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.doc

1、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: 109.9859.970-0.015-0.0300.01510孔: 1818.01718+0.01700.01718孔: 3030.01229.991+0.012-0.0090.02130轴: 4039.9539.888-0.050-0.1120.06240轴: 6060.04160.011+0.041+0.0110.03060轴: 858584.9780-0.0220.022852. 1) Xmax = 0.033- (-0.098) = 0.131m

2、m Xmin = 0 - (-0.065) = 0.065mmTf = | 0.131-0.065 | = 0.066mm2) Ymax = 0 0.060 = -0.060mm Ymin = 0.030 0.041 = -0.011mm Tf = | -0.060+0.011 | = 0.049mm3) Xmax = 0.007- (-0.016) =0.023mm Ymax = -0.018 0 = -0.018mm Tf = | 0.023 (-0.018)| = 0.041mm4) Xmax = 0.039 - 0.002 = 0.037mm Ymax = 0 0.027 = -0.0

3、27mm Tf =|0.037 (-0.027)| = 0.064mm5) Xmax = 0.074 (-0.140) = 0.214mm Xmin = 0 - (-0.030) = +0.030mmTf =| 0.214 0.030 | = 0.184mm第2题6) Xmax =0.009 (-0.019) = 0.028mm Ymax = -0.021 0 = -0.021mmTf =| 0.028 (-0.021) | = 0.049mm3. (1) 50 Xmax = 0.089mm Xmin = 0.025mm 基孔制、间隙配合 （2）80 Xmax = 0.250mm Xmin =

4、 0.010mm 基轴制、间隙配合（3）30 Xmax = 0.019mm Ymax = -0.015mm 基轴制、过渡配合（4）140 Ymax = -0.126mm Ymin = 0mm 基孔制、过盈配合（5）180 Xmax = -0.235mm Ymin = -0.170mm 基孔制、过盈配合（6）18 Xmax = 0.004mm Ymax = -0.015mm 基轴制、过渡配合（7）50 Xmax = 0.033mm Ymax = -0.008mm 基孔制、过渡配合（8）100 Xmax = 0.032mm Ymax = -0.025mm 基孔制、过渡配合（9）30 Xmax =

5、0.006mm Ymax = -0.028mm 基孔制、过渡配合（10）50 Xmax = 0.023mm Ymax = -0.018mm 基轴制、过渡配合4. (1) 60 (2) 30 (3) 50 (4) 30 (5) 505. 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。验算：Xmax =0.025 (-0.041) = 0.066mm ; Xmin = 0 (-0.02

6、5) = 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。 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验算Ymax、Ymin后符合要求。 (3) Tf =|Xmax-Ymax|=|0.046-(-0.032)|=0.07

7、8mm , 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 。验算Xmax 、Ymax后符合要求。7. l =(a黄铜+a玻璃)t =(19.510-6+810-6)(20+50)=0.048mm, 查表50, 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

8、 验算后满足要求。8. l =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。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

9、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

10、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20.010.0119.97920b）包容200.02119.97920c）包容20.00.00819.97920d）最大实体20.010.03119.97920 | | |0 | | |0 +8 +48.-8 -9 -2-1 -12 +4-8 +9 00 -5 -2+7 -8 +40 +13 0平面度误差 f =|13|+|-8|=21m20m，不

11、合格。9. 第9题10.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

12、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

13、垂直度误差为0.05mm。13. 直线度误差数据测点序号01234567M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+2D测量读数（格）0-2+1.5+3-2.5-1-2+1累积（格）0-2-0.5+2.50-1-3-2按最小条件：M直线度误差 f =2000.025.75=23mD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)=26mD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，25.82

14、5m，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+=45.34mm，最小中心距为45-0.04-0.05-=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0.09mm的变动量，被测孔沿中心距方向有0.3mm的变动量，所以最大中心距为45+

15、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0.32m2. 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. 0.10.35mm2. a)A6=

16、A5-(A1-A2)=24-30+16=10ES6=0+0+0.052=+0.052EI6=-0.084-0.043-0=-0.12710mmb)A6=A2-A4=16-6=10ES6=0-0=0EI6=-0.043-0.048=-0.09110c)A6=A1-A4-A3=30-6-14=10ES6 = 0-0+0.021=+0.021EI6 = -0.052-0.048-0.021=-0.12110d)A6=A5-A3=24-14=10ES6=0+0.021=+0.021EI6=-0.084-0.021=-0.10510b)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=

17、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第3题 (4)aav=T0/=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

18、偏差为零 A1=32 A2=4 A3=20 A4=84. 孔：50 轴：50 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=49.942mm5. (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/第5题=(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aa

19、v=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=50mm A2=30mm A3=19mm A4=mm A5=mm6.（1）绘制尺寸链图A1= A2= A3= （2）A0=A1+A2-A3=21+0-15=6 ES0=+0.003+0.0165 -0.01= 0.0095第6题 EI0= -0.003+0.0085-0.0205= -0.015钻套壁厚尺寸变动范围6.00955.985mm8