机械精度设计课后习题答案.doc

1、 一 1、按优先数的基本系列确定优先数： （ 1） 第一个数为 10，按 R5系列确定后五项优先数。 解：后五项优先数是 16， 25， 40， 63， 100。 （ 2） 第一个数为 100，按 R10/3系列确定后三项优先数。 解：后三项优先数是 200， 400， 800。 2、试写出 R10优先数系从 1 100 的全部优先数（常用值）。 解： R10优先数系从 1 100 的全部优先数是 1， 1.25， 1.6， 2， 2.5，3.15， 4， 5， 6.3， 8， 10， 12.5， 16， 20， 25， 31.5， 40， 50， 63，80， 100。 3、普通螺纹公差自

2、3级精度开 始其公差等级系数为： 0.50， 0.63，0.80， 1.00， 1.25， 1.60， 2.00。试判断它们属于优先数系中的哪一种 ?其公比是多少？ 解：它们属于 R10 （ 0.50， 2.00），公比是 1.25。 三 1、孔的基本尺寸 D=50mm，最大极限尺寸 Dmax=50.087mm，最小极限尺寸 Dmin=50.025mm，求孔的上偏差 ES，下偏差 EI及公差TD，并画出公差带图。 解：根据公式可得 孔的上偏差 ES=Dmax-D = 50.087-50 = +0.087 mm 孔的下偏差 EI=Dmin-D = 50.025-50 = +0.025 mm 孔的

3、公差 TD= Dmax - Dmin =0.062 mm 2、设某配合的孔径为 027.0015 ，轴径为 016.0034.015 ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙 (或过盈 )、平均间隙 (或过盈 )和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。 解： (1)极限尺寸：孔： Dmax= 15.027 Dmin= 15 轴 : dmax= 14.984 dmin= 14.966 (2)极限偏差：孔： ES=+0.027 EI=0 轴： es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔： TD=|ES-EI|= |（ +0.027） -0|=0.027 + 0

4、 - +0.087 +0.025 50 轴： Td= |es-ei|=|（ -0.016）（ -0.034）|=0.018 (4)极限间隙： Xmax= ES ei=（ +0.027） （ -0.034） =+0.061 Xmin= EI es=0（ -0.016） =+0.016 平均间隙 0385.021 m i nm ax XXX av (5)配合公差： Tf= TD+ Td=0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。 3、设某配合的孔径为 005.0034.045 ，轴径为 0 025.045 ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙 (

5、或过盈 )及配合 公差，画出其尺寸公差带图与配合公差带图，并说明其配合类别。 解： (1)极限尺寸：孔： Dmax= 45.005 Dmin= 44.966 轴 : dmax= 45 dmin= 44.975 Y X + 0 - +0.061 +0.016 Xmin -0.016 -0.034 + 0 - +0.027 孔 15 轴 Xmax (2)极限偏差：孔： ES=+0.005 EI=-0.034 轴： es= 0 ei= -0.025 (3)尺寸公差：孔： TD=|ES-EI|= |（ +0.005） -（ -0.034）|=0.039 轴： Td= |es-ei|=|0（ -0.02

6、5） |=0.025 (4)极限间隙： Xmax= ES ei=（ +0.005）（ -0.024） =+0.029 Ymin= EI es=-0.034 0=-0.034 (5)配合公差： Tf= TD+ Td=0.039+0.025=0.064 (6)尺寸公差带和配合公差带图如图所示 ，它们属于过度配合如图所示。 4、若已知某孔轴配合的基本尺寸为 30mm，最大间隙 Xmax=+23 m，最大过盈 Ymax=-10 m，孔的尺寸公差 TD=20 m，轴的上偏差 es=0，试画出其尺寸公差带图与配合公差带图。 解：已知 Ymax=EI-es=-10 m TD=ES-EI=20 m Xmax=

7、ES-ei=+23 m Y X + 0 - +0.030 -0.034 -0.034 -0.025 + 0 - +0.005 孔 45 轴 得： EI= Ymax+es=-10+0=-10 m ES= TD+EI=20+（ -10） =+10 m ei=ES- Xmax=+10-（ +23） =-13 m 5、已知某零件的基本尺寸为 50 mm，试用计算法确定 IT7和 IT8的标准公差值，并按优先数系插入法求 IT7.5、 IT8.5及 IT7.25、IT8.25 级公差值。 解：因 50mm 在 30 50 的尺寸段内，则计算直径D= 5030 38.73 由式 3-16 得标准公差因子：

8、 i= 0.453D +0.001D=0.453 73.38 +0.001 38.37=1.56 m 由表 3-1得 IT7=16i； IT8=25i，则 IT7=16i=16 1.56=24.96 m，修约为 25 m； IT8=25i=25 1.56=39 m。 IT7.5= IT7 q 10= IT7 1.25=20i=20 1.56=31.2 m， 修约为 31 m Y X + 0 - +23 -10 -10 -13 + 0 - +10 孔 mm30 轴 IT8.5= IT8 1.25=31.25i=48.75 m，修约为 49 m IT7.25= IT7 q 20= 16i 1.12

9、=27.955 m，修约为 28 m IT8.25= IT8 q 20= 25i 1.12=43.68 m，修约为 44 m 6、已知两根轴，其中 d1= 5 mm，其公差值 Td1=5 m， d2=180 mm，其公差值 Td2=25 m。试比较以上两根轴加工的难易程度。 解：对于轴 1， 5mm 属于大于 3 6 mm 尺寸段，故 D1= 63 4.24 mm 13 11 001.045.0 DDi = m73.024.4001.024.445.0 3 782.673.0 51 11 iTa d 根据 a1=7 查表 3-1 得轴 1 属于 IT5 级。 对于轴 2， 180 mm，属于大

10、于 120 180 mm 尺寸段，故 D2= 97.146180120 mm mi 52.297.1 4 60 0 1.097.1 4 645.0 32 1092.952.2252 22 iTa d 根据 a=10查表 3-1得轴 2属于 IT6级。 轴 2 比轴 1 的公差等级低，因而轴 2 比轴 1 容易加工。 7、试用标准公差、基本偏差数值表查出下列公差带的上、下偏差数值，并写出在零件图中，采用极限偏差的标注形式。 (1)轴： 32d8， 70hll， 28k7， 80p6，120v7。 (2)孔： 40C8， 300M6， 30JS6， 6J6，35P8 解：（ 1）轴 32d8 查表

11、得：基本偏差 es=-80 m， IT8=39 m 则 ei=es-IT8=-80-39=-119 m 32d8= 080.0119.032 70hll 查表得：基本偏差 es=0， IT11=190 m 则 ei=es-IT11=0-190=-190 m 70hll= 0 190.070 28k7 查表得：基本偏差 ei=+2， IT7=21 m 则 es=ei+IT7=+2+21=+23 m 28k7= 023.0002.028 80p6 查表得：基本偏差 ei=+32， IT6=19 m 则 es=ei+IT6=+32+19=+51 m 80p6= 051.0032.080 120v7

12、查表得：基本偏差 ei=+172， IT7=35 m 则 es=ei+IT7=+172+35=+207 m 120v7= 207.0172.0120 (2)孔： 40C8 查表得：基本偏差 EI=+120 m， IT8=39 m 则 ES=EI+IT8=+120+39=+159 m 40C8= 159.0120.040 300M6 查表得：基本偏差 ES=-9 m， IT6=32 m 则 EI=ES-IT6=-9-32=-41 m 300M6= 009.0041.0300 30JS6 查表得：偏差 ES=-EI=（ IT6-1） /2=（ 13-1）/2=+6 m 30JS6= 0006.0

13、0006.030 6J6 查表得：基本偏差 ES=+5 m， IT6=8 m 则 EI=ES-IT6=+5-8=-3 m 6J6= 005.0003.06 35P8 查表得：基本偏差 ES=-26 m， IT6=39 m 则 EI=ES-IT6=-26-39=-65 m 35P8= 026.0065.035 8、试通过查表确定以下孔、轴的公差等级和基本偏差代号，并写出其公差带代号。 (1) 轴 033.0017.040 (2)轴 036.0123.0120 (3)孔 030.0060.065 (4)孔 285.0170.0240 解：（ 1）轴 033.0017.040 40属于 3040mm

14、的尺寸段，基本偏差 ei=+0.017 查表得基本偏差代码为 n IT=es-si=+0.033-（ +0.017） =0.016mm 查表得公差等级为 7 级 轴 033.0017.040 的公差带代号 40n6 (2)轴 036.0123.0120 120属于 100120mm的尺寸段，基本偏差 es=-0.036mm 查表得基本偏差代码为 f IT=es-si=-0.036-（ -0.123） =0.089mm 查表得公差等级为 9 级 轴 036.0123.0120 的公差带代号 120f9 (3)孔 030.0060.065 由 IT=ES-EI=-0.030-（ -0.060） =

15、0.030mm 查表得公差等级为 7 级 65 属于 5065mm 的尺寸段，基本偏差 ES=-0.030mm ，=11 m ES=ES（表） + ES（表） =ES- =-0.030-0.011=-0.041 mm 查表得基本偏差代码为 R 孔 030.0060.065 的公差带代号 65R7 (4)孔 285.0170.0240 由 IT=ES-EI=+0.285-(+0.170) =0.115mm 查表得公差等级为 9 级 124属于 225250mm的尺寸段，基本偏差 EI=+0. 170mm ， 查表得基本偏差代码为 D 孔 285.0170.0240 的公差带代号 240D9 9、

16、已知 )(5r )(6H50 045.0 034.0 016.00 ， )(7e )(8H50 050.0 075.0 039.00 。试不用查表法确定 IT5、 IT6、IT7、 IT8的标准公差值和它们的配合公差，并求出 50e5、 50E8的极限偏差。 解：由 r5 极 限 偏 差 值 可 得 ：IT5=es-ei=+0.045-(+0.034)=0.011mm=11 m 由 H6 极限偏差值可得 IT6=ES-EI=+0.016-0=+0.016mm=16 m 由 e7 极 限 偏 差 值 可 得 IT7 =es-ei=-0.050-(-0.075)=0.025mm=25 m 由 H8

17、极限偏差值可得 IT8=ES-EI=+0.039-0=0.039mm=39 m （ 1）对于 50e5， 基本偏差代码为 e 则基本偏差 es=-0.050mm ei=es-IT5=-0.050-0.011=-0.061mm 50e5= 050.0061.050 （ 2）对于 50E8 基本偏差为下偏差，用通用规则计算计算基本偏差 EI=-es=-（ -0.050） =+0.050mm ES=EI+IT8=+0.050+0.039=+0.089mm 80E5= 089.0050.050 10、已知 30N7( 007.0028.0 )和 30t6( 054.0041.0 )。试不用查表法计算

18、6n7H30 与6h7T30 的极限偏差，并画出尺寸公差带图。 解： 由 N7 极限偏差值可得 IT7= ES-EI=-0.007-（ -0.028）=0.021mm 由 t6 极限偏差值可得 IT6= es-ei=+0.054-（ +0.041）=0.013mm （ 1） 6n7H30 对于基准孔 30H7， EI=0， ES=EI+IT7=+0.021mm 对于 n6，由 30N7( 007.0028.0 )可以得 ES=-0.007mm ES=-ei+ ei=-ES+ =-（ -0.007） +（ 0.021-0.013） =+0.015mm es=ei+IT6=+0.015+0.013

19、=+0.028mm 6n7H30 = 028.0 015.0021.006730 nH 第十题（ 1） 6n7H30 公差带图 +0.015 +0.028 + 0 - +0.021 H7 30 n6 （ 2） 6h7T30 对于基准轴 30h6 es=0 ei=es-IT6=0-0.013=-0.013mm 对于孔 T7 基本偏差 ES=-ei+ =-（ +0.041） +（ 0.021-0.013） =-0.033mm EI=ES-IT7=-0.033-0.021=-0.054mm 6h7T30 = 0 013.0033.0 054.06730 hT 11、已知基孔制配合 6t7H45 中，

20、孔和轴的公差分别为 25 m和 16 m，轴的基本偏差为 +54 m，试不用查表法确定配合性质不变的同名基轴制配合 6h7T45 的极限偏差，并画出公差带图与配合公差带图。 解：由已知得 IT7=25 m， IT6=16 m 对于 t6 ei=+54 m 则 es=ei-IT6=+54-16=38 m 对于基准孔 H7 EI=0 ES=EI+IT7=0+25=25 m 对于基准轴 h6 es=0， ei=es-IT6=0-16=-16 m 对于孔 T7 通过同名的 t 计算基本偏差 ES=-ei+ =-54+（ 25-16） =-45 m -0.033 + 0 - -0.013 h6 30 E

21、I=ES-IT7=-45-25=-70 m 所以 6h7T45 = 0 016.0045.0 070.06745 hT 0 2 9.00 1 6.045m i n eiESY 0 7 0.000 7 0.0m a x esEIY 12、设孔、轴基本尺寸和使用要求如下： (1)D(d)= 35 mm， Xmax=+120 m， Xmin=+50 m； (2)D(d)= 40 mm， Ymax=-80 m， Ymin=-35 m； (3)D(d)= 60 mm， Xmax=+50 m， Ymax=-32 m； 试确定各组的配合制、公差等级及其配合，并画出尺寸公差带图。 解： (1)D(d)= 35 mm， Xmax=+120 m， Xmin=+50 m； 确定孔、轴标准公差等级 Tf=|Xmax-Xmin|=|(+120)-(+50)|=70 m 由标准公差数值表的 IT7=25 m， IT8=39 m 确定孔、轴标准公差等级为： TD=IT8=39 m， Td=IT7=25 m。 确定孔、轴公差带 因采用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为 35H8， EI=0，ES=+39 m。又因采用基孔制间隙配合，所以轴的基本偏差应从a h 中选取，其基本偏差为上偏差。选出轴的基本偏差应满足下述三个条件 Y X + 0 - -0.029 -0.070