汽车制造工艺学作业题参考答案

1、汽车制造工艺学 作业题参考答案第二章工件的装夹和机床夹具四、定位误差的分析计算题3、如图2-78a所示的圆柱体上钻轴向孔，加工要求如图a所示。如果采用图b、C、d所示三种定位方案，V型块火角a=90° ,试分析计算三种定位方案加工要求的定位误差。（图形见课本66面2-78a图a、b、c、d）解：该工件的加工要求为所钻孔（？8）轴线与工件外圆柱面轴线的同轴度公差为?0.02 ,孔深30的尺寸公差为0.21.三种定位方案中。孔深度30的定位基准都是工件的底断面，而工序基准为工件上端面。故存在基准不重合定位误差因A=L-D (D为定值)所以d(30)=Lmax-Lmin=TL=T70=0.

2、024(mm)图 2-78o：(2) b方案中？8孔同轴度的工序基准与定位基准重合都是工件外圆柱面的轴线。因工件外圆柱面存在制造误差，使定位基准在工序尺寸方向产生位置变化。即存在基准定位误差(根据 P41序号5公式)A由同轴厦误涉D定尺寸 d (A)=Td(或如右图所示 d(A)=O1O2=TN )2sina2sina d=瞒25 2sin a0.02520.0177(mm)(3) c方案中？8孔同轴度的工序基准为工件外圆柱面轴线，而定位基准为工件左母线。故存在基准不重合定位误差d max d min Td 0.025 二 d(A)=O1O2 =0.0125 (mm2222d 方案中 由丁采用

3、的是双移动V形块定性抓紧机构？8孔同轴度的工序基准与定位基准重合，且不存在基准位移定位误差，故d=0 (mmP42序号5的证明L工件直径？d0 Td或？d+： Td=a-b右图中 OL=d OM=d OE=d ON= OM =d2所以 d(C)=Cmax-Cmin=d max d min (土 +1)= sin 2 sina sina22(1)A=D-ON=D- d a sin 2Td所以 d (A)=Amax-Amin=d =A+OE=A+ =(D- 2.a sin 2d )+d=D-d( 11)a 22 asinsin22d max d min / 11 Td所以 d(B)=Bmax-Bm

4、in ( 1) =( 1)一2aa 2sinsin22C=OL-A=d-(D- -)= d( +1)-DsinsinTd( +1)sin2221、在图2-76所示阶梯轴（双点划线表示）上铢削一平面，其工序尺寸为300-0.28mm有图a定位方案，试计算，如果不考虑阶梯轴两外圆柱同轴度公差时的定位误差。（原题图见 书本65贞2-76图a ）图c图d解：方法(1)基准不重合误差j.b1=A2-A1 =d max d min2Td20.16 f=0.08mm20102+01E1=d(2)基准位移误差 匀2上2=入2队1=£2£1=0102。析 因为E2E1+ 01E1=d所以 E

5、2E1=O1O2)方法二(列通式计算法)A=C-EF=C-(i l)=C+r1Amax=C+Amin=C+d max D min22d min D max2 -2C为定值所以 W(A) =dmaX-Dmin22d min + D max _ 0.1622 一 20.12=0.13 (mmP41序号7的证明d解：A=D-OE=D-OFsin=Dsin件D-2- _ a sin2sina sin2c d / =D+2( sinaB=a+OK=A+ d 史+D-d 耍 2 22 sinaSM-1)2.图5-46所示尺寸链c=oj-a= d-A史-d+亚 q=q(业+i) 22 sina 2 2 si

6、na所以Ad(A)=Td婪2 sina d(B)=史(业-1)2 sina d(C)=旦(-+i)2 sina第五章尺寸原理及应用 三、分析计算题1、 试分析图 5-45a、 b、 c 中尺寸链的增减环.Al A2 A3心A5 A4 丁 Hfta图解：a图与A0反向的为增环，与A0同向的为减环则增环为A1、A2、A3 A5;减缓为A4 A6b 图原尺寸链为并列尺寸链，其中 A3为公共环，分解为两个独立的尺 寸链A1、A2为增环，A3 A4为减环 （A0为封闭环）；B1为增环，A1为减环（B0 为封闭环）c 图原尺寸链为并列尺寸链，将其分解为两独立尺寸链，其中 A0=B2 A3=B3,A1、A2

7、为增环,A3 A4为减环（A0为封闭环）；B1、B2、B3为增环,B4 为减环（B0为封闭环）AlA3 AOA2_A4tAS图 5-46(1) 判断组成环中的增缓和减环(2) 用极值法计算封闭环的基本尺寸、公差和极限偏差(3) 用统计法计算尺寸链的基本尺寸、公差和极限偏差1. 各组成换尺寸均按正态分布，且中间偏差与平均偏差相等时。2. 各组成环尺寸按三角形分布，且中间偏差与平均偏差相等时。解：(1)判断组成环中的增环、减环增环为A2、A4 A5 ;减环为A1、A3(2)计算A0的基本尺寸、公差和极限偏差A0= 工 Az-工 Aj=(A2+A4+A5)-(A1+A3)=(30+20+40)-(5

8、5+35)=0mmTA0W Tai=TA1+TA2+TA3+TA4+TA5=0.46+0.52+0.10+1.033+0.62=1.733ESA0W ESAz-E EIAj=(0.26-0.022+0.62)-(-0.46+0.06)=1.258EIA0=E EIAz- E ESAj=(-0.26-0.55+0)-(0+0.16)=-0.475(3)计算尺寸链的基本尺寸、公差和极限偏差1.组成环尺寸均按正态分布且中间偏差与平均偏差相等党组承欢的尺寸为对称分布且中间偏差与平均偏差相等时，如右图所示，则其中间尺寸Aim与平'均偏差Ai也相等1°封闭环尺寸A0.计算过程图(2)A0

9、=£ Az-Aj=(A2+A4+A5)-(A1+A3)= (30+20+40) - (55+35) =0mm2。封闭环公差TA0因组成环公差按正态分布则TA0= n 1TAiTAi.0.46*0.46 0.52*0.52 0.10* 0.10 0.033* 0.033 0.62*0.62 =0.,i 1936mm3°封闭环中间偏差 0 0= z- ji 1i 1=( 2A 4+A5) -( + 3)=(0+0.0385+0.31)-(0.23+0.11)=0.392mm4。封闭环极限偏差ESA0 EIA0ESA0= 0+TA0=0.392+ 0936=0.860mm22EI

10、A0= 0-坦=0.392- 0936 =-0.076mm于 0.860则 A0=0 -0.0762.各组成环尺寸均按三角形分布且中间偏差与平均偏差相等1 °封闭环尺寸A0 (计算过程同上)A0=0mm2。封闭环公差TA0因组成环公差按三角形分布，姐中间偏差与平均偏差相等故Ki=1.22TA0= n 1TAiTAi. 1.22* 0.46*0.46 0.52*0.52 0.10*0.10 0.033* 0.033 0.62*0.62 .i 1=1.142mm 3°封闭环中间偏差 0 0= z- ji 1i 1=( 2+A 4+A5) -( + 3)=(0+0.0385+0.

11、31)-(0.23+0.11)=0.392mm4°封闭环极限偏差ESA0 EIA0ESA0= 0+丝=0.392+ 1142=0.963mm22EIA0= 0- TA0 =0.392- 1142=-0.179mm22+0.963则 A0 = 0 -0.179 |4、图5-48所示为一汽车变速器倒档装置简图，设计要求装配间隙A0=0.0820.430mm若零件设计图样规定：双联齿轮3轮毂两端面尺寸 A3=48*；止推垫片2及4的厚度尺寸A2=A4=1.50.o4 mm试用极值法计算变速器壳体1 的两内平面尺寸A1的基本尺寸A1的基本尺寸、公差及极限偏差。A2 A3 A4 A04A5图

12、5-48解：依题意建立倒档装置尺寸链如右图所示+0.043封闭环为A增环为A1,减环为A2、A3、A4 其中A0=0 +0.082(1) 计算A1的基本尺寸根本公式 A0= £ Az- £ AjA0=A1-(A2+A3+A4) A1=A0+A2+A3+A4=0+1.5+48+1.5=51mm 计算A1的公差TA1因为 TA0W TA1=TA1+TA2+TA3+TA4所以 TA1=TA0-(TA2+TA3+TA4)=0.348-(0.04+0.039+0.04)=0.229mm(3) 计算极限偏差ESA1 EIA1由 ESAOE ESAz-E EIAj所以 0.43= ESA

13、I- (-0.04-0.119-0.04 )ESA1=0.231(mm)EIA1=-TA1+ ESA1=-0.029+0.231=0.002(或由 0.082= EIA1- (0-0.08-0 )所以 EIA1=0.002)+0.231故 A1=5o.00210、如图5-54所示为汽车倒档装置图。设计要求倒档齿轮 3的轮毂端面与垫片 4问保证装配间隙0.51.00mni设计规定A1=20.6mmA2=A4=1.30.04 mm际准件) 欲采用完全互换装配法保证装配精度，试设计确定有关零件的尺寸公差和极限偏 差。嫩A3 A0 44 _Al1图 5-54解：装配尺寸链如右图所示已知入1=。0.50

14、 TA0=0.5A1=20.6mm A2=A4=1.3°0.0< mm啊准件)A0 为封闭环 A1 为增环 A2、A3A4为减环俺完全互换法确定有关零件的尺寸公差及极限偏差(1) 求A3的基本尺寸由 A0=A1-(A2+A3+A4)得 A3=A1-A2-A4-A0=20.6-1.3-1.3-0=18mm(2) 确定组成环公差由公式Tav.l=理有Tav.l= TA0=0.5 0.04 0.04=0.21n 12选择A1为协调环对其他组成环公差惊醒适当修正取 TA3=0.18mm IT12由公式 5-21 得 TA1=TA0-(TA2+A3+A4)=0.5-(0.04+0.18+

15、0.04)=0.24mm3 。确定组成环的极限偏差按公差注向体内原则A3=180.18AlAOLJA4 AS一图 5-56解：尺寸链如右图所示A0为尺寸链A1为增环A2、A3 A4、A5为减缓(1) 求A0的基本尺寸公差、极限偏差A0=A1-(A2+A3+A4+A5)=430-(80+100+190+60)=0 TA0=0.5-0.1=0.4(mm) A0=C+°：5(2) 确定组成环公差P=99.73%寸ki=1乂因各组成环呈正态分布故k0=1由公式5-23可知Tav.q=Tav.s= TA0 = 0.4 =0.179mm n 1、6 1选择A1为协调环，其他组成环公差分别取为(按

16、 IT11选取)TA2=0.19 TA3=0.22 TA4=0.29 TA5=0.12(IT10) WJ TA1=0.4 2-(0.19 2+0.222+0.292+0.122)不成立重选都找IT10TA2=0.12 TA3=0.14 TA4=0.185 TA5=0.12 则 TA1= 0.4 2-(0.12 2+0.142+0.1852+0.122)=0.278mm相当丁 IT1011除协调环外 按公差注向体内原则A9-RC0°°°A2800.12 A3 100 -0.14 A4 190-0.185 A560 -0.12(3) 确定组成环极限偏差先计算极限偏差由

17、公式5-17有 0= z-Aj= 1- ( 2+A3A4+A5)i 1i 10.3= 1- (-0.06-0.07-0.0925-0.06) 1=0.018mmESA1晓 1+TA!=0.018+0278=0.157mm 22EIA1= 1- TA1=0.018- °=-0.121mm 22+0.157故 A1=4300.12119、图5-58所示为一齿轮装置图，装配精度要求：确保轴向间隙 A0=00.25mm. 设计规定；A1=430+0.25 mm;A2=802 mm;A3=100)14 mm;A4=19&185 mm;A5=58.12 mm欲 采用固定调整装配法保证装配

18、精度，调整垫片初定值AF=2mm制造公差TAF=0.04mm试计算确定调整片组数Z、补偿能力S、调整垫片各族尺寸及极限偏A1图 5-58解：尺寸链图如右图所示A1为增环，A2、A3、A4 A5 AF为减环。A0为封闭环已知 A1=43C+0'25 mm;A2=8.i2 mm;A3=100.i4 mm;A4=190.i85 mm;A5=58.i2 mm初定AF=2mm TAF=0.04mm(1) 计算A0的基本尺寸、公差、极限偏差A0=£ Az-工 Aj= A1-(A2+A3+A4+A5+AF) =430-(80+100+190+58+2)=0 TA0=Amax-Amin=0.

19、25-0=0.25+0.25则 A0=0 0 mm(2) 计算调整垫片数及补偿能力 S S= TA0-TAF=0.21Z>n 2TAii 1=TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 = 0.25 0.12 0.14 0.185 0.12TA0 - TAFTA0 -TAF0.25 0.04=3.88取Z=4组(3) 计算调整垫片分组尺寸AFZAF1互 AZmaxS Ajmin+TAF-A0max=430.25-(80-.012+100-0.14+190-0.185+58-0.12 ) +0.04-0.25=2.60500.04mmAF2=AF1-S=2.605-0.21=2.395。皿 m

20、mAF3=AF2-S=2.395-0.21=2.185 匕皿 mmAF4=AF3-S=2.185-.021=1.975 00.04 mm如图5-60a所示为某柴油机体零件及相关设计尺寸。相关表面加工的工艺过程：精锐顶平面P,工序尺寸为A1 (图b);精鲤曲轴主轴承座孔和凸轮轴轴承 孔，工序尺寸为B1、B2(图c)。试(1)建立工艺尺寸链，并指出尺寸链问关系和封闭环。(2)计算工序尺寸 A1、 B1及 B2 ,公差和极限偏8图 5-60分析：设计基准与定位基准不重合故需进行工艺尺寸误差计算，尺寸链如右图所示B2=A2为公共环，B0A0为封闭环解：算公共环需从精度要求高的尺寸链着手因 B0=155°'°7 (IT8-9) A0=460 土 0.1(IT9-10)故先解 B 尺寸链 B1=B0+B2=155+205=360mm因 TB0