互换性测量课程习题讲解

互换性测量课程习题讲解•讲解人：陈梦羽021110404第一章绪论•一、思考题1、什么叫互换性？它在机械制造中有何作用？是否互换性只适用于大批量生产？答：（1）互换性是指在同一规格的一批零件或部件中任取一件，装配时，不需要经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。（2）作用：互换性是许多工业部门产品设计和制造应遵循的重要原则，它不仅涉及产品制造中零、部件的可装配性，而且还涉及机械设计、生产及其使用的重大技术和经济问题。（3）互换性也适用于小批量生产。3、何谓标准化？它和互换性有何关系？标准应如何分类？答：（1）标准化的定义为：为在一定的范围获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。（2）在现代工业社会化的生产中，标准化是实现互换性的基础。（3）按一般习惯可把标准化分为：技术标准、管理标准和工作标准；按作用范围分：国际标准、区域标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准；按标准在标准系统中的地位、作用把它们分为基础标准和一般标准；按标准的法律属性将其分为强制性标准和推荐性标准。二、作业题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。（2）第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。解：（1）由R5系列公比为1.6可知，后五项优先数是16、25、40、63、100。（2）R10/3系列的公比约为2，后三项优先数是200、400、800。3、普通螺纹公差自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：公比q=1.25/1.00=1.25，所以它们属于R10优先数系。第三章孔、轴结合尺寸精度设计与检测•作业题2、设某配合的孔径为φ45，轴径为φ45，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）及配合公差，画出其尺寸公差带图，并说明其配合类别。解：（1）极限尺寸：孔D=45+0.005=φ45.005㎜D=45+（-0.034）=φ44.966㎜轴：d=45+0=φ45㎜d=45+(-0.025)=φ44.975㎜+0.005-0.0340-0.025maxminmaxmin（2）极限偏差：孔：ES=+0.005㎜EI=-0.034㎜轴：es=0ei=-0.025㎜（3）尺寸公差：孔：T=|ES-EI|=|(+0.005)-(-0.034)|=0.039㎜轴：T=|es-ei|=|0-(-0.025)|=0.025㎜（4）极限间隙(或过盈）：X=ES-ei=(+0.005)-(-0.025)=0.030㎜Y=EI-es=-0.034-0=-0.034㎜（5）配合公差：T=T+T=0.039+0.025=0.064㎜（6）尺寸公差带和配合公差带如图所示，它们属于过渡配合。DdmaxmaxffDd3、若已知某孔轴配合的公称尺寸为φ30㎜，最大间隙X=+23μm，最大过盈Y=-10μm，孔的尺寸公差T=20μm，轴的上偏差es=0，试画出其尺寸公差带图。解：已知：Y=EI-es=-10μmT=ES-EI=20μmX=ES-ei=+23μm得：EI=Y+es=-10+0=-10μmES=T+EI=20+(-10)=+10μmei=ES-X=+10-(+23)=-13μm其尺寸公差带如下图：maxmaxDmaxDmaxmaxDmax5、已知两根轴，其中d=φ5㎜,其公差值T=5μm，d=180㎜,其公差值T=25μm。试比较以上两根轴加工的难易程度。解：查表3.2可知，轴1的标准公差等级为IT5，轴2的标准公差等级为IT6，因为标准公差等级越高越难加工，所以轴1比轴2难加工。1dd26、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。解：(1)轴：(2)孔：①φ32d8=φ32①φ40C8=φ40②φ70h11=φ70②φ300M6=φ300③φ28k7=φ28③φ30JS6=φ30④φ80p6=φ80④φ6J6=φ6⑤φ120v7=φ120⑤φ35P8=φ35-0.080-0.1190-0.190+0.023+0.002+0.051+0.032+0.207+0.172+0.159+0.120-0.011-0.043+0.0065-0.0065+0.005-0.003-0.012-0.0518、已知φ30N7()和φ30t6()。试不用查表法计算Φ30H7/n6与Φ30T7/h6的配合公差，并画出尺寸公差带图。解：查表3.2，公称尺寸为Φ30㎜，IT7=21μm，IT6=13μm，△=IT7-IT6=8μm,本题设满足孔比轴低一个等级的特殊规则。(1)Φ30H7=Φ30(2)对于n6,由φ30N7()可得：ES=-0.007㎜因为ES=-ei+△所以ei=-ES+△=-(-0.007)+0.008=+0.015㎜es=ei+IT6=+0.015+0.013=+0.028㎜-0.007-0.028-0.007-0.028+0.054+0.041+0.0210(2)对于基准轴Φ30h6=Φ30对于孔T7,ES=-ei+△=-(+0.041)+0.008=-0.033㎜EI=ES-IT7=-0.033-0.021=-0.054㎜0-0.01310、设孔、轴公称尺寸和使用要求如下：(1)D(d)=Φ35㎜,X≤+120μm,X≥+50μm;(2)D(d)=Φ40㎜,Y≥-80μm,Y≤-35μm;(3)D(d)=Φ60㎜,X≤+50μm,Y≥-32μm。解：(1)D(d)=Φ35㎜,T≤[T]=|[X]-[X]|=70μm查表3.2,IT7=25μm,IT8=39μm;间隙配合，一般优选基孔制，孔选IT8，轴选IT7。T=IT7+IT8=25+39=64μm＜[T]=70μm孔：Φ35H8=Φ35X=ES-ei=+0.039-ei≤0.12㎜X=EI-es=0-es≥0.050㎜T=es-ei=0.025㎜→-0.056㎜≤es≤-0.050㎜查表3.4,轴选e7,Φ35e7=Φ35,配合代号为Φ35H8/e7.-0.050-0.075maxminminmaxmaxmaxffmaxminff+0.0390maxmind(2)D(d)=Φ40㎜,Y≥-80μm,Y≤-35μm过盈配合，[T]=|[Y]-[Y]|=45μm一般孔比轴第一个精度等级,孔选IT7=25μm,轴选IT6=16μm,一般优选基孔制。T=IT7+IT6=25+16=41μm＜[T]=45μm,Y=EI-es=0-es=-es≥-80μmY=ES-ei=25-ei≤-35μmT=es-ei=16μm→+60μm≤ei≤+64μm查表3.4,轴选u6,Φ40u6=Φ40,配合代号Φ40H7/u6.+0.076+0.060fffmaxminmaxmind(3)D(d)=Φ60㎜,X≤+50μm,Y≥-32μm过渡配合，[T]=|[X]-[Y]|=82μm查表3.2，IT6=19μm，IT7=30μm一般选择基孔制，且孔比轴低一个等级，所以孔选IT8，轴选IT7。T=IT7+IT8=76μm＜82μmX=ES-ei=46-ei≤50μmY=EI-es=0-es≥-32μmT=es-ei=30μm→-4μm≤ei≤2μm26μm≤es≤32μm查表3.4，轴选k7，Φ60k7=Φ60，Φ60H8/k7.maxmax+0.032+0.020fmaxmaxfmaxmaxd12、被检验零件尺寸为轴Φ60f9，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。解：查表3.4和表3.2，Φ60f9=Φ60，有包容性要求，因此选择方法1。查表3.18可得安全裕度A=7.4μm。上验收极限=60-0.030-0.0074=59.9626㎜下验收极限=60-0.104+0.0074=59.9034㎜优先选用I档，u=6.7μm。查表3.19，可选用分度值0.01外径千分尺，u=0.005㎜＜u=0.0067㎜,满足要求。11-0.030-0.10416、已知某孔的尺寸要求Φ30M8，画出工作量规的公差带图，计算量规的尺寸和极限偏差，并确定磨损极限尺寸。解：查表3.2和3.5可得，Φ30M8=Φ30查表3.21，T=3.4μm，Z=5.0μm通规：上偏差=-0.029+Z+T/2=-0.0223mm下偏差=-0.029+Z-T/2=-0.0257mm工作尺寸：Φ30止规：上偏差=+0.004mm下偏差=+0.004-T=+0.004-0.0034=+0.006mm工作尺寸：Φ30磨损极限尺寸=30-0.029=Φ29.971mm+0.004-0.029-0.0223-0.0257+0.0040+0.000617、计算校验轴Φ18p7用的工作量规及其校对量规的工作尺寸及极限偏差，画出量规公差带图。解：查表3.2和3.4可得，Φ18p7=Φ18查表3.21，T=2.0μm，Z=2.8μm，T=T/2=1.0μm通规：上偏差=es-Z+T/2=+34.2μm下偏差=es-Z-T/2=+32.2μm工作尺寸：Φ18止规：上偏差=ei+T=+20μm下偏差=ei=+18μm工作尺寸：Φ18校通——通(TT):上偏差=+32.2+1.0=+33.2μm下偏差=+32.2μm工作尺寸：Φ18校通——损(TS):上偏差=es=+36μm下偏差=es-T=+36-1.0=+35μm工作尺寸：Φ18校止——通(ZT):上偏差=+18+1.0=+19μm下偏差=+18μm工作尺寸：Φ18+0.036+0.01811p1111111+0.0342+0.0322+0.020+0.018+0.0332+0.0322+0.036+0.035+0.019+0.018