互换性及技术测量作业参考答案.pdf

1 互换性与技术测量作业参考答案 第一章 3 在相同条件下 在立式光学比较仪上 对某轴同一部位的直径重复测量 10 次 按测量顺 序记录测得值为 30 4170 30 4180 30 4185 30 4180 30 4185 30 4180 30 4175 30 4180 30 4180 30 4185 单位为 mm 1 判断有无变值系统误差 2 判断有无过失误差 若有则删去 3 求轴这一部位直径的最近真值 4 求表示测量系列值的标准偏差 5 求表示算术平均值的标准偏差 x 与极限误差 xlim 6 写出最后测量结果 解 列表 测量顺序测得值 Vi Xi 10X 62 10 Vi XiXiVi 2 Vi 130 4170 0 0011已剔除 230 418000 0 00010 01 330 4185 0 00050 25 0 00040 16 430 418000 0 00010 01 530 4185 0 00050 25 0 00040 16 630 418000 0 00010 01 730 4175 0 00050 25 0 00060 36 830 418000 0 00010 01 930 418000 0 00010 01 1030 4185 0 00050 25 0 00040 16 10X 10 10 1 i Xi 30 4180 10 1 2 i Vi 2 9 1 2 i Vi 0 89 9X 9 9 1 i Xi 30 4181 110 2 0 4714um um3335 0 19 89 0 1 5 1 0 i umVi 10 6 0 i umVi 10 6 5 1 0 ii umViVi 因此无变值系统误差 2 按肖维勒准则 由 n 10 查表 1 5 得 Zc 1 96 故 Zc 1 96 0 0004714 0 0009mm 有 001 0 1ZcV 由肖维勒准则第一项测得值含粗误差 应剔除 再按 n 9 查表 1 5 得 Zc 1 92 故 mmZc0006 01000 3335 0 92 1 2 所有 Vi 均小于等于 Zc 故已无含粗误差得测得值 3 轴得最近真值 mm N Xi X4181 30 4 表示测量系列值的标准偏差 um n Vi 3335 0 19 89 0 1 2 5 算术平均值的标准偏差 x um n x 1117 0 9 3335 0 um xx 3351 0 3 lim 6 最后测量结果 mmXX x 0003 0 4181 300003351 0 4181 30 lim 第二章 1 用已知数值 确定下列表中各项数值 绘出公差带图解并说明配合性质 P92 配 合 件 基 本 尺 寸 mm 极限尺寸 mm 极限偏差 mm 公差 mm 间隙 X 或过盈 Y mm 基 本 尺 寸 与 极 限 偏 差 标注 mm 绘公差带图 解并说明配 合性质maxminES es EI ei Xmax 或 Ymin Xmin 或 Ymax Zav 孔 20 20 033200 03300 03 3 0 0740 0200 047 20 20 033 0 0 20 20 020 0 041 0 间隙配合 轴19 98019 959 0 020 0 0410 02 1 孔 40 40 025400 02500 02 5 0 008 0 033 0 012 5 40 40 025 0 0 40 40 033 0 017 0 过渡配合 轴40 03340 0170 0330 0170 01 6 孔 60 59 97959 949 0 021 0 0510 03 0 0 002 0 051 0 026 5 6060 021 0 051 0 过盈配合 轴6059 9810 0 0190 01 9 3 6060 0 019 0 2 查表绘出下列相配合的孔 轴公差带图 并说明各配合代号的含义及配合性质 不查表 2 6 1 f7 H8 30 查表 2 1 知 IT8 33um IT7 21um H 为下偏差 且 EI 0故上偏差 ES 33um f 为上偏差 由表 2 5 查得 es 20um 故 ei es IT7 20 21 41um f7 H8 30 为间隙配合 其 Xmax 33 41 74umXmin 0 20 20um 3 h6 H7 81 查表 2 1 知 IT7 18um IT6 11um H 为下偏差 且 EI 0故 ES 18umh 为上偏差 且 es 0故 ei 11um h6 H7 81 为间隙配合Xmax 18 11 29umXmin 0um 6 js7 H8 85 查表 2 1 知 IT854umIT7 35um H 为下偏差 且 EI 0故上偏差 ES 54umjs 为上或下偏差es 1 2 IT7 1 17um 4 ei 1 2 IT7 1 17um js7 H8 85 为过渡配合 Xmax 54 17 71umYmax 0 17 17um 8 d6 k7 60 查表 2 1 知 IT7 30um IT6 19um d 为上偏差 查表 2 5 知 es 100um 故 ei es IT6 100 19 119um 60 K7 公差等级为 IT7 属例外 2 故 k 值 上偏差 计算如下 ES ES 计算值 2 IT7 IT6 2 30 19 9um EI ES IT7 9 30 21um d6 k7 60 为间隙配合 其 Xmax 9 119 128um Xmin 21 100 79um 11 k6 H7 20 查表 2 1 知 IT7 21umIT6 13umH 为下偏差其 EI 0故 ES 21um 查表 2 5k 为下偏差ei 2um故 es 15um k6 H7 20 为过渡配合 其 Xmax 21 2 19umYmax 0 15 15um 5 3 计算下列各题 1 有一配合 基本尺寸为 25mm 要求配合的最大间隙为 0 013mm 最大过盈为 0 021 mm 试决定孔 轴公差等级 选择适当的配合 写出代号 并绘出公差带图 2 有一配合 基本尺寸为 25mm 按设计要求 配合的过盈应为 0 014 0 048mm 试 决定孔 轴公差等级 按基孔制选定适当的配合 写出代号 算绘出公差带图 3 有一配合 基本尺寸为 25mm 按设计要求 配合的间隙应为 0 66 m 应为基轴 制 试决定孔 轴的公差等级 按标准选定适当的配合 写出代号 并绘出公差带图 1 已知 Xmax 13um Ymax 21um 基本尺寸为 25mm 解 Tf Xmax Ymax 13 21 34um Th Ts 查表 2 1 知 IT6 13um IT7 21um 可取 Th 21um IT7 Ts 13um IT6 利用基孔制 孔公差代号为 25H7EI 0ES 21um 该配合为基孔制过渡配合 轴基本偏差为 下偏差 ei 应满足 Xmax ES ei 即 13 21 eiei 8um 查表 2 5 可知轴得基本偏差代号为 m 公差代号定为 25m6 轴的极限偏差为 ei 8umes ei Ts 21um 配合为 25H7 m6 2 已知基本尺寸为 25mm Ymin 14umYmax 48um 解 Tf 34 Th Ts 查表 2 1 IT7 21um IT6 13um 可取 Th 21um Ts 13um 采用基孔制孔公差代号 25H7 EI 0ES 21um 该配合为基孔制过盈配合 轴的基本偏差为下偏差ei 应满足 Ymin ES ei 14 21 ei 故 ei 35um 6 查表 2 5 可知轴的基本偏差代号为 S 极限偏差为 ei 35um es 48um公差代号定为 25s6 配合为 25H7 s6 3 已知基本尺寸为 25mm Xmin 0 Xmax 66um基轴制 解 Tf Xmax Xmin 66um Th Ts 查表 2 1 知 IT8 33um 可取 Th Ts 33um 采用基轴制 轴公差代号 25h8es 0ei 33um 该配合为基轴制间隙配合 孔的基本偏差为下偏差 EI 应满足 Xmin EI es EI 0 0 故 EI 0 可知 孔的基本偏差代号为 H 极限偏差 EI 0ES 33um 配合尺寸为 25H8 h8 7 试计算配合孔 轴用工作量规的工作尺寸 并绘出量规的公差带图 解 查表 2 1 知 IT7 21um IT6 13um 查表 2 6 知 G 的基本偏差 为 EI 7um 故 ES EI IT7 7 21 28um 25G7 为 25 25h6 其 es 0 ei 13um 作孔 轴公差带图 7 2 从表 2 26 中查得 IT7 基本尺寸 25mm 的孔用工作量规尺寸公差 T 2 4um Z 3 4um IT6 基本尺寸 25mm 的轴用工作量规尺寸公差 T 2um Z 2 4um 3 画量规公差带图 4 计算工作量规的工作尺寸 25G7 孔用量规 通规上偏差 Ts EI Z T 2 7 3 4 2 4 2 11 6um 通规下偏差 Ti EI Z T 2 7 3 4 1 2 9 2um 即 25 也可写成 25 0116 止规上偏差 Zs ES 28um 止规下偏差 Zi ES T 28 2 4 25 6um 即 25 25h6 轴用量规 通规上偏差 TS es Z T 2 0 2 4 1 1 4um 通规下偏差 Ti es Z T 2 0 2 4 1 3 4um 即 25 止规上偏差 Zs ei T 13 2 11um 8 止规下偏差 Zi ei 13 即 25 也可写成 24 9870 8 试计算配合孔 轴用工作量规的工作尺寸 并绘出量规的公差带图 解 1 从表 2 1 2 5 和表 2 6 查得 孔公差 IT7 21um ES 21um EI 0 轴公差 IT6 13um ei 33um es 20u 2 从表 2 26 中查得 IT7 基本尺寸 30um 的孔用工作量规 尺寸公差 T 2 4um Z 3 4um IT6 基本尺寸 30mm 的轴用工作量规 尺寸公差 T 2um Z 2 4um 3 画量规公差带图 4 计算工作量规的工作尺寸 30H7 孔用量规 通规上偏差 Ts EI Z T 2 0 3 4 1 2 4 6um 通规下偏差 Ti EI Z T 2 2 2um 即 30 止规上偏差 Zs ES 21um 9 止规下偏差 Zi ES T 21 2 4 18 6um 即 30 30f6 轴用量规 通规上偏差 Ts es Z T 2 20 2 4 1 21 4 通规下偏差 Ti es Z T 2 20 2 4 1 23 4 即 30 止规上偏差 Ts ei T 33 2 31um 止规下偏差 Ti ei 33um 即 30 9 试计算 30d9 轴的验收极限尺寸 并选择测量仪 解 基本尺寸 30mm 工件公差 IT9 52um 轴的基本偏差 es 65um 故ei es IT9 65 52 117um 1 查表 2 28 确定安全裕度 A 0 0052mm 2 确定验收极限 上验收极限 30 0 065 0 0052 29 9298mm 10 下验收极限 30 0 117 0 0052 29 8882mm 3 选择测量器具 查表 2 28 的 I 档 u1 4 7um 档 u1 7 8um 档 u1 12um 按 I 档选用测量器具 查表 2 29 尺寸范围 0 50mm 分度值 0 01mm 的外径千分尺的不确定度 0 004mm 小于 0 0047mm 故可选用 分度值 0 02mm 的游标卡尺不确定度 0 026mm 均大于 档 u1 故不能选用 P158 2 将下列要求标注在零件图上 1 如附图 3 2 零件 轴心线对二端公共轴心线同轴度公差为 0 012mm 两轴颈处的圆度公差为 0 01mm 2 如附图 3 3 零件 两孔的公共轴心线对底面的平行度公差为 0 01mm 在孔 轴心线的全长上 两孔的轴心线对公共轴心线的同轴度公差为 0 01mm 3 如附图 3 4 零件 轴心线对轴心线的同度度公差为 0 02mm 左侧端 面 A 在 42 处对轴心线的轴向圆跳动公差为 0 03mm 外圆柱面的圆柱度 公差为 0 01mm 11 5 在给定平面内 用自准直仪按节距法测量直线度误差 测得值如下表所列 2 用最小区域法求直线度误差 3 如附图 3 5 所示 试分别说明各图在最大与最小实体状态时 允许的轴线直线度 12 误差极限值和各自遵守的边界 a 如图所示 采用独立原则 轴线直线度误差不允许大于 0 012mm 不受尺寸公差 带控制 最大实体状态时 允许的轴线直线度误差极限值为 0 012mm 最小实 体状态时 允许的轴线直线度误差极限值为 0 012mm 独立原则无遵守边界 b 如图所示 尺寸公差和形状公差遵守最大实体原则 该轴的实际尺寸处处为最大实体尺寸 10 最大实体状态 时 其轴线允许的直线度误差为 给定的公差值 0 012mm 当轴的实际尺寸处处为最小实体尺寸 9 964mm 最小实体状态 时 允许的轴线直线度误差 极限为 0 036 0 012 0 048mm 遵守实效边界 其边界是直径等于实效尺寸 dvc 10 0 012 10 012 的理想圆柱 面 c 如图所示 10轴的尺寸公差与轴的形状公差遵守包容原则 当处于最大实体状态即轴的实际尺寸处处为 10mm 时 不允许有直线度误差 当处于最 小实体状态即轴的尺寸 处处为最小实体尺寸 9 964mm 时 轴线的直线度误差最大允许值为 0 036mm 遵守最大实体边界 其边界为直径是最大实体尺寸 10mm 的理想圆柱面 d 如图所示 10轴的尺寸公差与轴的形状公差遵守包容原则 当处于最大实体状态即轴的实际尺寸处处为 10mm 时 不允许有直线度误差 当处于最 小实体状态即轴的尺寸处处为最小实体尺寸 9 964mm 时 轴线的直线度误差最大允许 值为 0 012mm 遵守最大实体边界 其边界为直径是最大实体尺寸 10mm 的理想圆柱面 4 根据附图 3 6 分别求出下列尺寸和允许的形位误差值 1 实效尺寸 2 最大实体尺寸时允许的轴线垂直度误差极限值 3 最小实体尺 才时允许 4t 线垂直度误基极限值 4 实际孔应遵守的边界 解 1 实效尺寸 Dvc Dmin tg 60 0 05 59 95mm 13 2 最大实体尺寸 Dmin 60mm 时 允许的轴线垂直度误差极限值为 0 05mm 3 最小实体尺寸 Dmax 60 12mm 时 允许的轴线垂直度误差达到最大值 0 120 0 05 0 17mm 4 实际孔应遵守的边界为实效边界 边界应为直径 59 95mm 轴心线垂直于基准端面 的理想圆柱面 第四章 1 一实际轮廓如附图 4 1 所示 求 Ra Rz Ry Sm S tp 当 c 为 Ry的 50 时 1 Ra 4 0 25 2 8 0 25 3 4 0 25 2 8 0 25 3 2 5 6 4um 2 Rz 4 8 4 8 8 4 8 4 8 8 5 12 8um 3 Ry 16um 4 0 5 5 1 5 0 5mm 轮廓微观不平度间距是指轮廓波峰与相邻轮廓波谷间包含的中线长度 n 是取样长度 l 内包含的轮廓微观不平度间距的个数 5 S 是轮廓的单峰间距 是指两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度 6 c 为 Ry 的 50 时 是轮廓支承长度 在取样长度内平行于中线的直线与轮廓峰相截所得各段 截线长度之和 14 2 一加工表面的要求如附图 4 2 所示 试解释表面粗糙度标注中各字符的合义 图表示用去除材料方法获得表面 Rz 的最大允许值为 1 6um Ry 的最大允许值为 6 3um 取样长度为 1mm 当水平截距 c 为 Ry 的 50 时 轮廓支承长度率不小于 70 加工纹理方向沿平行方向 第五章 2 按下面举行花键结的公差与配合查表 并分别标注在花键轴的剖面图上 图略 4 加工 M16 6g 的螺栓 已知某种加工方法所产生的误差为 P 一 0 01mm 问这种加工方法允许实际中径变化范围还有多少 解 查表 5 8 M16其 P 2mm d2 14 701 查表 5 10Tdz 160um 查表 5 14g 的下偏差es 38um ei es Tdz 38 160 198um dzmax 14 701 0 038 14 663um dzmin 14 701 0 198 14 503um 26 28um 因 故 即 15 即 故 第六章 1 已知直齿圆柱齿轮副 模数 m 5mm 齿形角 20 齿宽 b 50mm 齿数 Z1 20 Z2 100 中心距 a 300mm 孔径 d1 25mm d2 80mm 精度等级 6 一 FL 1 查表确定齿轮副各检验项目的公差或极限偏差 2 查表确定大 小齿轮齿坯各部分技术要求的公差或极限偏差 查表 6 15 对 6 级精度齿轮 m 5mm z1 20 第 I 公差组可检测 其 第 II 公差组可检测 其 ff 10um 第 III 公差组可检测 其 12um 齿侧间隙可通过检测 其 Ess 4fpt 52um Esi 16fpt 208um 对 m 5mm z2 100 的 6 级精度齿轮 第 I 公差组 可检测 其 Fr 尺寸链简图的画法 1 确定封闭环并找出组成环 2 画出尺寸链简图 从封闭环的某一尺寸界线开始 依次画出组成环 环环相连不间断 最后到达封闭环的另 一尺寸界限 并画出封闭环 用单箭头表示作图方向 3 在尺寸链简图上标明增环 与减环 第七章 1 有一套筒 按 65h1