汽车制造工艺学课后习题参考答案吉大第三版.pdf

汽车制造工艺学课后习题参考答案 第 1 页 答案答案 第一章（略）第一章（略） 第二章第二章 工件的装夹和机床夹具工件的装夹和机床夹具 作业题答案：作业题答案： 三、分析题 1、试分析图示工件加工要求，应限制的第一类自由度、试分析图示工件加工要求，应限制的第一类自由度 设定坐标系： （1）连杆小头上钻通孔 1）刀具保证 2）X、Y 转动 3）X、Y 移动 （2） 1）X 移动、Y、Z 转动 2）Y、Z 转动 3）Y、Z 移动、Y、Z 转动 （3） 1）Z 移动、X、Y 转动 2）X、Y 转动 3）Y、Z 移动、Y、Z 转动 （4）移动 1）刀具保证 2）Z 移动、X、Y 转动 3）X （5） 1）刀具保证 2）X 移动、Z 转动 3）Z 移动 2 分析下列各专用机床夹具定分析下列各专用机床夹具定位元件所限制的自由度情况位元件所限制的自由度情况 汽车制造工艺学课后习题参考答案 第 2 页 设定坐标系： 1）两个短圆柱销 1：限制 X、Y 移动和转动；V 型块 4：限制 Z 移动和转动。 （图 a） 2）定位套 11：限制 X、Y 移动；平面支承 6：Z 移动，X、Y 转动；短菱形销 2：限制 Z 转 动。 （图 b） 3）平面支承 6：限制 Z 移动，X、Y 转动；短圆柱销 1：限制 X、Y 移动；定位槽 12： 限 制 Z 转动。 （图 c） 4）平面支承 6：限制 X 移动，Y、Z 转动；短圆柱销 1：限制 Y 、Z 移动；活动短 V 型块 5：限制 X 转动。 （图 d） 5）平面支承 6：限制 X 移动，Y、Z 转动；短圆柱插销 13：限制 Y 、Z 移动；活动短 V 型 块 5：限制 X 转动。 （图 e） 6）拉刀导向部分 9：限制 Y、Z 移动和转动；自位支承 10：限制 X 移动。 （图 f） 7）短圆柱销 1：限制 Y、Z 移动和转动，X 移动；短菱形销 2：X 转动。 （图 g） 8）方案 1：圆锥销 7：限制 X、Y、Z 移动；移动圆锥销 8：Y、Z 转动；菱形圆锥销 14：X 移动（重复限制）和转动。方案 2（好） ：圆锥销 7：限制 X、Y、Z 移动；移动圆锥销 8：Y、 Z 转动；移动菱形圆锥销 15：X 转动。 （图 h） 9）两个短 V 型块：限制 Y、Z 移动和转动；增加 1 个短 V 型块：限制 X 移动和转动，再增 加 1 个短 V 型块：X、Z 移动。 （图 i） 10）平面支承 6：限制 X、Y 转动和 Z 移动；短圆柱销 1：限制 X、Y 移动；短菱形插销 3： Z 转动。 （图 j） 四、定位误差的分析计算题 1、计算工序尺寸mm 0 0.28- 30的定位误差？ 1）如果不考虑阶梯轴两外圆同轴度误差时： A 图）平面定位，只有基准不重合误差：mm jb 13 . 0 2 1 . 016 . 0 d = + =； B 图）平面定位，只有基准不重合误差：mm jb 13 . 0 2 1 . 016 . 0 d = + =； C 图）V 型块定位，有基准不重合和基准位移误差： mm jb 08. 0 2 16 . 0 =；mm Td jy 071 . 0 707 . 0 2 1 . 0 45sin2 1 . 0 2 sin2 = = 所以：mm jbjy 115 . 0 071 . 0 08 . 0 d =+=+= D 图）V 型块定位，由于工序尺寸方向在 V 型块对中方向，故仅有基准不重合： mm jb 08. 0 2 16 . 0 = 汽车制造工艺学课后习题参考答案 第 3 页 E 图）定位基准是大外圆轴线，工序基准为小外圆下母线，故仅有基准不重合： mm jb 08 . 0 2 16 . 0 = 2）考虑两外圆柱的同轴度公差mm0.03： A 图）平面定位，只有基准不重合误差：mm jb 61 . 00.03 2 1 . 016 . 0 d =+ + =； B 图）平面定位，只有基准不重合误差：mm jb 61 . 00.03 2 1 . 016 . 0 d =+ + =； C 图）V 型块定位，有基准不重合和基准位移误差： mm jb 11 . 00.03 2 16 . 0 =+=；mm Td jy 071 . 0 707 . 0 2 1 . 0 45sin2 1 . 0 2 sin2 = = 所以：mm jbjy 118 . 0 071 . 0 11 . 0 d =+=+= D 图）V 型块定位，由于工序尺寸方向在 V 型块对中方向，故仅有基准不重合： mm jb 11 . 00.03 2 0.16 =+= E 图）定位基准是大外圆轴线，工序基准为小外圆下母线，故仅有基准不重合： mm jb 11 . 0 0.03 2 16 . 0 =+= 结论：D 图）和 E 图）定位误差最小。 2、分析计算工序尺寸mm0.0856和对称度 0.2 的定位误差？ 解：A 图）工序尺寸mm0.0856的定位误差：无定位误差 对称度 0.2 的定位误差：无基准不重合误差，仅有基准位移误差 mmd jy 044 . 0 )01 . 0 (034 . 0 D minmax = B 图）工序尺寸mm0.0856的定位误差：仅有基准不重合误差 mm jbd 87 . 0 = 对称度 0.2 的定位误差：基准不重合误差和基准位移误差 mm jbjyd 169 . 0 1 . 0)034 . 0 (035 . 0 (=+=+= 3、钻孔保证同轴度 0.02 及距离尺寸mm0.1270 B 图）同轴度 0.02 的定位误差： 定位基准：外圆轴线，基准重合，仅有基准位移误差： mm jyd 018 . 0 45sin2 025 . 0 = 距离尺寸mm0.1270的定位误差：仅有基准不重合误差 mm jbd 24 . 0 = C 图）同轴度 0.02 的定位误差： 定位基准：外圆下母线，基准不重合，仅有基准不重合误差： mm jbd 0125 . 0 2 025 . 0 = 汽车制造工艺学课后习题参考答案 第 4 页 距离尺寸mm0.1270的定位误差：仅有基准不重合误差 mm jbd 24 . 0 = D 图）同轴度 0.02 的定位误差： 定位基准：外圆轴线，基准重合；自动定心，基准位移误差=0 0=d 距离尺寸mm0.1270的定位误差：仅有基准不重合误差 mm jbd 24 . 0 = 第五章第五章 尺寸链原理与应用尺寸链原理与应用 三、分析计算题 1、试分析图 5-45a、b、c 中尺寸链的增减环 A 图）增环：A1、A2、A3、A5 减环：A4、A6 B 图）增环：A1、A2 减环：A3、A4 增环：B1 减环：A3 C 图）增环：A1、A2 减环：A3、A4 增环：B1、B2、B3 减环：B4 2、图 5-46 所示尺寸链，各组成环按正态分布进行计算。 （1）增环：A2、A4、A5 减环：A1、A3 （2）因为： mmAES i i258 . 1 )06 . 0 46 . 0 (62 . 0 )022 . 0 (26 . 0 )(EI)AAES 0 +=+= （）（ mmAE i i-0.475)61 . 00(0)550 . 0(26 . 0 -)(ES)AIAEI 0 =+= （）（ 所以： （3） 035-55-402030 1 11 0 =+= += n mi i m i iAA A 基基 基 = += =+=+= 1 1 1 11 0 1.7330.620.0330.10.520.46) ( n i i n mi i m i i ATATATAT 035-55-402030 1 11 0 =+= += n mi i m i iAA A 基基 基 1.1260.620.0330.10.520.46)()( 22222 1 1 2 0 =+= = n i iATA T 2615 . 0 )0.1130(0.23)-(50-)0.3140()0.0385-20(30( 1 11 0 = += += n mi i m i iAA A 1.258 0.475- 0 0+= A 汽车制造工艺学课后习题参考答案 第 5 页 所以： 3、并联尺寸链的计算（图 5-47） ，试计算： （1）A3=B2 的基本尺寸、公差及极限偏差 A 尺寸链中，A1、A2 增环，A3、A4 减环 )AA0 基 基 基 （ i iA = 所以：A3= A1+A2- A4-A0=35+6-25-0=16mm )(EI)AAES 0i iAES =（）（ 所以：0.5=0.24+0-EI（A3）-0，EI（A3）=-0.26 )(ES)AIAEI 0i iAE =（）（ 所以：0.1=0.11-0.075-ES（A3）-0.084，ES（A3）=-0.149 -0.149 0.26-3 16A = （2）B1 的公差及极限偏差 在尺寸链 B 中：B1 增环，B2 减环 因为： -0.149 0.26-3 16A =B2 ES（B1）=0.40+（-0.26）=0.14 EI（B1）=0.1+（-0.149）=-0.049 所以： 0.14 0.049-1 18B + = 4、图 5-48 计算 A1 的尺寸 解：增环：A1；减环：A2、A3、A4 A1=A0+A2+A3+A4=0+1.5+48+1.5=51 ES(A1)=ES(A0)+EI(A2)+EI(A3)+EI(A4)=0.430+(-0.04-0.119-0.04)=+0.231 EI(A1)=EI(A0)+ES(A2)+ES(A3)+ES(A4)=0.082+(0+0.080+0)=-+0.162 所以： 0.231 0.1621 18A + + = 6、图 5-50 10 、图 5-54 1）A0 为封闭环，A1：增环，A2、A3、A4：减环 0.5630.2615 2 )T(A A 0 0 = A 汽车制造工艺学课后习题参考答案 第 6 页 装配要求： 1.0 0.50 0A + + = 2）基本尺寸：0A-2.6-20.6A-A-A-AA 343210 = 所以：180-2.6-20.6A3= 3）计算公差： 公差分配： 0.22 01 20.6A + =（按入体原则） ，20 . 0 ITA1= 4）确定协调环为 A3： )(EI)AAES 0i iAES =（）（ 所以：1.0=0.22+0.08-EI（A3） ，所以：EI（A3）=-0.70 )(ES)AIAEI 0i iAE =（）（ 所以：0.5=0-0-ES（A3）-0，所以：ES（A3）=-0.50 所以： 0 0.20- -0.50 0.70-3 17.518A= （按入体原则） 14、图 5-56 基本尺寸：)AA0 基 基 基 （ i iA = 060-190-100-80-430-A-AA-A-AA 543210 = 所以： 0.50 0.100 0A + + = 18 . 0 5 4 . 0 1 T 0 av = = n TA 选择 A5 为协调环，其他组成环的公差分别取： TA1=0.25,TA2=0.10,TA3=0.12,TA4=0.15 协调环公差：0.2250.15-0.12-0.1-0.25-0.4TA 22222 5 = 除协调环外的组成环极限偏差，按偏差标注入体原则确定： 0 0.15-4 0 0.12-3 0 0.10-2 0.25 01 190A100A80A430A= + ， 协调环的极限偏差：先计算协调环的中间偏差，然后再计算协调环极限偏差： 1）0.010.3-0.075)-0.06-(-0.05-0.125- A0A4A3A2A1A5 = -0.10250.1125-0.01 2 T -EI 0.12250.11250.01 2 T ES A5 A5A5 A5 A5A5 = =+=+= 0.420.08-0.5ITAITA 13 =+ 汽车制造工艺学课后习题参考答案 第 7 页 所以： 0.1225 0.1025-5 60A + = 25、图 5-62 尺寸链：其中 L4 为封闭环。 组成环公差分配：TL1=0.12, TL4=0.18,设： 0 0.12-1 15L = ES（L2）=0.15=ES(L4)-EI(L1)= ES(L4)-（-0.12） ES(L4)=0.03 EI（L2）=-0.15=EI(L4)-ES(L1