公差与配合试题及答案

公差与配合试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.关于公差等级，下列说法正确的是：A.公差等级越高，公差值越大B.公差等级越高，公差值越小C.公差等级与公差值无关D.公差等级分为5个等级2.国家标准中，基孔制配合的孔称为：A.基准轴B.基准孔C.配合孔D.自由孔3.下列配合中，属于间隙配合的是：A.H7/g6B.H7/p6C.H7/r6D.H7/s64.国家标准规定的公差等级共有：A.10个B.15个C.18个D.20个5.关于形位公差，下列说法错误的是：A.形位公差用于控制零件的形状和位置误差B.形位公差分为形状公差和位置公差两大类C.形位公差值越小，零件精度越高D.所有的零件都需要标注形位公差6.基轴制配合的特点是：A.轴为基准件，孔为非基准件B.孔为基准件，轴为非基准件C.轴和孔都是基准件D.轴和孔都不是基准件7.公差与配合中，基本偏差是指：A.上偏差与下偏差之差B.上偏差与下偏差之和C.上偏差或下偏差中靠近零线的那个偏差D.上偏差和下偏差的平均值8.关于配合类型，下列说法正确的是：A.间隙配合的孔总是大于轴B.过盈配合的轴总是大于孔C.过渡配合可能产生间隙也可能产生过盈D.间隙配合和过盈配合不能相互转换9.国家标准中，优先选用的公差等级是：A.IT01、IT0、IT1B.IT5、IT6、IT7C.IT12、IT13、IT14D.IT16、IT17、IT1810.关于表面粗糙度，下列说法错误的是：A.表面粗糙度是评定零件表面微观几何形状误差的指标B.表面粗糙度数值越大，表面越光滑C.表面粗糙度影响零件的配合性质、耐磨性、耐腐蚀性等D.表面粗糙度的评定参数主要有轮廓算术平均偏差Ra等二、填空题（每空1分，共20分）1.公差是________允许的尺寸变动量，它等于________减去________。2.配合是指________相同的孔和轴结合后的________关系，分为________、________和________三种。3.基孔制配合中，基准孔的基本偏差为________，其代号为________。4.基轴制配合中，基准轴的基本偏差为________，其代号为________。5.国家标准规定的公差等级共有________个，从________到________。6.形位公差中，平面度公差的符号是________，平行度公差的符号是________。7.配合公差等于________公差与________公差之和。8.基本偏差是指________或________中靠近零线的那一个偏差。9.优先配合是指在________中优先选用的配合，如________、________等。10.表面粗糙度的评定参数主要有________、________、________等。三、判断题（每题2分，共20分）1.公差等级越高，加工难度越大，成本越高。（）2.基孔制和基轴制是两种不同的配合制度，不能相互转换。（）3.公差是绝对值，没有正负之分。（）4.配合公差越大，配合精度越高。（）5.过渡配合可能产生间隙也可能产生过盈，因此不能用于有相对运动的场合。（）6.基本尺寸相同的零件，公差等级越高，精度越高。（）7.形位公差可以单独标注，也可以包含在尺寸公差中。（）8.公差带是由公差大小和基本偏差共同决定的。（）9.在基孔制配合中，轴的基本偏差决定了配合的性质。（）10.表面粗糙度数值越大，表示表面越光滑，质量越高。（）四、简答题（每题10分，共30分）1.简述公差与配合的基本概念及其在机械制造中的重要性。2.解释基孔制和基轴制配合的区别及应用场合。3.说明形位公差的种类及其标注方法。五、计算题（每题10分，共30分）1.已知轴的基本尺寸为Φ50mm，上偏差为+0.018mm，下偏差为+0.002mm，求轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸和公差。2.已知孔的基本尺寸为Φ30mm，公差为0.021mm，基本偏差为H，求孔的最大极限尺寸和最小极限尺寸。3.某配合为Φ50H7/g6，查表得IT7=0.025mm，IT6=0.016mm，g的基本偏差为-0.009mm。求最大间隙、最小间隙、配合公差，并判断配合类型。六、分析与应用题（每题20分，共40分）1.分析滚动轴承内圈与轴的配合通常采用哪种基准制和配合类型，并解释原因。2.某发动机活塞与气缸的配合要求既能保证密封性，又能允许一定的热膨胀和相对运动，请选择合适的配合类型并说明理由。答案：一、选择题1.答案：B解释：公差等级是确定尺寸精确程度的等级，国家标准将公差等级分为20级，从IT01到IT18。公差等级越高，表示尺寸允许的变动范围越小，即公差值越小，加工精度要求越高。2.答案：B解释：在基孔制配合中，孔为基准件，其基本偏差为H（下偏差为0），轴为非基准件，通过改变轴的基本偏差来获得不同性质的配合。3.答案：A解释：H7/g6属于基孔制间隙配合，H表示基准孔，g6表示轴的基本偏差为g，公差等级为IT6。在间隙配合中，孔的最小极限尺寸大于轴的最大极限尺寸，配合时始终存在间隙。4.答案：D解释：国家标准规定的公差等级共有20个，从IT01到IT18，IT01精度最高，IT18精度最低。5.答案：D解释：形位公差用于控制零件的形状和位置误差，分为形状公差和位置公差两大类。形位公差值越小，零件精度越高。但并不是所有的零件都需要标注形位公差，只有那些有特殊形位精度要求的零件才需要标注。6.答案：A解释：基轴制配合是以轴为基准件，轴的基本偏差为h（上偏差为0），孔为非基准件，通过改变孔的基本偏差来获得不同性质的配合。7.答案：C解释：基本偏差是指上偏差或下偏差中靠近零线的那一个偏差，它用来确定公差带相对于零线的位置。国家标准对孔和轴分别规定了28种基本偏差。8.答案：C解释：间隙配合的孔的最小极限尺寸大于轴的最大极限尺寸；过盈配合的轴的最小极限尺寸大于孔的最大极限尺寸；过渡配合可能产生间隙也可能产生过盈，具体取决于孔和轴的实际尺寸；在一定条件下，间隙配合和过盈配合可以通过改变基本尺寸或公差等级相互转换。9.答案：B解释：国家标准规定了优先公差等级，包括IT5、IT6、IT7、IT8等，这些公差等级在机械设计中优先选用，既能保证加工精度，又不至于使制造成本过高。10.答案：B解释：表面粗糙度是评定零件表面微观几何形状误差的指标，表面粗糙度数值越大，表示表面越粗糙，越不光滑；表面粗糙度数值越小，表示表面越光滑，质量越高。表面粗糙度影响零件的配合性质、耐磨性、耐腐蚀性等。二、填空题1.公差是零件尺寸允许的尺寸变动量，它等于上偏差减去下偏差。2.配合是指基本尺寸相同的孔和轴结合后的松紧程度关系，分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三种。3.基孔制配合中，基准孔的基本偏差为0，其代号为H。4.基轴制配合中，基准轴的基本偏差为0，其代号为h。5.国家标准规定的公差等级共有20个，从IT01到IT18。6.形位公差中，平面度公差的符号是□，平行度公差的符号是∥。7.配合公差等于孔公差与轴公差之和。8.基本偏差是指上偏差或下偏差中靠近零线的那一个偏差。9.优先配合是指在国家标准中优先选用的配合，如H7/g6、H7/k6、H7/js6等。10.表面粗糙度的评定参数主要有轮廓算术平均偏差Ra、微观不平度十点高度Rz、轮廓最大高度Ry等。三、判断题1.√解释：公差等级越高，表示尺寸允许的变动范围越小，加工精度要求越高，加工难度越大，制造成本也越高。2.×解释：基孔制和基轴制是两种不同的配合制度，但在一定条件下可以相互转换。例如，将基孔制配合中的孔和轴的基本尺寸同时加上或减去一个相同的值，就可以转换为基轴制配合。3.√解释：公差是尺寸允许的变动量，是一个绝对值，没有正负之分。上偏差和下偏差是有正负的，但公差等于上偏差减去下偏差，始终为正值。4.×解释：配合公差等于孔公差与轴公差之和，配合公差越大，表示允许的间隙或过盈的变动范围越大，配合精度越低。5.√解释：过渡配合可能产生间隙也可能产生过盈，因此不能用于有相对运动的场合，因为相对运动会破坏配合性质。6.√解释：基本尺寸相同的零件，公差等级越高，表示尺寸允许的变动范围越小，精度越高。7.√解释：形位公差可以单独标注，也可以包含在尺寸公差中，当形位公差包含在尺寸公差中时，称为包容原则。8.√解释：公差带是由公差大小（公差值）和基本偏差（公差带相对于零线的位置）共同决定的。9.√解释：在基孔制配合中，孔为基准件，其基本偏差为H（下偏差为0），轴为非基准件，轴的基本偏差决定了配合的性质（间隙、过盈或过渡）。10.×解释：表面粗糙度数值越大，表示表面越粗糙，越不光滑；表面粗糙度数值越小，表示表面越光滑，质量越高。四、简答题1.公差与配合的基本概念及其在机械制造中的重要性公差是指零件尺寸允许的变动量，它等于上偏差减去下偏差。公差用于控制零件尺寸的变动范围，保证零件的互换性和装配精度。配合是指基本尺寸相同的孔和轴结合后的松紧程度关系，分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三种。间隙配合是指孔的最小极限尺寸大于轴的最大极限尺寸，配合时始终存在间隙；过盈配合是指轴的最小极限尺寸大于孔的最大极限尺寸，配合时始终存在过盈；过渡配合是指配合时可能产生间隙也可能产生过盈。公差与配合在机械制造中具有以下重要性：(1)保证零件的互换性：通过规定合理的公差，可以使同一规格的零件在不经挑选或修配的情况下就能装配，并满足使用要求。(2)提高装配精度：合理的公差与配合可以保证零件之间的配合性质，提高装配精度和产品质量。(3)降低制造成本：通过合理选择公差等级和配合类型，可以在保证产品质量的前提下，降低加工难度和制造成本。(4)提高机器性能：合理的公差与配合可以保证机器的运动精度、密封性、耐磨性等性能指标，提高机器的使用寿命和可靠性。(5)促进标准化：公差与配合的国家标准为机械设计和制造提供了统一的技术规范，促进了机械行业的标准化和专业化发展。2.基孔制和基轴制配合的区别及应用场合基孔制和基轴制是两种不同的配合制度，其主要区别如下：(1)基准件不同：基孔制配合以孔为基准件，基轴制配合以轴为基准件。(2)基本偏差不同：基孔制中，基准孔的基本偏差为H（下偏差为0）；基轴制中，基准轴的基本偏差为h（上偏差为0）。(3)非基准件的基本偏差不同：基孔制中，通过改变轴的基本偏差来获得不同性质的配合；基轴制中，通过改变孔的基本偏差来获得不同性质的配合。(4)应用场合不同：基孔制适用于孔加工难度大、轴加工容易的场合；基轴制适用于轴加工难度大、孔加工容易的场合。基孔制和基轴制的应用场合：基孔制适用于：(1)中小批量生产，使用通用刀具和量具加工孔的场合。(2)孔的加工精度要求高，需要使用专用刀具或量具的场合。(3)需要使用标准件（如滚动轴承）的场合，因为标准件的外圈（轴）通常按基轴制制造。基轴制适用于：(1)大批量生产，使用标准棒料作为轴的场合。(2)轴的加工精度要求高，需要使用专用刀具或量具的场合。(3)需要使用标准件（如滚动轴承）的场合，因为标准件的内圈（孔）通常按基孔制制造。在实际应用中，应根据零件的结构特点、加工工艺、使用要求等因素，合理选择基孔制或基轴制，以保证产品质量和降低制造成本。3.形位公差的种类及其标注方法形位公差是指零件形状和位置允许的变动量，用于控制零件的形状和位置误差。形位公差分为形状公差和位置公差两大类。形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动量，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等。位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动量，包括平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度和圆跳动、全跳动等。形位公差的标注方法如下：(1)公差框格：形位公差用公差框格表示，公差框格分成两格或多格，从左到右依次填写形位公差项目符号、公差值和基准要素。(2)公差项目符号：不同的形位公差项目有不同的符号，如直线度符号为"─"，平面度符号为"□"，圆度符号为"○"等。(3)公差值：公差值表示形位公差的大小，单位为mm。对于圆度、圆柱度等公差，公差值前需加"Φ"符号。(4)基准要素：基准要素用基准符号表示，基准符号由基准字母、基准圆圈和连线组成。基准字母大写，如A、B、C等。(5)指引线：指引线用于将公差框格与被测要素连接起来，指引线箭头指向被测要素。(6)被测要素：被测要素是指需要控制形位公差的要素，分为轮廓要素和中心要素。轮廓要素用箭头直接指向；中心要素用箭头指向尺寸线或延长线。形位公差的标注示例：(1)平面度公差标注：在公差框格中填写"□"符号和公差值，如"□0.01"，表示平面度公差为0.01mm。(2)同轴度公差标注：在公差框格中填写"○"符号和公差值，如"○Φ0.02A"，表示对基准A的同轴度公差为Φ0.02mm。(3)平行度公差标注：在公差框格中填写"∥"符号和公差值，如"∥0.03A"，表示对基准A的平行度公差为0.03mm。五、计算题1.已知轴的基本尺寸为Φ50mm，上偏差为+0.018mm，下偏差为+0.002mm，求轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸和公差。解：最大极限尺寸=基本尺寸+上偏差=50+0.018=50.018mm最小极限尺寸=基本尺寸+下偏差=50+0.002=50.002mm公差=上偏差-下偏差=0.018-0.002=0.016mm答案：轴的最大极限尺寸为50.018mm，最小极限尺寸为50.002mm，公差为0.016mm。2.已知孔的基本尺寸为Φ30mm，公差为0.021mm，基本偏差为H，求孔的最大极限尺寸和最小极限尺寸。解：基本偏差为H，表示下偏差为0。公差=上偏差-下偏差=上偏差-0=0.021mm因此，上偏差=0.021mm最大极限尺寸=基本尺寸+上偏差=30+0.021=30.021mm最小极限尺寸=基本尺寸+下偏差=30+0=30.000mm答案：孔的最大极限尺寸为30.021mm，最小极限尺寸为30.000mm。3.某配合为Φ50H7/g6，查表得IT7=0.025mm，IT6=0.016mm，g的基本偏差为-0.009mm。求最大间隙、最小间隙、配合公差，并判断配合类型。解：孔：基本尺寸Φ50mm，基本偏差H（下偏差为0），公差等级IT7轴：基本尺寸Φ50mm，基本偏差g（上偏差为-0.009mm），公差等级IT6孔的上偏差=下偏差+公差=0+0.025=0.025mm轴的下偏差=上偏差-公差=-0.009-0.016=-0.025mm孔的最大极限尺寸=基本尺寸+上偏差=50+0.025=50.025mm孔的最小极限尺寸=基本尺寸+下偏差=50+0=50.000mm轴的最大极限尺寸=基本尺寸+上偏差=50+(-0.009)=49.991mm轴的最小极限尺寸=基本尺寸+下偏差=50+(-0.025)=49.975mm最大间隙=孔的最大极限尺寸-轴的最小极限尺寸=50.025-49.975=0.050mm最小间隙=孔的最小极限尺寸-轴的最大极限尺寸=50.000-49.991=0.009mm配合公差=孔公差+轴公差=0.025+0.016=0.041mm或配合公差=最大间隙-最小间隙=0.050-0.009=0.041mm由于最小间隙大于0，因此该配合为间隙配合。答案：最大间隙为0.050mm，最小间隙为0.009mm，配合公差为0.041mm，该配合为间隙配合。六、分析与应用题1.分析滚动轴承内圈与轴的配合通常采用哪种基准制和配合类型，并解释原因。滚动轴承内圈与轴的配合通常采用基孔制配合，配合类型多为过盈配合或过渡配合。原因如下：(1)基准制选择：滚动轴承是标准件，其内圈（孔）和外圈（轴）的制造精度已经确定。为了简化设计和制造，通常采用基孔制配合，即以轴承内圈为基准件，通过改变轴的尺寸来获得不同的配合性质。这样可以减少基准件的数量，降低制造成本。(2)配合类型选择：滚动轴承内圈与轴的配合多为过盈配合或过渡配合，原因如下：a)传递扭矩：滚动轴承需要传递扭矩，过盈配合可以保证轴与轴承内圈之间的摩擦力足够大，防止相对滑动。b)定位精度：过盈配合可以保证轴与轴承内圈之间的定位精度，避免轴向和径向窜动。c)承受载荷：滚动轴承在工作过程中承受载荷，过盈配合可以保证轴承内圈与轴之间的紧密接触，提高承载能力。d)防腐蚀：过盈配合可以防止润滑油和水分进入配合表面，减少腐蚀和磨损。(3)配合等级选择：滚动轴承内圈与轴的配合等级通常根据轴承类型、载荷大小、转速等因素确定。例如：a)对于承受重载、高转速的场合，采用较大的过盈配合，如k5、m5、n5等。b)对于承受轻载、低转速的场合，采用较小的过盈配合或过渡配合，如js5、k5、m5等。c)对于需要经常拆卸的场合，采用过渡配合，如js5、k5等。(4)配合表面的要求：滚动轴承内圈与轴的配合表面要求具有较高的表面质量和精度，通常需要磨削加工，表面粗糙度Ra值不大于0.8μm，以保证配合质量和轴承寿命。综上所述，滚动轴承内圈与轴的配合通常采用基孔制配合，配合类型多为过盈配合或过渡配合，具体配合等级根据轴承类型、载荷大小、转速等因素确定。2.某发动机活塞与气缸的配合要求既能保证密封性，又能允许一定的热膨胀和相对运动，请选择合适的配合类型并说明理由。某发动机活塞与气缸的配合应选择基孔制间隙配合，具体配合类型为小间隙配合，如H7/g6、H7/h6等。理由如下：(1)配合类型选择：活塞与气缸之间需要有一定的相对