案 4-9 答案 4-10 答案 4-10 答案 5-6 答案 5-6 答案 (1) 减速器属于一般机械，轴的转速不高，所以选用减速器属于一般机械，轴的转速不高，所以选用 0 级轴承。级轴承。 该轴承的额定动载荷该轴承的额定动载荷 Cr=26.8kN，当量动载荷，当量动载荷 Pr=3.2kN；所以；所以 Ra 6.3 Ra 3.2 Ra 3.2 d1 d1 d2 Ra 3.2 Rzmax 12.5 Ra 25 （ ） Ra 6.3 25J7 40 Ra 3.2 40 44 80 Ra 3.2 Ra 6.3 Ra 1.6