互换性习题及答案同名12778.docx
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互换性习题及答案同名12778
互换性习题及答案(同名12778)
第一章绪论
1-1.什么叫互换性?
为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则?
列举互换性应用实例。
(至少三个)。
答:
(1)互换性是指机器零件(或部件)相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。
(2)因为互换性对保证产品质量,提高生产率和增加经济效益具有重要意义,所以互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。
(3)列举应用实例如下:
a、自行车的螺钉掉了,买一个相同规格的螺钉装上后就能照常使用。
b、手机的显示屏坏了,买一个相同型号的显示屏装上后就能正常使用。
c、缝纫机的传动带失效了,买一个相同型号的传动带换上后就能照常使用。
d、灯泡坏了,买一个相同的灯泡换上即可。
1-2按互换程度来分,互换性可分为哪两类?
它们有何区别?
各适用于什么场合?
答:
(1)按互换的程来分,互换性可以完全互换和不完全互换。
(2)其区别是:
a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配,装配后即能满足预定要求。
而不完全互换是零件加工好后,通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组,仅同一组内零件有互换性,组与组之间不能互换。
b、当装配精度要求较高时,采用完全互换将使零件制造精度要求提高,加工困难,成本增高;而采用不完全互换,可适当降低零件的制造精度,使之便于加工,成本降低。
(3)适用场合:
一般来说,使用要求与制造水平,经济效益没有矛盾时,可采用完全互换;反之,采用不完全互换。
1-3.什么叫公差、检测和标准化?
它们与互换性有何关系?
答:
(1)公差是零件几何参数误差的允许范围。
(2)检测是兼有测量和检验两种特性的一个综合鉴别过程。
(3)标准化是反映制定、贯彻标准的全过程。
(4)公差与检测是实现互换性的手段和条件,标准化是实现互换性的前提。
1-4.按标准颁布的级别来分,我国的标准有哪几种?
答:
按标准颁布的级别来分,我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
1-5.什么叫优先数系和优先数?
答:
(1)优先数系是一种无量纲的分级数值,它是十进制等比数列,适用于各种量值的分级。
(2)优先数是指优先数系中的每个数。
1-6.代号“GB321-1980”、“JB179-1983”和“ISO”各表示什么含义?
答:
它们表示的含义是:
(1)GB321—1980
∣∣∣
国文年
家件代
标号
准
(2)JB179—1983
∣∣∣
机文年
械件代
工号
业
部
标
准
(3)ISO——国际标准化组织
1-7.下面两列数据属于哪种系列?
公比为多少?
(1)机床主轴转速为200,250,315,400,500,630,、、、单位r/min
(2)表面粗糙度R的基本系列为0.012,0.025,0.050,0.100,0.20,、、、,单位为um。
答:
(1)基本系列R10,公比为
。
(2)派生系列,公比为2。
1-8.判断结果如下:
(1)不经挑选,调整和修配就能相互替换,装配的零件,装配后能满足使用性能要求,就是具有互换性的零件。
(√)
(2)互换性原则中适用于大批量生产。
(╳)
(3)为了实现互换性,零件的公差应规定得越小越好。
(╳)
(4)国家标准中,强制性标准是一定要执行的,而推荐性标准执行与否无所谓。
(╳)
(5)企业标准比国家标准层次低,在标准要求上可稍低于国家标准。
(╳)
(6)厂外协作件要求不完全互生产。
(╳)
(7)装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。
(√)
(8)优先数系包含基本系列和补充系列,而派生系列一定是倍数系列。
(╳)
(9)产品的经济性是由生产成本唯一决定的。
(╳)
(10)保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。
(√)
ε1=
×100%=
×100%=0.008%
ε2=
×100%=
×100%=0.0075%
因为ε1>ε2
所以第二种方法测量精度高。
2-10今用公称尺寸为10mm的量块将千分表调零后测量某零件的尺寸,千分表的读数为+15um。
若量块实际上尺寸为10.0005mm,试计算千分表的调零误差和校正值.若不计千分表的示值误差,试求被测零件的实际尺寸。
解:
(1)千分表的调零误差10-10.0005=-0.0005mm=0.5um,
(2)校正值为+0.5um,
(3)被测零件实际尺寸:
10.0005+0.015=10.0155mm。
第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测
3-1判断下列说法是否正确,正确用“T”示出,错误用“F”示出,字母一律写在括号内。
(1)公差是零件尺寸允许的最大偏差。
(╳)
(2)公差通常为正,在个别情况下也可以为负或零。
(╳)
(3)孔和轴的加工精度越高,则其配合精度也越高。
(╳)
(4)配合公差总是大于孔或轴的尺寸公差。
(√)
(5)过渡配合可能有间隙,也可能有过盈。
因此,过渡配合可以是间隙配合,也可以是过盈配合。
(╳)
(6)零件的实际尺寸就是零件的真实尺寸。
(╳)
(7)某一零件的实际尺寸正好等于其基本尺寸,则这尺寸必适合格。
(╳)
(8)间隙配合中,孔的公差带一定在零线以上,轴的公差带一定在零线以下。
(╳)
(9)零件的最大实体尺寸一定大于其最小实体尺寸。
(╳)
(10)基本尺寸一定时,公差值愈大,公差等级愈高。
(√)
(11)不论公差值是否相等,只要公差等级相同,尺寸的精确程度就相同。
(√)
(12)ø75±0.060mm的基本偏差是+0.060mm尺寸公差为0.06mm(╳)
(13)因Js为完全对称偏差,故其上、下偏差相等。
(╳)
(14)基准孔的上偏差大于零,基准轴的下偏差的绝对值等于其尺寸公差。
(√)
(15)ø60
mm.(╳)
(16)因配合的孔和轴基本尺寸相等,故其实际尺寸也相等。
(╳)
(17)由于零件的最大极限尺寸大于最小极限尺寸,所以上偏差绝对值大于下偏差绝对值。
(╳)
(18)尺寸偏差可以正值,负值或零。
(√)
(19)尺寸误差是指一批零件上某尺寸的实际变动量。
(√)
(20)选择公差等级的原则是,在满足使用要求的前提下,尽可能选择较小的公差等级。
(╳)
3-2.什么是基孔制配合与基轴制配合?
为什么要规定基准制?
广泛采用基孔制配合的原因何在?
在什么情况下采用基轴制配合?
答:
(1)基孔制配合是指基本偏差为一定的孔的公差带,与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。
而基轴制配合是指基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。
(2)因为国家标准规定的20个公差等级的标准公差和28个基本偏差可组合成543个孔公差带和544个轴公差带。
这么多公差带可相互组成近30万种配合。
为了简化和统一,以利于互换,并尽可能减少定值刀具、量具的品种和规格,无需将孔轴公差带同时变动,只要固定一个,变更另一个,便可满足不同使用性能要求的配合,且获得良好的技术经济效益。
因此,国家标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系,规定了两种基准制,即基孔制和基轴制。
(3)因为采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目,有利于刀量具的标准化、系列化,因而经济合理,使用方便,能以广泛采用基孔制配合。
(4)选择基轴制配合的情况如下:
a、由冷拉棒材制造的零件,其配合表面不经切削加工;b、与标准件相配合的孔或轴;c、同一根轴上(基本尺寸相同)与几个零件孔配合,且有不同的配合性质。
3-3.更正下列标注的错误:
(1)ø80
(2)30
(3)120
(4)ø60
(5)ø80
(6)ø50
(7)ø50H8
解:
更正如下:
(1)ø80
(2)ø30
(3)120±0.021
(4)ø60
(5)ø80
(6)ø50
(7)ø50H8(
)。
3-4.下面三根轴哪根精度最高?
哪根精度最低?
(1)ø70
(2)ø250
(3)ø10
解:
(1)由Th=∣es-ei∣得
Th1=∣es1-ei1∣=∣+0.105-(+0.075)∣=0.030mm
查表3-2得:
轴的公差系级为IT7。
(2)由Th=∣es-ei∣得
Th2=∣es2-ei2∣=∣(-0.105)-(-0.044)∣=0.029mm
查表3-2得:
轴的公差系级为IT6。
(3)由Th=∣es-ei∣得
Th3=∣es3-ei3∣=∣0-(-0.022)∣=0.022mm
查表3-2得:
轴的公差系级为IT8。
由此观之,第二根轴精度最高,第三根轴轴精度最低。
3-5根据下表给出的数据求空格中应有的数据,并填入空格内
基本尺寸
孔
轴
Xmax或Ymax
Xmin或Ymin
Xav或Yav
Tf
ES
EI
Th
es
ei
Ts
Ø25
+0.013
0
0.013
-0.040
-0.061
0.021
+0.074
+0.040
+0.057
0.034
Ø14
+0.019
0
0.019
+0.012
+0.002
0.010
+0.017
-0.012
+0.0025
0.029
Ø45
-0.025
-0.050
0.025
0
-0.016
0.016
-0.009
-0.050
-0.0295
0.041
3-6查表解算下表各题,并填入空格内。
项目
配
合
代号
基准制
配合性质
公差代号
公差等级
公差
(µm)
极限偏差
极限尺寸
间隙
过盈
Xav或Yav
Tf
上
下
最大
最小
最大
最小
最大
最小
Ø30
基轴制
过盈配合
孔
P7
IT7
21
-14
-35
29.986
29.965
-35
-1
-0.018
34
轴
h6
IT6
13
0
-13
30
29.987
Ø20
基轴制
过渡配合
孔
K7
IT7
21
+6
-15
20.006
19.985
19
-15
+0.002
34
轴
h6
IT6
13
0
-13
20
19.987
Ø25
基孔制
间隙配合
孔
H8
IT8
33
+33
0
25.033
25
74
20
+0.047
54
轴
f7
IT7
21
-20
-41
24.980
24.959
3-7.查表确定下列各尺寸的公差带代号
(1)Ø18
(轴)
(2)Ø120
(孔)
(3)Ø50
(轴)(4)Ø65
(孔)
解:
(1)基本偏差es=0基本偏差代号为h,
Ts=es-ei=0-(-0.011)=0.011mm=11um
查表3-2得:
公差等级为IT6
故公差带代号为h6。
(2)基本偏差EI=0基本偏差代号为H,
Th=ES-EI=+0.087-0=0.087mm=87um
查表3-2得:
公差等级为IT9
故公差带代号为H9。
(3)基本偏差es=-0.050查表3-3得基本偏差代号为e,
Ts=es-ei=-0.050-(-0.075)=0.025mm=25um
查表3-2得:
公差等级为IT7
故公差带代号为e7。
(4)基本偏差ES=+0.005查表3-4得基本偏差代号为M,
Th=ES-EI=+0.005-(-0.041)=0.046mm=46um
查表3-2得:
公差等级为IT8
故公差带代号为M8。
3-8.有一孔,轴配合为过渡配合,孔尺寸为Ø80
mm,轴尺寸为Ø80±0.015mm,求最大间隙和最大过盈;画出配合的孔,轴公带图。
解:
最大间隙Xmax=ES-ei=+0.046-(-0.015)mm=+0.061mm
最大过盈Ymax=EI-es=0-(+0.015)mm=-0.015mm
3-9.有一组相配合的孔和轴为Ø30
作如下几种计算并填空:
查表得N8=(
),h7=(
)
(1)孔的基本偏差是__-0.003__mm,轴的基本偏差是___0______.
(2)孔的公差为____0.033_____mm,轴公差为____0.021______mm.
(3)配合的基准制是___基轴制____;配合性质是_过渡配合________.
(4)配合公差等于_______0.054___mm.
(5)计算出孔和轴的最大,最小实体尺寸.
解:
孔的最大实体尺寸:
DM=Dmin=ø30+(-0.036)=ø29.964mm
孔的最小实体尺寸:
DL=Dmax=ø30+(-0.003)=ø29.9997mm
轴的最大实体尺寸:
dm=dmax=d+es=ø30+0=ø30.0mm
轴的最小实体尺寸:
dl=dmin=d+ei=ø30+(-0.021)=ø29.979mm
3-10.在某配合中,已知孔的尺寸标准为Ø20
Xmax=+0.011mm,Tf=0.022mm,求出轴的上,下偏差及其公差带代号.
解:
Th=ES-EI=+0.013-0=0.013mm
因为Tf=Th+Ts
所以Ts=Tf-Th=0.022-0.013=0.009mm
查表3-2提:
轴的公差等级为IT5。
因为:
Xmax=ES-ei
所以:
ei=ES-Xmax=+0.013-0.011=+0.002mm
es=Ts+ei=0.009+0.002=+0.011mm
查表3-3得轴的基本偏差代号为R。
ø20k5(
)。
3-11.基本尺寸为ø50mm的基准孔和基准轴相配合,孔轴的公差等级相同,配合公差Tf=78um,试确定孔、轴的极限偏差,并与成标注形式。
解:
因为Tf=Th+Ts且Th=Ts
所以Tf=2Th=2Ts则Th=Ts=
=
um=39um
又因为基准孔的EI=0,基准轴的es=0,
所以ES=Th+EI=39+0=+39um
Ei=es-Ts=0-39=-39um
写成标注形式为孔:
ø50(
)mm
轴:
ø50(
)mm
3-12画出Ø15Js9的公差带图,并该孔的极限尺寸,极限偏差,最大实体尺寸和最小实体尺寸。
(已知基本尺寸为15mm时,IT9=43um)
解:
因为Js是对称偏差,且IT9的公差值为43um是奇数
所以ES=-EI=
=
=+21um
写成尺寸标注形式为:
ø50±0.021mm
Dmax=D+ES=ø15+0.021=ø15.021mm
Dmin=D+EI=ø15-0.021=ø14.979mm
ES=+0.021mm
EI=-0.021mm
Dm=Dmin=ø14.979mm
Dl=Dmax=ø15.021mm
画出公差带图:
3-13.已知ø40M8(
),求ø40H8/h8的极限间隙或极限过盈。
解:
IT8基本尺寸为ø40的公差值Th=ES-EI=+0.005-(-0.034)=0.039mm
ø40H8基准孔的EI=0,ES=Th=+0.039mm
ø40h8基准轴的es=0,ei=-Ts=-0.039mm
极限间隙:
Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.039)=+0.078mm
Xmin=EI-es=0-0=0mm
3-14略
3-15.已知基本尺寸为ø40的一对孔、轴配合,要求其配合间隙为41~116,试确定孔与轴的配合代号,并画出公差带图。
解:
(1)选择基淮制
因为没有特殊要求,所以选用基孔制配合,基孔制配合EI=0。
(2)选择孔,轴公差等级
由式(3-10)得,Tf=Th+Ts=∣Xmax-Xmin∣,根据使用要求,配合公差Tf´=∣X´max-X´min∣=∣116-41∣=75um,即所选孔轴公差之和Th+Ts应最接近T´f而不大于T´f。
查表3-2得:
孔和轴的公差等级介于IT7和IT8之间,取孔比轴大一级,故选为IT8级,Th=39um,轴为IT7级,Ts=25um,划配合公差Tf=Th+Ts=39+25=64um小于且最接近于75um。
因此满足使要求。
(3)确定孔,轴公差带代号
因为是基孔制配合,且孔的标准公差等级为IT8级,所以孔的公差带代号为ø40H8(
)
又因为是间隙配合,
Xmin=EI-es=0-es=-es
由已知条件X´min=+41um则es´=-41um
即轴的基本偏差es应最接近于-41um。
查表3-3,轴的基本偏差es=-50um,则ei=es-Ts=-50-25=-75um
所以轴的公差带代号为ø40e7(
)mm
确定的孔与轴配合代号为
(4)验算设计结果
Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.075)=+0.114mm=+114um
Xmin=EI-es=+0-(-0.050)=+0.050mm=+50um
它们介于41~116之间,设计合适。
画出公差带图如下:
3-16.设有一基本尺寸为ø110的配合,经计算,为保证连接可靠,其过盈不得小于40um;为保证装配后不发生塑性变形,其过不得大于110um。
若已决定采用基轴制,试确定此配合的孔、轴公差带代号,并画出公差带图。
解:
由题设要求为基轴制配合,则es=0
选择孔、轴公差等级
由Tf=Th+Ts=|Ymin-Ymax|,据使用要求配合公差T´f=|Y´min-Y´max|
即Tf´=|-40-(-110)|=70μm,即所选孔、轴公差之和Th+Ts应最接近Tf´而不大于它。
查表3-2得:
孔和轴的公差等级介于IT7和IT6之间,取孔比轴大一级,故选为IT7级,Th=35μm,轴为IT6级,Ts=22μm,即配合公差Tf=Th+Ts=35+22=57μm小于且最接近于Tf´(70μm)。
因此,满足使用要求。
确定孔、轴公差带代号
因为是基轴制配合,且轴的标准公差等级为IT6级,所以轴的公差带代号为φ110h6(
)
又因为是过盈配合,Ymin=ES-ei
由已知条件Y´min=-40μm,则ES´=Y´min+ei=-40+(-22)=-60μm
即孔的基本偏差ES应最接近于-62μm。
查表3-4,取
基本偏差为S,ES=-79+Δ=-79+13=-66μm,
则EI=ES-Th=-66-35=-101μm
所以孔的公差带代号为φ110S7(
)
4)验算设计结果
Ymax=EI-es=-0.101-0=-0.101mm
Ymix=ES-ei=-0.066-(-0.022)=-0.044mm
它们介于-40μm~-110μm之间
3-17用通用计量器具检测ø40K7E孔,试确定验收极限并选择计量器具。
解:
确定安全裕度A
该工件公差T=0.025mm,公差等级为IT7,
A=(1/10)T,故A=0.0025mm。
确定验收极限
因为此工件遵守包容原则,故其验收极限应按方式一(内缩的验收极限)来确定。
上验收极限=最大极限尺寸减去-A
下验收极限=最小极限尺寸加工+A
因φ40K7的基本偏差上偏差ES=-2+9=+7μm(表3-4)
即EI=ES-Th=+7-25=-18μm
φ40K7(
)
故上验收极限=40+(+0.007)-0.0025=40.0045mm
下验收极限=40+(-0.018)+0.0025=39.9845mm
选择计量器具
查表3-14,优先选用工档,计量器具不确定度允许值工档u=2.3μm=0.0023mm。
查表3-16,分度值为0.002的比较仪的测量不确定度为0.0018mm,
因为u1 所以,选用分度值为0.002的比较仪符合工档要求。 第四章形状和位置公差答案页码顺序 4-1在表2.1中填写出形位公差各项目的符号,并注明该项目是属于形状公差还是属于位置公差。 解: 见表2.1(符号略) 表2.1 项目 符号 形位公差类别 项目 符号 形位公差类别 同轴度 位置公差 圆度 形状公差 圆柱度 形状公差 平行度 位置公差 位置度 位置公差 平面度 形状公差 面轮廓度 形状公差或位置公差 圆跳动 位置公差 全跳动 位置公差 直线度 形状公差 4-2在表2.2中填写出常用的十种公差带形状。 解: 见表2.2。 表2.2 序号 公差带形状 序号 公差带形状 1 两平行直线 6 两平行平面 2 两等距曲线 7 两等距曲面 3 两同心圆 8 一个四棱柱 4 一个圆 9 一个圆柱 5 一个球 10 两同轴圆柱 4-3.说明图2.1中形状公差代号标注的含义(按形状公差读法及公差带含义分别说明)。 解: 1)φ60f7圆柱面的圆柱度公差值为0。 05mm。 圆柱面必须位于半径差为公差值0。 05mm的两同轴圆柱面之间。 2)整个零件的左端面的平面度公差是0。 01mm。 整个零件的左端面必须位于距离为公差值0。 01mm的两平行平面之间。 3)φ36h6圆柱表面上任一素线的直线度公差为0。 01mm。 圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内,距离为公差0。 01的两平行直线之间。 4)φ36h6圆柱表面任一正截面的圆的圆度公差为0。 01mm,在垂直于φ36h6轴线的任一正截面上,实际圆必须位于半径差为公差值0。 01mm的两同心圆之间。 4-4按下列要求在图2.2上标出形状公差代号。 (1)Φ50圆柱面素线的直线度公差为0.02mm。 (2)Φ30圆柱面的圆柱度公差为0.05mm。 (3)整个零件的轴线必须位于直径为0.04mm的圆柱面内。 解: 按要求在图2.1上标出形状公差代号 图2.1 4-5将下列技术要求用代号表注在图2.5上。 (1)Φ20d7圆柱面任一素线的直线度公差为0.05mm。 (或Φ20d7圆柱面任一素线必须位于轴向平面内距离为公差值0.05mm的两平行直线之间。 ) (2)被测Φ40m7轴线相对于Φ20d7轴线的同轴度公差为Φ0.01mm。 (或Φ40m7轴线必须位于直径为公差值0.01mm,且与Φ20d7轴线同轴的圆柱面内。 ) (3)被测度10H6槽的两平行平面中任一平面对另一平面的平行度公差为0.015mm(或宽10H6槽两平行平面中任一平面必须位于距离为公差值0.015mm,且平行另一平面的两平行平面之间)。 (4)10H6槽的中心平面对
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- 互换性 习题 答案 同名 12778