《公差》二版习题答案(三、六两章因题简单未包含).doc

公差配合与测量技术（笫二版）各章习题参考答案第一章 光滑圆柱的公差与配合习题110解：1）该配合用于对心与可拆卸，根据给出条件，xmax20,Ymax20 可知为过渡配合。2）考虑到一般情况下应优先选用基孔制，该配合未提出其它要求，故选用基孔制。3）求出配合公差 Tf=XmaxYmax=40m查教材P14表12 IT6+IT7=13+21=34m40m故令孔选用IT7 轴选用IT64）确定孔、轴极限偏差并选定配合基准孔 EI=0 ES=+IT7=+21mXmax=ES-ei=21-ei 设Xmax 暂按20代入则 ei=21-20=1m Ymax=EI-es=0-es 则es=0-（-20）=+20m 查表15 只有轴的基本偏差k为ei=+2m与计算的值相接近，故选k，对前计算值重新修正： Xmax=ES-ei=21-2=19m 显然，Xmax仍小于20m ，符合题意。即：配合应为 25H7k6 5）验算 25H7： ES=21m EI=0m 25k6： es=20m ei=2m Xmax=ES-ei=21-2m=19m Ymax=EI-es=0-20m =-20m 即： Xmax20m ,Ymax-20m 符合题意。习题 111 解：1）确定基准制 因为一般情况，可选用基孔制 2）确定孔、轴公差等级 由于 Tf=Xmax-Xmin=0.097-0.04=0.057mm=57m 查表12，与计算相接近的孔、轴公差等级为：IT6=22m IT7=35m 取孔公差等级为IT7（比轴低一级） 即 TD=35m轴公差等级为IT6 Td=22m则基准孔 ES=+35m EI=0 3）计算热变形所引进的间隙变化量 X=952210-6（100-20）-2210-6（150-20）-0.1045=-105m 4）确定非基准件轴的基本偏差 因基准孔 ES=35m EI=0 Xmin=EI-es=40m es=- Xmin=-40m ei=es-Td=-62m 为了补偿热变形，在所计算的轴的上下偏差中加入补偿值X，即： es=es=-145m ei=ei=-167m 故气缸孔的尺寸及偏差应为： 95（mm） 活塞的尺寸及偏差应为 ： 95（mm） 习题117 解：1）减速器属于一般机械，题意已明确采用P级精度2）查现代综合机械设计手册（中） 北京出版社 P1249页 轴承内径 d=45mm 外径 D=75mm 宽 B=16mm 额定径向动负荷 C=21KN 实际径向动负荷为：1500N P=150021000=0.07 查表1-28 P0.07C 应属于轻负荷 3）查表124 轴承内孔与轴配合的公差带应为45j6 ；查表125 轴承和外壳配合的公差带应为75H7 习题118 解：1）参照教材P45各级精度应用的范围，应选择P0级 2）已知该汽车所用前轴承的负荷为轻系列深沟球轴承，型号可选为：61810 3）该轴承内孔与轴的配合查表124，应选公差带为：50j6；查表125与轴承配合的外壳孔公差带为：65J7第二章 测量技术基础习题223 解：1）假设经过判断，不存在已定系统误差 2）求出测量列算术平均值 =10.012753）计算残差 i=0 不存在未定系统误差4）计算测量列单次测量值的标准差S1.865m 5）判断粗大误差 3S=31.865m=5.595m由于测量列的各残差值皆小于3S，故无粗大误差 6）计算测量列总体算术平均值的标准偏差 =0.54m 7）计算测量列总体算术平均值的测量极限误差 =3=m=m1.6m 8）确定测量结果 单次测量结果（第五次） X5=10.0143S=10.0140.0056 算术平均值表示的测量结果 XC=3=10.012750.0016 习题224 解：1）如果只测量1次，则测量值20.020为不定值（S=0），此时测量结果为20.02020.0200.005 即测量值可能为20.02520.015内的任何值。 2）如测量5次 算术平均值 5=20.021 则 S=1.58 =0.00071 3=0.00210 3）测量列为5次的测量结果表示 3=20.0210.0021 4）如0.002，应重复测量几次？ 由3）计算可知，测量5次已使30.0021 ，即需要5次测量；若0.002 ，n显然要大于5次以上，由于n10以后减少不明显，为了降低测量成本，生产中一般情况下取n10次为宜。 习题225解：1）确定计量器具的不确定度允许值因工件公差 T=25m （相当于IT7）查表29 A=2.5m则计量器具的不确定度允许值为 u1=0.9A2.25m 2）选择计量器具查表210若选分度值0.01的外径千分尺，不确定度 u)1=0.004=4m 由于 u)1u1根据表24附注，当u)1u1 时，可采用比较测量（即采用尺寸等于40 量块，调整分度值0.01千分尺的零位，再用千分尺，测量工件）；根据附注，应重新计算安全裕度A值 A=u=4=4.4m此时采用分度值0.01的千分尺进行比较测量时，应按以下极限尺寸验收工件：39.95=39.950.0044=39.94639.25=39.9250.0044=39.921即：使用分度值0.01的外径千分尺进行比较测量 的工件时，测出的工件实际尺寸应在39.921639.946范围内方合格。第四章 形状和位置公差及检测习题48解：1）列出下表并将测量值换算为线性累计值 注：每格线性值=250=0.0025=2.5m 2）按表中线性累计值作图（见后） 序号012345678测量值（格）0220-0.5-0.5213累计值（格）02443.53569线性累计值（m）0510108.757.512.51522.5 3）按最小条件法与二端点连线法确定误差值 最小条件法 f1=0.009二端点连线法 f2=12 0.0050.0060.011 见下图所示。 习题49 解： 1）根据图4121 习题图49 a）图网格布线指示的测量方向，重新求出各测点读数的累计值，见下图所示。 0 12.5 2.5 7.5 20 9.5 +2.5 10 02）上图中各测点累计值是根据图4121习题图49 a）所表示的测量方向，将b）图左、右测值叠加而成。如上图中的“0”是习题图4-9b）左边的“0”与右边的“0”的累计值；又如上图中的“+12.5”是习题图49 b）左边的“0”与右边的“+12.5”的叠加；而上图中的“+2.5”则是b）中“+12.5“与“-10”的叠加；而上图的“+7.5”则是b）左“7.5”与右“0”的叠加；上图的“+20”是b）图的“+12.5”与左边的“+7.5”的叠加 0 +50 +10 +40+80 +40+10-40 0 3）将上面各测点累计值的角度值转变为线性值 每格线性值=200=0.004=4m 4）计算被测表面的平面度误差值由于被测各点的测量值的分布己符合对角线平面法原则，故 f=80（-40）m=120m=0.12 习题410 解： 1）将表4-27中D 面与B面各测点读数列成下表形式平 面012345678D角度测量值（格）1-1.51-31-1.50.50-1.5线性测量值（m）464124620-2累计线性值（m）4-22-10-6-12-10-10-12B角度测量值（格）023520.5210线性测量值（m）08-1220-82-840累计线性值（m）08-416810266 2）按D面与B面的累计线性值分别作图，便可分别得到D面与B面的直线度误差曲线，再作出一组包容二曲线的平行线（沿Y坐标方向距离为最小），在Y方向所测得的距离即为D面与B面的不平行度误差，本题的误差值 f0.032。 习题411 解：1）按两个坐标方向的正确理论尺寸所确定的1、2、3、4号孔的中心绘出位置度0.5公差带，显然，各孔在两个坐标方向的位置度误差值不能越出半径公差值0.25 2）不难看出：1号孔的最大位置度误差值为 f10.1 2号孔的最大位置度误差值为 f20.15 3号孔的最大位置度误差值为 f30.18 4号孔的最大位置度误差值为 f0.15 3）由于各孔的位置度误差值皆小于0.25，该零件应判为合格第五章 位置量规 习题5-3 解： 1）下图为检验该零件垂直度要求的工作量规示意图，要求垂直度量规插入孔内后，量规上的两刀口面与工件基准面A贴合，不能透光，则垂直度合格，否则不合格。 2）量规测量部位的尺寸应以孔的实体实效尺寸作为基本尺寸，见图5-5右上部 即 dBm=Dm-t=25-0.05=24.95量规的极限尺寸为：dLm=（dBm Fm）0-T=（24.95+0.012）0-0.005 故量规测量部位的尺寸为 dLm =24.962 0-0.005 =25工作部位的最小磨损极限尺寸为：dLWmin= dBm+ Fm-Tm-Wm综合公差Tt=T+t=0.084+0.05=0.134 查表5-3 Tm=0.005 Wm=0.005dLWmin=24.95+0.012-0.005-0.005=24.952 3）将计算的量规的极限尺寸、公差等标注在量规的工作图上，见下图。第七章 圆锥的公差配合与检测习题7-1 解： 锥度 C=0.15 锥角 C=2tg=0.15 =4.3 即 =8.6=836习题7-2 解： 查表7-2 莫氏锥度 No4 C=119254 =5830.4217 若按公差等级AT7（p209推荐） ，则锥角公差值可查表7-4得 ： AT41 AT25m 习题7-3 解： 查表7-2 当 C=1：19.922时 圆锥为莫氏锥度No3 =2.87540176 若 Di=23.825 di=20.2 则 Li= 根据题意要用直径公差控制锥角误差，由图可见，最大与最小锥角误差为： tg =0.0253 =1.45 max=2.9tg 1.425min=2.85则 max-min=0.05=3习题7-5 已知 D与d M、N可测出 求出锥角的计算公式 解：由图可知 只要求出就可以计算出 作辅助线，在AFE中 FE=- AF=- tg= 故tg = 由上式求出再代入前式即可求出第八章 平键、花键联接的公差与检测习题8-8 解：1）主要表面的公差带、偏差、极限尺寸 名 称基本尺寸公差带极限偏差极限尺寸内花键小径（d）26H5 +9 0dmax =26.009 dmin=26大径（D）30H10 +84 0Dmax=30.084Dmin=30键宽（B）6H7 +12 0Bmax=6.012Bmin=6外花键小径（d）26f5 -20 -29dmax=25.980dmin=25.971大径（D）30a11 -300 -430Dmax=29.70Dmin=29.57键宽（B）6d8 -30 -48Bmax=5.97Bmin=5.952 2）主要表面的位置公差和表面粗糙度 名 称位置精度 表面粗糙度 Ram内花键小径（d） 0.8大径（D） 6.3键宽（B）对称度t1=0.008 3.2外花键小径（d） 0.8大径（D） 3.2键宽（B对称度t1=0.008 0.8 习题8-9 解：花键孔与花键轴的标注见下图第九章 普通螺纹的公差与检测习题9-8 解： 1）已知外螺纹为M2726h 中径尺寸d2=25.701 中径公差 Td2=170m则 es=0 ei=-170m 2）fp=1.732P=61m f=0.073Pk1+k2=32m 3）求作用中径 d2作用= d2单一+ f+ fp=25.593 4）判断 d2单一d2最小 即 25.525.531 不合格 dd 即 25.593d 合格但因其单一中径小于规定的最小中径，虽然该螺纹的作用中径小于规定的最大中径，该螺纹仍不合格习题9-9解： 1）已知外螺纹为M1826g 查出中径尺寸 d2=16.701 中径 公差为 Td2=160m0.043 上偏差 es=-38m 下偏差 ei=-198m 2）fp=1.732P=1.732+25=43.3m f=0.073Pk1+k226.3m0.0263 3）作用中径 D=d+ f+ fp= d2单一+0.0433+0.0263 4）由下图可以推算出此加工方法允许的实际中径尺寸变动范围为： 16.50316.593 第十章 渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测习题10-10 解： 1）d = mz d=330=90 d=390=270 2）a = m（z1z2）2=180 3）精度等级：6级 4）检验组：选表10-10序号2第公差组指标 FP第公差组指标 ff与fP t 第公差组指标 F5）查出各指标公差值或极限偏差值： FP!=32m FP2=63m ff1=8m ff2=9m fPt1=10mfPt2=11m F=9m Fr1=25m Fr2=36m 6）齿厚极限偏差 Ess为JEsi为L 则 Ess1=-10 fPt1=-0.1 Ess2=-10 fPt2=-0.11Esi1=-16 fPt1=-0.16 Esi2=-16 fPt2=-0.1767）中心距极限偏差 Fa=IT7=20m=0.028）轴线平行度公差 fx=F=0.009 fY= F=0.0045习题10-11解： 在教材表中因未列有F与f的公差值，可参考以下公式进行计算： F=FP+ff f=0.6（fP t+ fP t） （见机工出版社方昆凡公差与配合实用手册P622） F=FP+ff =32+8=40m f=0.6（fP t+ fP t）=0.618=10.8m F=FP+ff=63+9=72m f=0.620=12 m 通过比较发现：FF F F ff ff由上可知：所测两齿轮虽然f与f小于规定的公差值，但因FF与 F F ，该两齿轮指标符合第公差组要求应合格；再查表10-6，6级精度的齿轮沿齿高接触班点不应少于50（实际为60）；沿齿宽方向不应少于70（实际为75），故该齿轮副接触精度（第公差组）不合格，故该齿轮副仍不合格。习题10-12 解： 已知 d=mz=330=90 F0.025 F0.038 F0.03查表10-3 Fr=36m F =28m 查表10-4 FP=45m 1）若选取表10-10中序号5、6检验组时，第公差组的评定指标为：Fr与FW 由于 FW FW 虽然FrFr）仍应为不合格 2）若选取表10-10中序号2、3检验组时，第公差组的评定指标为：FP因FP FP 应为合格习题10-13 解： 1）计算分度圆圆周速度 d1=mz=332=96 v=d n=3.1429610-396060 ms=4.83 ms 2）根据齿轮用途按表10-8和表10-9，应选取第公差组的精度等级为8级，第公差组可与第公差组的精度一样，也选择为8级，第公差组可高选一级为7级，故齿轮的精度为： 8-8-7 3）按表10-10，结合中、小型厂及生产类型，选择公差组的检验组为序号5，各组的检验组指标为： 第公差组：Fr与FW第公差组：ff与fP t第公差组： F 4）查表10-3、10-4、10-5得： Fr=45mFW=40m ff=14m fP t=20m FP=45m F=16m习题10-14 解： 1）计算最小侧隙 j=a（1 t1-2t2）2sin am（Z1+Z2）2=240 j=0.042 因 V1 8.3 ms 查表10-11 j=0.01M 故 j0.0140.04 j= j+ j=0.082）计算E与E 查表：ff18m F11m F71m bIT9100mK= 30m 由表10-21得 f= IT8=36m E=-ftg+=-0.047 由表10-15 求得齿厚偏差代号为 E=-2 fP t=-0.04 T=2tg 88mE= E- T=-128m 查表10-15 求得齿厚下偏差代号 -6.4m 与G=-6fPt1 相近，则齿厚下偏差代号为 E=-6fPt1=-