互换性与技术.doc

课后作业题答案（未讲内容不要求）：P39 第1章课后作业1.1 （1）正确。原因：一般情况下，实际尺寸越接近基本尺寸说明制造的误差越小。（2）错误。原因：规定的是公差带的宽度，不是位置，没有正负。（3）错误。原因：配合是由孔、轴的配合性质、装配等综合因素决定，不是由零件的加工精度决定。但在通常情况下，加工精度高，可在一定程度上提高配合精度。（4）正确。原因：过渡配合必须保证最大过盈量和最小间隙的要求。（5）错误。原因：可能是过渡配合，配合公差是孔、轴公差之和。1.2 （1）28，孔，下偏差为零，正值，轴，上偏差为零，负值 （2）基孔制，基轴制，基孔制，定值刀具、量具的规格和数量 （3）20，01，18，5到12级 （4）间隙，过盈，过渡，间隙1.3 基本尺寸 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 公差孔 +0.050 +0.032 0.018轴 +0.072 +0.053 0.019孔 -0.041 -0.062 0.021轴 +0.005 -0.034 0.0391.4（1） +0.039 0 0.039 -0.025 -0.064 0.039 +0.103 +0.025 +0.064 0.078 间隙（2） -0.014 -0.035 0.021 0 +0.013 0.013 -0.014 -0.048 -0.031 0.034 过盈（3） +0.005 -0.041 0.046 0 -0.030 0.030 +0.035 -0.041 -0.003 0.076 过渡1.5（1），（2），（3），（4），（5），（6），（7），（8）1.6（1），（2），（3），（4）1.7解：因要求最大间隙为+0.013，最大过盈为-0.021，所以需采用过渡配合在没有特殊要求的前提下，一般采用基孔制配合，并根据工艺等价的要求，孔的公差等级要低于轴1至2个公差等级。一般孔采用7级公差精度，轴采用6级公差精度，即。因最大间隙为+0.013=ESei=0.021ei，所以ei=+0.008；最大过盈为-0.021=EIes=es，所以es=+0.021。查表，在6级公差精度条件下，接近计算得到上下偏差值的基本偏差为1.8解：配合公差Tf=0.048-0.014=0.034=Th+Ts在没有特殊要求的情况下，采用基孔制配合，孔的公差等级采用7级，即，孔的公差为0.021。则轴的公差为0.0340.021=0.013按照工艺等价原则，轴的公差等级暂取为6级，查表，其公差为0.013最大过盈-0.048=EIes=0es，所以es=0.048最小过盈-0.014=ESei=0.021ei，所以ei=0.035查表，则轴为1.9 过盈量不大的过盈配合，有一定过盈量的过渡配合，有一定间隙的过渡配合，保证一定间隙量的间隙配合P58第2章课后作业2.1 测量的实质是为确定被测对象的量值而进行的实验过程，以确定工件是否符合设计图样的要求。被测对象，计量单位，测量方法，测量精度2.2按“级”使用存在系统误差；按“等”使用存在随机误差2.3测得值与被测量真值的差值；绝对误差，相对误差；因被测要素的几何量大小不同时，不能用绝对误差评定测量精度，所以规定相对误差。2.4随机误差评定的指标是其正态分布的标准差大小；随机误差不能消除；多次测量后按照3倍标准差原则处理2.5 单次测量结果用单次测量值和3倍标准差表示，多次测量结果用测量结果的算术平均值和3倍算术平均标准差表示；算术平均标准差要小于标准差，即算术平均标准差表示的测量精度要高于平均标准差表示的测量精度2.6第一种方法：从图样上标定的最大和最小极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度验收工件；第二种方法：验收极限等于图样上标定的最大和最小极限尺寸，不取安全裕度。 第一种方法：上验收极限尺寸=最大极限尺寸-安全裕度，下验收极限尺寸=最小极限尺寸+安全裕度；第二种方法：上验收极限尺寸=最大极限尺寸，下验收极限尺寸=最小极限尺寸2.740-0.004=39.9962.8 用相对误差比较。0.006/100=6105，0.008/200=4105，200mm测量的精度高2.9(1)算术平均值：（0.042+0.043+0.040+0.043+0.042+0.043+0.040+0.042+0.043+0.042）/10=0.042，即算术平均值为（2）不存在变值系统误差。因给定条件中无法判断零位是否正确归位以及测量环境温度的变化趋势。（3）单次测量值与算术平均值的差并求和：20.042-20.042=0，20.043-20.042=0.001，20.040-20.042=-0.002，20.043-20.042=0.001，20.042-20.042=0，20.043-20.042=0.001，20.040-20.042=-0.002，20.042-20.042=0，20.043-20.042=0.001，20.042-20.042=0，即单次测量值与算术平均值的差的平方并求和：0，1，4，1，0，1，4，0，1，0，即则（4），即为0.0036mm，单次测量值与算术平均值的差值的绝对值没有大于0.0036的项，因此判断不存在粗大误差。（5）（6）（7）（8）2.10（1）：查表，安全裕度A=0.0062，计量器具允许不确定度u=0.0056，分度值为0.01的外径千分尺不确定度为0.004，0.004小于0.0056。所以验收上验收极限为（50-0.050-0.0056）=49.9444，下验收极限为（50-0.112+0.0056）=49.8936（2）：查表，安全裕度A=0.0046，计量器具允许不确定度u=0.0041，分度值为0.01的外径千分尺不确定度为0.005，0.005大于0.0041。所以确定新的安全裕度A=0.005/0.9=0.0056。所以验收上验收极限为（60+0.023-0.0056）=60.0174，下验收极限为（60-0.023+0.0056）=59.9826（3）：查表，安全裕度A=0.0025，计量器具允许不确定度u=0.0023，分度值为0.01的外径千分尺不确定度为0.004，0.004大于0.0023。所以确定新的安全裕度A=0.004/0.9=0.0044。所以验收上验收极限为（40-0.0044）=39.9956，下验收极限为（40-0.025+0.0044）=39.9794（4）：查表，公差为0.620，安全裕度A=0.062、计量器具允许不确定度u=0.062（均取测量工件公差的十分之一）。分度值为0.01的内径千分尺不确定度为0.008，0.008小于0.062。所以验收上验收极限为（50+0.620-0.062）=50.558，下验收极限为（50+0.062）=50.062（5）孔GB1804m：查未注公差等级表（教材38页），公差为0.600，安全裕度A=0.06、计量器具允许不确定度u=0.06（均取测量工件公差的十分之一）。分度值为0.01的内径千分尺不确定度为0.008，0.008小于0.06。所以验收上验收极限为（41+0.300-0.06）=41.240，下验收极限为（41-0.3+0.06）=40.760P101第3章课后作业3.1（1）正确。（2）正确。（3）正确。（4）正确。（5）错误。（可逆要求不适用于独立原则和包容要求）（6）正确。（因为一般情况下位置公差的定向公差大于形状公差）3.2（1）同轴度，平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度、对称度、圆跳动、全跳动，直线度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度（2）线线间、平面面平面面间、回转圆柱内，平行度（3）极限，允许材料量为最多，极限尺寸，最大实体边界（4）单一尺寸要素的尺寸公差与形状公差之间的关系（尺寸公差与形状公差相互补偿），保证配合性质；利用尺寸公差补偿形位公差，保证可装配性；利用尺寸公差补偿形位公差，保证轴类零件和薄壁类零件的强度。（5）零件的几何特征、零件的使用要求、检测的方便性3.3（1）B,B（2）B（3）B（4）A（5）B，A3.4圆柱度；半径差为0.01的两同心包络回转圆柱面；0.01；以图样标注的理想回转圆柱面半径为半径，加0.005、减0.005形成两个同心包络回转圆柱面，加工制造形成的回转圆柱面（被测要素）必须在此两个同心包络回转圆柱面之间径向圆跳动；半径差为0.025的两同心包络圆；0.025；以图样中心轴AB为基准、以图样标注的理想回转圆柱面半径为半径，加0.00125、减0.00125形成两个同心包络回转圆柱面，加工制造形成的回转圆柱面（被测要素）必须在此两个同心包络回转圆柱面之间。对称度；平行于基准平面F，平面间距离为0.025、且对称与F平面的两包络平面间区域；0.025；以基准平面F，平面间距离为0.025、且对称与F平面的两包络平面间区域，被测要素中心平面必须在此区域内圆柱度；以图样标注轴心为轴心、半径差为0.006的两个同心回转圆柱区域；0.006；被测要素轴心线必须在以图样标注轴心为轴心、半径差为0.006的两个同心回转圆柱区域内径向圆跳动；以基准CD为基准轴、半径差为0.025两个同心回转圆柱区域；0.025；被测要素必须在以基准CD为基准轴、半径分别为图样标注圆柱半径加0.0125、减0.0125（半径差为0.025）两个同心回转圆柱区域内平行度；以图样标注理想轴线为轴线，该轴线必须平行于基准轴线AB且直径为0.02的回转圆柱面；0.02；被测要素必须在以图样标注理想轴线为轴线，该轴线必须平行于基准轴线AB且直径为0.02的回转圆柱面内3.53.63.7（a）（b）（c）（d）3.8 不要求。可根据列阵变换进行。3.9（a）独立原则，实体边界，最大=20.03、最小=19.99，0.01，0.01（b）包容要求，最大实体边界，最大=20.03、最小=19.99，0，0.01（c）最大实体要求，最大实体实效边界，最大=20.05、最小=20，0.02，0.07（d）最小实体要求，最小实体实效边界，最大=20.05、最小=20，0.07，0.02（e）最大实体要求的零形位公差要求，最大实体实效边界，最大=40、最小=39.975，0，0.025（f）可逆的最大实体要求，最大实体实效边界，最大=20.04、最小=19.99，0.05，0P118第4章课后作业4.1（1）在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值（2）在个取样长度内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和的高度4.2（1）用轮廓滤波器c抑制了长波轮廓成分相对应的中线，轮廓中线是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。（2）取样长度是用于判别被评定轮廓的不规则特征的x铀方向上的长度，即测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它至少包含5个以上轮廓峰和谷。取样长度lr在数值上与c滤波器的标志波长相等，x轴的方向与轮廓走向一致。取样长度值的大小对表面粗糙度测量结果有影响。一般表而越粗糙，取样长度就越大。评定长度是用于判别被评定轮廓的x轴方向上的长度。由于零件表面粗糙度不均匀，为了合理地反映其特征，在测量和评定时所规定的一段最小长度称为评定长度(ln)。一般情况下，取ln5 lr，称为标准长度。如果评定长度取为标准长度，则评定长度不需在表面粗糙度代号上注明。当然，根据情况，也可取非标准长度。如果被测表面均匀性较好，测量时，可选ln5 lr；若均匀性差，可选ln5 lr。4.3（1）当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的16时，应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值。（2）当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。（3）表面粗糙度符号上侧，上面数值为上限值，线下面数值为下限值；若在数值后标注max则为标注的最大值，若在数值后标注min则为标注的最小值。教材113页表4.7。4.4的公差为0.030，上偏差为0.030，下偏差为0。的公差为0.019，上偏差为-0.030，下偏差为-0.049。的公差为0.019，上偏差为0，下偏差为-0.019。的最大间隙为0.079，最小间隙为0.030的最大间隙为0.049，最小间隙为0所以为保证配合性质，防止微观表面不平度对配合间隙产生过大影响，的粗糙度值应小些。4.5比效法、光切法、针描法、干涉法、激光反射法4.6（1）螺纹的表面粗糙度0.8：螺纹工作表面粗糙度Ra值为0.8（2）螺纹大径表面粗糙度0.8：螺纹外圆面粗糙度Rz值为0.8（3）内孔表面粗糙度：孔内表面粗糙度Ra值的上限值为0.8、下限值为0.4（4）右端面粗糙度：右端面粗糙度Ra值为1.6（5）左端面粗糙度：左端面粗糙度Rz值为1.6（6）未注表面的粗糙度均为Ra值为12.5P127第5章课后作业5.1量规是一种无刻度定值专用量具，用它来检验工件时，只能判断工件是否在允许的极限尺寸范围内，而不能测量出工件的实际尺寸。检验孔用的量规称为塞规，检验轴用的量规称为卡规(或环规)。塞规和卡规(或环规)统称量规。 量规按其用途不同分为工作量规、验收量规和校对量规三种5.2塞规的通规按被检验孔的最大实体尺寸(最小极限尺寸)制造，塞规的止规按被检验孔的最小实体尺寸(最大极限尺寸)制造。卡规的通规按被检验轴的最大实体尺寸(最大极限尺寸)制造，卡规的止规按被检验轴的最小实体尺寸(最小极限尺寸)制造。通规控制工件的作用尺寸，止规控制工件的实际尺寸。5.3量规的公差带不得超越工件的公差带5.4检验工件时，塞规的通规应通过被检验孔，表示被检验孔的体外作用尺寸大于最小极限尺寸(最大实体边界尺寸)；止规应不能通过被检验孔，表示被检验孔实际尺寸小于最大极限尺寸。当通规通过被检验孔而止规不能通过时，说明被检验孔的尺寸误差和形状误差都控制在极限尺寸范围内，被检孔是合格的检验轴时，卡规的通规应通过被检验轴，表示被检验轴的体外作用尺寸小于最大极限尺寸(最大实体边界尺寸)；止规应不能通过被检验轴，表示被检验轴的实际尺寸大于最小极限尺寸。当通规通过被检验轴而止规不能通过时，说明被检验轴的尺寸误差和形状误差都控制在极限尺寸范同内，被检验轴是合格的。5.5通规用来控制工件的体外作用尺寸，它的测量面应是与孔或轴形状相对应的完整表面(即全形量现)，且测量长度等于配合长度。止规用来控制工件的实际尺寸，它的测量面应是非完整表面(即不全形量规)，且测量长度尽可能短些，止规表面与工件是点接触。在量规的实际应用中，由于量规制造和使用方面的原因，要求量规形状完全符合泰勒原则是有一定困难的。因此，国家标准规定，在被检验工件的形状误差不影响配合性质的条件下，允许使用偏离泰勒原则的量规。5.6检验的工作量规分为孔量规与轴量规两部分。（1）孔检验用塞规查表，的上偏差为+0.033，下偏差为0查表5.2，工作量规制造公差T=0.0034，位置要素Z=0.005计算偏差通规：上偏差=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=0.0067 下偏差= EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=0.0033磨损极限偏差=EI=0止规：上偏差=ES=0.033 下偏差=ES-T=0.033-0.0034=0.0296画出工件和量规公差带图所以通规尺寸为：，止规尺寸为：（2）轴检验用卡规查表，的上偏差为-0.007，下偏差为-0.028查表5.2，工作量规制造公差T=0.0024，位置要素Z=0.0034计算偏差通规：上偏差=es-Z+T/2=-0.007-0.0034+0.0012=-0.0092 下偏差= es-Z-T/2=-0.007-0.0034-0.0012=-0.016磨损极限偏差=es=-0.007止规：上偏差=ei+T=-0.028+0.0024=-0.0256 下偏差=ei=-0.028画出工件和量规公差带图所以通规尺寸为：，止规尺寸为：P149第6章课后作业6.1（1）查机械设计手册，深沟球轴承6310的基本技术参数：内圈直径d=50，外圈直径D=110，轴承轴向宽度B=27。因未在轴承代号后标注公差精度等级，根据GB/T2721993、JB/T29741993轴承代号的排列顺序规定，该轴承公差等级为0级。（2）查机械设计手册，轴承的内圈上偏差为0、下偏差为-0.012，轴承外圈上偏差为0，下偏差为-0.011。（3）查机械设计手册，轴的上偏差为+0.011，下偏差为-0.005；轴承座孔的上偏差为+0.012，下偏差为-0.012。（4）画出配合公差带图轴与轴承配合公差带图为过渡配合最大过盈=EI-es=-0.012-0.011=-0.023最大间隙=ES-ei=0+0.005=0.005轴承座孔与轴承配合公差带图为过渡配合最大过盈=EI-es=-0.012-0=-0.012最大间隙=ES-ei=0.012+0.011=0.0236.2查机械设计手册，M30普通粗牙螺纹的螺距为P=3.5，公称中径为27.727。公式： 计算螺母： 计算螺栓 计算中径的最大间隙最大间隙=查表，M306H螺母中经公差为0.265、下偏差为0，所以，所以螺母不合格查表，M306f螺母中经公差为0.200、上偏差为-0.063，所以，所以螺栓不合格螺母、螺栓均不合格，所以该螺纹副不合格。6.3，为过渡配合的轴孔平键一般连接，则有平键与轴键槽两侧面配合为，平键与轮毂键槽两侧面配合为，6.4查表，配合标记为 GB/T 114411987外花键标记 GB/T 114411987内花键标记 GB/T 114411987各技术参数如图P176第7章课后作业7.1传动运动的准确性传动运动的平稳性载荷分布的均匀性传动侧隙7.2切向综合总偏差齿距偏差径向综合总偏差径向跳动7.3一齿切向综合偏差一齿径向综合偏差齿廓总偏差齿廓形状偏差齿廓倾斜偏差单个齿距偏差7.413个精度等级，012级。标注示例：7 GB/T 10095.12001 7 GB/T 10095.120017.5为了保证齿轮润滑、补偿齿轮的制造误差、安装误差以及热变形等造成的误差。齿厚极限偏差，公法线长度极限偏差7.6教材171页表7.13、表7.14。7.7确定齿轮精度由已知条件，查表7.14，该小齿轮的精度等级在69级之间，且该齿轮既传递运动又传递动力，按线速度确定精度等级查表7.15，齿轮及你给的等级为6级，表示为6 GB/T 10095.12001。最小侧隙和齿厚偏差中心距最小侧隙分度圆齿厚上偏差取负值，则分度圆直径查表7.11，径向跳动查表7.3，切齿径向进刀公差所以齿厚公差分度圆齿厚下偏差公称齿厚所以分度圆公称齿厚、偏差为确定检验项目参照表7.13，选择第一检验组，即齿距累计总公差、齿廓总公差、齿向公差、径向跳动公差、分度圆齿厚及其极限偏差。查表7.11，、；查表7.10，内孔尺寸查表为齿顶圆尺寸齿顶圆直径偏差行为公差内孔圆柱度 所以内孔圆柱度查表7.5，端面圆跳动公差为0.014mm顶圆径向调动等于端面圆跳动为0.014mm齿轮表面粗糙度查表7.7，齿轮表面粗糙度Ra为0.8。齿轮设计图样模数m4齿数z45齿形角20变为系数x0精度6 GB/T 10095.12001距累计总公差0.036齿廓总公差0.015； 齿向公差0.015径向跳动公差0.029分度圆齿厚及其极限偏差材料：45号钢；齿部热处理G54。P185第8章课后作