互换性与测量技术基础第四版习题答案王伯平主编机械工程出版社.pdf

.互换性与测量技术基础习题参考解答（第 3 版）第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合 1.孔或轴 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 公差 尺寸标注 孔:10 9.985 9.970-0.015-0.030 0.015 10015.0030.0 孔:18 18.017 18+0.017 0 0.017 18017.00 孔:30 30.012 29.991+0.012-0.009 0.021 30012.0009.0 轴:40 39.95 39.888-0.050-0.112 0.062 40050.0112.0 轴:60 60.041 60.011+0.041+0.011 0.030 60041.0011.0 轴:85 85 84.978 0-0.022 0.022 850022.0 2.1)Xmax=0.033-(-0.098)=0.131mm Xmin=0-(-0.065)=0.065mm Tf=|0.131-0.065|=0.066mm 2)Ymax=0 0.060=-0.060mm Ymin=0.030 0.041=-0.011mm Tf=|-0.060+0.011|=0.049mm 3)Xmax=0.007-(-0.016)=0.023mm Ymax=-0.018 0=-0.018mm Tf=|0.023 (-0.018)|=0.041mm 4)Xmax=0.039-0.002=0.037mm Ymax=0 0.027=-0.027mm Tf=|0.037 (-0.027)|=0.064mm 5)Xmax=0.074 (-0.140)=0.214mm Xmin=0-(-0.030)=+0.030mm Tf=|0.214 0.030|=0.184mm 6)Xmax=0.009 (-0.019)=0.028mm Ymax=-0.021 0=-0.021mm Tf=|0.028 (-0.021)|=0.049mm 3.(1)50)(7f)(8H025.0050.0039.00 Xmax=0.089mm Xmin=0.025mm 基孔制、间隙配合 （2）80)(10h)(10G0120.0130.0010.0 Xmax=0.250mm Xmin=0.010mm 基轴制、间隙配合（3）30)(6h)(7K0013.0006.0015.0 Xmax=0.019mm Ymax=-0.015mm 基轴制、过渡配合（4）140)(8r)(8H126.0063.0063.00 Ymax=-0.126mm Ymin=0mm 基孔制、过盈配合 第 2 题 .（5）180)(6u)(7H235.0210.0040.00 Xmax=-0.235mm Ymin=-0.170mm 基孔制、过盈配合（6）18)(5h)(6M0008.0004.0015.0 Xmax=0.004mm Ymax=-0.015mm 基轴制、过渡配合（7）50)(6js)(7H008.0008.0025.00 Xmax=0.033mm Ymax=-0.008mm 基孔制、过渡配合（8）100)(6k)(7H025.0003.0035.00 Xmax=0.032mm Ymax=-0.025mm 基孔制、过渡配合（9）30)(6n)(7H028.0015.0021.00 Xmax=0.006mm Ymax=-0.028mm 基孔制、过渡配合（10）50)(6h)(7K0016.0007.0018.0 Xmax=0.023mm Ymax=-0.018mm 基轴制、过渡配合 4.(1)60)(9h)(9D0074.0174.0100.0 (2)30)(8h)(8F0033.0053.0020.0 (3)50)(6k)(7H018.0002.0025.00 (4)30)(6s)(7H048.0035.0021.00 (5)50)(6h)(7U0016.0061.0086.0 5.Xmin=0.025mm,Xmax=0.066mm.配合公差 Tf=|0.066 0.025|=0.041mm，Tf=Th+Ts,选基孔制.查表，孔为 7 级，轴为 6 级 Th=0.025mm Ts=0.016mm 符合要求.选 40)(6f)(7H025.0041.0025.00。验算：Xmax=0.025 (-0.041)=0.066mm;Xmin=0 (-0.025)=0.025mm.符合题意。6.1）Tf=|Xmax-Xmin|=|0.086-0.020|=0.066mm,Tf=Th+Ts 查表选 Th=Ts=0.033mm.8 级公差。基孔制 H8,根据 Xmin查表选轴为 f8，选 25)(8f)(8H020.0053.0033.00。验算 Xmax、Xmin后符合要求。（2）Tf=|Ymax-Ymin|=|0.076-(-0.035)|=0.041mm,Tf=Th+Ts查表选 Th为 7 级，Ts为 6级，基孔制 H7，根据 Ymin查表选轴为 u6，选 40)(6u)(7H076.0060.0025.00验算 Ymax、Ymin后符合要求。(3)Tf=|Xmax-Ymax|=|0.046-(-0.032)|=0.078mm,Tf=Th+Ts 查表选 Ts为 7 级，Th为 8 级，基轴制 h7，根据 Xmax 和 Ymax查表选孔为 K8，选 60)(7h)(8K0030.0014.0032.0。验算 Xmax、Ymax后符合要求。.7.l=250(a黄铜+a玻璃)t=250(19.510-6+810-6)(20+50)=0.048mm,查表 50)(7f)(8H025.0050.0039.00,0.039-(-0.050)+0.048=0.137mm，0-(-0.025)+0.048=0.073mm 0.1370.075mm,原设计 50H8/f7 配合不合适。重选为：0.075-0.048=0.027mm,0.009-0.048=-0.039mm,装配时的间隙量应为-0.0390.027mm 之间,选 50)(6n)(8H033.0017.0039.00 验算后满足要求。8.l=295 22(150-20)+12 (100-20)10-6=0.181mm;0.04+0.181=0.221mm,0.097+0.181=0.278mm 装配间隙应为 0.2210.278mm,Tf=|Xmax-Xmax|=|0.278-0.221|=0.057mm,Tf=Th+Ts 查表选孔为 7 级，轴为 6 级，基孔制 H7，根据 Xmin查表选轴（活塞）为 b6,选 95)(6b)(7H220.0242.0035.00。验算后基本满足要求。第四章 形状和位置公差及检测 1.a）公差带是距离为 0.02mm 的两平行平面之间的区域；b）公差带是直径为 0.02mm 的圆柱面内的区域；c）公差带是距离为 0.02mm 且平行于基准 A 的平行平面之间的区域。2.a）为垂直度公差，公差带与基准轴线相垂直。它的公差带相对于基准有确定的方向，并且公差带的位置可以浮动。它的公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。b）为圆跳动公差，控制与基准同轴的任一半径位置的圆柱面上的位置误差。c）为全跳动公差，控制与基准同轴的所有半径位置的圆柱面上的位置误差；跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置，它可以综合控制被测要素的位置、方向和形状的。3.a）要求斜端面对基准轴线成 60的理想方向，又要求斜端面中点在轴方向距离 B 面有公差要求。b）要求斜端面对基准轴线成 60的理想方向，则公差带是距离为公差值 0.05mm，且与基准轴线成 60角的两平行平面之间的区域。4.a）尺寸无公差而且也不是理论正确尺寸，无基准；b）无基准；c）基准符号标注位置不对；d）正确。5.第 5 题 .6.第 6 题 7.图样序号 采用的公差原则 理想边界及边界尺寸（mm）允许最大形状公差值（mm）实际尺寸 合格范围（mm）a）独立 20.01 0.01 19.97920 b）包容 20 0.021 19.97920 c）包容 20.0 0.008 19.97920 d）最大实体 20.01 0.031 19.97920 8.平面度误差 f=|13|+|-8|=21m20m，不合格。9.第 9 题 10.|0|0 +8 +4-8 -9 -2-1 -12 +4-8 +9 0 0 -5 -2+7 -8 +4 0 +13 0 .第 10 题 11.都采用最大实体要求。a）图被测轴线必须位于直径为0.1mm，且以相对于 A、B、C 基准表面的理论正确尺寸所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。b）图三个被测轴线公差带为三个直径为0.1mm 的圆柱，三个圆柱整体上在水平、垂直方向可在0.5mm 范围内移动，但三个圆柱在水平方向上相互间不能移动，保持理论正确尺寸。c）图为复合位置度，由两个位置度联合控制孔组的位置。上框格为四个0.1mm 的公差带，由基准 A、B、C 而确定；下格框为各孔之间的进一步要求，四个0.05mm 的公差带，其几何图框仅相对于基准 A 定向，因而它可在一定范围内任意移动，孔的实际轴线必须同时符合上下框格的位置要求，即只能位于0.1mm 和0.05mm 两个圆柱形公差带的重叠部分内。d）图三个被测轴线公差带为三个直径为0.1mm 的圆柱，三个圆柱整体在水平方向可在0.5mm 范围内移动，但三个圆柱个体在水平、垂直方向上相互之间不能移动，和整体在垂直方向一样，保持理论正确尺寸。12.a）最大实体要求，理想边界尺寸为20mm，当实际尺寸为20.13mm 时，允许的垂直度误差为0.13mm；b）最大实体要求和独立原则并用，理想边界尺寸为20mm，允许的垂直度误差为0.05mm；c）最大实体要求，理想边界尺寸为19.95mm 允许的垂直度误差为0.18mm；d）独立原则，理想边界尺寸为19.95mm，允许的垂直度误差为0.05mm。13.直线度误差数据 测点序号 0 1 2 3 4 5 6 7 M 测量读数（格）0+1.5-3-0.5-2+3+2+1 累积（格）0+1.5-1.5-2-4-1+1+2 D 测量读数（格）0-2+1.5+3-2.5-1-2+1 累积（格）0-2-0.5+2.5 0-1-3-2 按最小条件：M 直线度误差 f=2000.025.75=23m D 直线度误差 f=2000.024.9=19.6m 按两端点连线：M 直线度误差 fm=2000.02(1.3+5.2)=26m D 直线度误差 f D=2000.02(3.3+1.8)=20.4m 14.直线度误差 f=3000.024.3=25.8m，25.825m，不合格。15.直线度误差 6m，合格。平行度误差 59m。5925m，不合格。.第 14 题 第 15 题 16.基准孔采用包容要求。被测孔采用最大实体要求并同时应用于被测要素和基准要素。基准孔沿中心距方向有0.04mm 的变动量，被测孔沿中心距方向有0.05mm 的变动量，位置度公差为 0.5mm，所以最大中心距为 45+0.04+0.05+25.0=45.34mm，最小中心距为45-0.04-0.05-25.0=44.66mm。17.基准孔采用最大实体要求。被测孔采用最大实体要求并同时应用于被测要素和基准要素。基准孔沿中心距方向有208.01.00.09mm 的变动量，被测孔沿中心距方向有21.05.00.3mm 的变动量，所以最大中心距为 45+0.09+0.3=45.39mm，最小中心距为45-0.09-0.3=44.61mm。第五章 表面粗糙度 1.IT=0.016-0.002=0.014（尺寸公差）T=0.0025（圆柱度公差）T0.17IT 属 T0.25IT 范围 Ra0.15T=0.375m 确定 Ra值为 0.32m 2.表面粗糙度常用的检测方法有五种：比较法、光切法、干涉法、印模法、针描法。3.形状误差属于宏观几何形状误差。一般是由机床、刀具、工件所组成的工艺系统的误差所造成的。表面粗糙度属于微观几何形状误差。指加工后，刀具在工件表面留下波峰和波长都很小的波形。第八章 尺寸链 1.0.10.35mm 2.a)A6=A5-(A1-A2)=24-30+16=10 ES6=0+0+0.052=+0.052 EI6=-0.084-0.043-0=-0.127 10052.0127.0mm b)A6=A2-A4=16-6=10 ES6=0-0=0 EI6=-0.043-0.048=-0.091 100091.0 c)A6=A1-A4-A3=30-6-14=10 ES6=0-0+0.021=+0.021 EI6=-0.052-0.048-0.021=-0.121 10021.0121.0 A5A6A2A1A4A6A2A6A4A1A3A6A5A3a)b)c)d).d)A6=A5-A3=24-14=10 ES6=0+0.021=+0.021 EI6=-0.084-0.021=-0.105 10021.0105.0 b)尺寸标注中可使 A6 的变动范围最小。3.(1)绘制尺寸链图如下 A1=32 A2=4 A3=20 A4=8 A0=0.040.15 (2)T0=A0max-A0min=0.15-0.04=0.11mm=110m (3)A0=32-4-20-8=0 (4)aav=T0/)Di001.0Di45.0(1n1i3=110/(1.56+0.73+2.87+0.898)=110/6.058=18.1 查表 2-1 aav=18.1 接近 IT8 级（标准公差值等于 25i），查表 2-4 T1=39m T2=18m T3=33m T4=22m 组成环公差之和 112m，大于封闭环公差 110m，要调整容易加工的组成环 A4的尺寸公差，使 T4=22-2=20m.（5）按向体原则确定各组成环的极限偏差，各组成环均为轴类零件，取上偏差为零 A1=320039.0 A2=40018.0 A3=200033.0 A4=80020.0 4.孔：50039.00 轴：50025.0050.0 es=-0.025-(0.010+0.002)=-0.037 ei=-0.050-(0.010-0.002)=-0.058 dmax=50-0.037=49.963mm dmin=50-0.058=49.942mm 5.(1)绘制尺寸链图 （2）活塞实际长 A3=11+40-(50-30)-12=19mm （3）A0为封闭环，由等精度法求组成环公差等级系数 aav=T0/)Di001.0Di45.0(1n1i3=(0.4+0.4)/(1.71+1.428+1.22+1.579+1.012)=0.8/6.949=0.11512 由表 2-1 查得 aav=115 时接近 IT12 级（标准公差等于 160i）,由表 2-4 查各组成环的公差值 T1=250m T2=210m T3=210m T4=250m T5=180m 组成环公差之和 1100m 大于封闭环公差值 800m，调整为：T1=250m T2=(210-100)=110m T3=(210-50)=160m T4=(250-100)=150m T5=(180-50)=130m（4）按 向 体 原 则 确 定 各 组 成 环 的 极 限 偏 差：A1=500250.0mm A2=3011.00mm A3=190160.0mm A4=0150.0mm A5=130.00mm 6.（1）绘制尺寸链图 A1=0165.00085.021 A2=03.003.00 A3=0205.001.015 第 5 题 第 3 题 .（2）A0=A1+A2-A3=21+0-15=6 ES0=+0.003+0.0165-0.01=0.0095 EI0=-0.003+0.0085-0.0205=-0.015 钻套壁厚尺寸变动范围 6.00955.985mm 第 6 题