《 互 換 性 與 測 量 技 術 基 礎 》 第 三 版沈陽大學 周兆元南京工程學院 李翔英 主編教材課后習題答案第一章習題及答案什么叫互換性？它在機械制造中有何重要意義？是否只適用于大批量生產？答：同一規格的零部件，不需要做任何挑選、調整或修配，就能裝配到機器中去，并達到使用要求，這種特性就叫互換性。用于單件小批生產，互換性已經成為現代機械制造企業中一個普遍遵守的原則。完全互換和不完全互換有何區別？各用于什么場合？1-5下面兩列數據屬于哪種系列？公比為多少？（1）電動機轉速：375，750，1500，3000，、、、（2）搖臂鉆床的主參數（鉆孔直徑）：25，40，63，80，100，125等104010答：（1）此系列為派生系列：R40/12，公比為

12（2）此系列為復合系列，前三個數為R5系列，后三位為R10系列。補充題：寫出1～100之內的派生系列R20/3和R10/2的優先數常用值。63.0，90.0???R10/2：1.00，1.60，2.50，4.00，6.30，10.0，16.0，25.0，40.0，63.0，100第二章習題及答案2-5（略）2-98348.98mm29.875m10.56mm。答：48.98=（1.48+7.5+40）29.875=（1.005+1.37+7.5+20）10.56=（1.06+9.5）提示：組合量塊數量最多不超過4塊，數量越少越好（因誤差越小）。附加題：用內徑百分表測量孔徑屬于哪種測量方法？答：屬于直接測量、相對測量、單項測量、接觸測量和離線測量。第三章習題答案3-7如何區分間隙配合、過渡配合和過盈配合？怎樣計算極限間隙、極限過盈、平均間隙和平均過盈？為過盈配合，這時孔公差帶在軸公差帶之下。間隙配合：最大間隙：Xmax=Dmax－dmin=ES－ei最小間隙：Xmin=Dmin－dmax=EI－es平均間隙：Xav=(Xmax+Xmin)/2過盈配合：最大過盈：Ymax=Dmin－dmax=EI－es最小過盈：Ymin=Dmax－dmin=ES－ei平均過盈：Yav=(Ymax+Ymin)/2過渡配合：最大間隙：Xmax=Dmax－dmin=ES－ei最大過盈：Ymax=Dmin－dmax=EI－es平均間隙Xav或平均過盈Yav：Xav(或Yav）=(Xmax+Ymax)/2什么是一般公差？線性尺寸的一般公差規定幾個等級？在圖樣上如何表示？差規定了4fv表示。。φ5mm5μmφ180mm，公差值為25μm，試比較兩根軸加工的難易程度。答：查表3-1可知，第一根軸的公差等級為IT5級，而第二根軸的公差等級為IT6級，所以第一根軸較難加工。出公差帶圖。（1）φ20H8/f7（2）φ30F8/h7（3）φ14H7/r6（4）φ60P6/h5（5）φ45JS6/h5（6）φ40H7/t6答：查表3-4、3-5可得（1）φ20H8（0.033）/f7（0.020）；Xmax=+0.074 Xmin=+0.020；公差帶0圖（略）

0.041（2）φ30F8（0.053）/h7（0 ）；Xmax=+0.074 Xmin=+0.0200.020 0.021（3）φ14H7（0.018）/r6（0.034）；Ymax=－0.034 Ymin=－0.0050 0.023（4）φ60P6（0.026）/h5（0 ）；Ymax=－0.045 Ymin=－0.0130.045 0.0130.011（5）φ45JS6（±0.008）/h5（0 0.011（6）φ40H7（0.025）/t6（0.064）；Ymax=－0.064 Ymin=－0.0230 0.048根據下表中給出的數據求空格中應有的數據并填入空格中。φ25+0.01300.013-0.040-0.0610.021+0.074+0.040+0.0570.034φ14+0.01900.019+0.012+0.0020.010+0.017-0.012+0.00250.029φ45-0.025-0.0500.0250-0.0160.016-0.009-0.050-0.02950.041基本尺寸ES孔EITh基本尺寸ES孔EIThes軸eiXmax或Xmin或X 或avTTsYfminYmaxYav并畫出公差帶圖。解：Tf＝Xmax－Xmin＝+0.066－（+0.025）＝0.041mm＝41μm∵Tf＝Th＋Ts而Th＝1.5Ts得：Ts＝16.4μm Th＝24.6μm查表得Ts＝16μm為IT6級；Th＝25μm 為IT7級若采用基孔制，則EI＝0，基本偏差代號為H；孔的公差帶代號為H7∴ES＝EI＋Th＝0＋25＝+25μm∵Xmin＝EI－es ∴es＝EI－Xmin＝0－（+25）＝－25μm查表3-4得軸的基本偏差代號為f；軸的公差帶代號為f6ei＝es－Ts＝－25－16=－41μm∴孔軸配合代號為40H7(0.025/f6(0.025。公差帶圖如下所示：0 0.0410.025 也可采用基軸制進行計算，結果為孔軸配合代號為40F7(0.050)/h6(0 0.025 與公差帶圖略。為工件。已知：（2）配合面③有定心要求，在安裝和取出定位套時需軸向移動（3）配合面④有導向要求，且答：（1）H/pH/r，因為有定心要求，連接固定。H/hG/h同時鉆頭要通過鉆套，要有間隙。提示：以上答案不是唯一的標準答案，只是合理答案。補充題：1、已知30g7的極限偏差為（0.007，則30H，30JS，30h7和30G7的極限偏差0.028分別為（0.021）（±0.010（0 （0.028。0 0.021 0.0072、有一基孔制的孔、軸配合，基本尺寸試求孔、軸的極限偏差、配合公差，并畫出孔軸公差帶示意圖，說明配合種類。解：由題意知：EI＝0；∵x av

xmax

xmin2

∴X min

＝2×47－74＝+20μmmax∵X ＝EI－es min

＝0－20＝－20μmminei＝es－T＝－20－21＝－41μms∵T＝T+T＝Xmax－Xmin＝74－20＝54μmf h s∴T＝T－T＝54－21＝33μmh f s∴ES＝EI＋T＝0＋33＝+33μmh∴孔為250.033mm ，軸為250.020。配合性質為間隙配合。公差帶圖如下所示：0 0.0413、已知基孔制的配合40H7(0.025)/p6(0.042)，試用計算法確定配合性質相同的基軸制配合0 0.02640P7/h6 的孔和軸的極限偏差以及極限間隙或過盈、配合公差，并畫出孔、軸公差帶示意圖。解：由基孔制配合40H7(0.025/p6(0.042)知：IT7＝0.025mm；IT6＝0.016mm；0 0.026Ymin＝ES－ei＝＋0.025－0.026＝－0.001mmYmax＝EI－es＝0－0.042＝－0.042mm則40P7/h6配合為基軸制；ei＝es－IT6＝0－0.016＝－0.016mm因配合性質相同，所以Ymin＝ES－ei＝ES－（－0.016）＝－0.001mm；同時Ymax＝－0.033mmES＝－0.001－0.016＝－0.017mm；EI＝ES－IT7＝－0.017－0.025＝－0.042mmTf＝Th+Ts＝0.025＋0.016＝0.041mm所以可得40N7(0.017)/h6(0

)。公差帶圖如下：0.042

0.016

第四章習題答案4-5什么是體外作用尺寸？對于內、外表面，其體外作用尺寸的表達式是什么？fe a fe 答在被測要素的給定長度上與實際外表面體外相接的最小理想孔或與實際內表面體外相接的最大理想軸的直徑或寬度稱作體外作用尺寸用Dfedfe表示對于內表面：D D t；對于外表面：d d tfe a fe D、da

——被測孔、軸的實際尺寸t——被測孔、軸的幾何誤差。4-8幾何公差帶與尺寸公差帶有何區別？幾何公差的四要素是什么？位置。4-10試解釋圖4-29注出的各項幾何公差的含義，填入下表序號公差項目被測要素基準要素公差帶形大小公差帶位①名稱圓柱度連桿軸頸無狀兩同軸線0.01置浮動的外表面圓柱面之②徑向圓跳左端圓錐兩端主軸間區域一段圓錐0.025中心位置動表面頸公共軸面固定③對稱度鍵槽的對線A-B左端圓錐兩平行平0.025位置固定稱中心平軸線H面之間區④圓柱度面右端主軸無域兩同軸線0.006浮動頸表面圓柱面之⑤徑向圓跳兩端主軸左右端面間區域兩同心圓0.025中心位置動頸表面中心孔軸之間區域固定線C-D⑥平行度連桿軸頸兩端主軸軸線平行φ0.02方向固定軸線頸公共軸于A-B的線A-B6 圓柱面內區域4-31a、b上。4-31a上的幾何公差要求：1）4000.03

圓柱面對兩2500.021

軸頸公共軸線的圓跳動公差為0.015mm；2）兩2500.021

軸頸的圓度公差為0.01mm；3）4000.03

左、右端面對兩2500.021

軸頸公共軸線的端面圓跳動公差為0.02mm；4）鍵槽1000.036

的中心平面對4000.03

軸線的對稱度公差為0.015mm。4-31b上的幾何公差要求：0.012mm；200.0210.015mm；0200.0210.01mm，兩孔表面的圓柱度0公差為0.008mm。答：(1)圖4-31a(2)圖4-31b4-32中幾何公差的標注錯誤，并加以改正（不許改變幾何公差特征項目）答：指出圖中錯誤改正圖如下：4-33中幾何公差的標注錯誤，并加以改正（不許改變幾何公差特征項目）答：指出圖中錯誤改正圖如下4-34上標注的尺寸公差和幾何公差填表，對于遵守相關要求的應畫出動態公差圖。b) f)圖號遵守的公差原圖號遵守的公差原則或相關要求的名稱遵守的邊界名稱及尺寸獨立原則最大實 最小實 最大實體狀態體尺寸 體尺寸 下允許的最大/mm /mm 幾何公差μ19.99 20.03 φ10最小實體狀態下允許的最大μφ10孔或軸實際尺寸的合格條件a)b)包容要求φ0φ40φ20.03Da≤φ20.03f)包容要求φ0φ25da≥φ39.975—最大實體邊界19.9920.03φ19.99或最大實體邊4039.975界φ40補充題：1、如圖所示零件，測得其中一根軸的da=19.985，軸線直線度誤差為φ0.02mm，計算體外作用尺寸，試說明零件的合格條件，判斷被測零件是否合格。解：被測零件的體外作用尺寸：dfe

d t19.9850.0220.005mma零件需遵守包容要求，故合格條件是：∵d 20.005dfe

20 ∴該零件不合格。320.02mm/m300mm得如下圖所示的導軌直線的折線圖，畫出最小區域，求直線度誤差。3解：l1y1

x4l2的方程為：y2

3x34 4x=1y2

0,y1

114fy y2

11=2.75(格)4直線度誤差= 1 fLi 1 113000.020.0165mm1000 1000 4第五章習題答案RaRz的含義是什么？答：Ra稱為輪廓的算術平均偏差，含義是在一個取樣長度內縱坐標Z(x)d絕對值的算術平均偏差。Rz稱為輪廓最大高度，是指在一個取樣長度內，最大輪廓峰高Rp和最大輪廓谷深Rv之和的高度。選擇表面粗糙度參數值時，應考慮哪些因素？答：1.同一零件上，工作表面的粗糙度輪廓參數值通常比非工作表面小。摩擦表面的粗糙度輪廓參數值應比非摩擦表面小。值應小。糙度參數允許值都應小。表面粗糙度參數允許值應與孔、軸尺寸的標準公差等級協調。★孔、軸尺寸的標準公差等級越高，則該孔或軸的表面粗糙度參數值應越小。★對于同一標準公差等級的不同尺寸的孔或軸，小尺寸的孔或軸的表面粗糙度參數值應比大尺寸的小一些。標準件上的特定表面應按標準規定來確定其表面粗糙度參數值。數值應小。5-7在一般情況下，φ40H7和φ80H7相比，φ40H6/f5和φ40H6/s5相比，哪個應選用較小的Ra值？答：φ40H7、φ40H6/f5Ra補充題：看圖，試將下列的表面粗糙度技術要求標注在該圖上：aRa4.0μm；bcRa3.2μm；Ф30mmRz10.0μm，并標注加工紋理方向；4（8±0.018）mmRa2.5μm；（5）其余表面的表面粗糙度參數Rz的最大值為40μm。答：答案不唯一。第八章習題答案3-16用普通計量器具測量φ50f8（0.025）軸、φ20H10（0.084）孔，試分別確定0.064 0孔、軸所選擇的測量器具并計算驗收極限。答：由表3-15φ50f83.5μm=0.0035mm，由表3-17查得分度值為0.005mm的比較儀測量不確定度為0.0030mm，它小于0.0035mm。所以可選作測量器具。3-15φ20H10查得分度值為0.001mm的千分表的測量不確定度為0.005mm，它小于0.0076mm，所以可用作測量。按內縮方式確定φ50f83-15φ50f8安全裕度A3.9μm；按不內縮方式確定φ20H10φ50f8上驗收極限=50-0.025-0.0039=49.9711mm=50－0.064＋0.0039=49.9399mm按不內縮方式確定φ20H10上驗收極限=20+0.084=20.084mm下驗收極限=20mm8-1試述光滑極限量規的作用和種類。量規按測量表面不同分為塞規和環規（卡規收量規和校對量規。光滑極限量規的設計原則是什么？說明其含義。實體尺寸。φ40H7/n6畫出量規公差帶圖。解：查第三章相關表格得被測孔φ40H7EI=0，ES=+25μm；被測軸φ40n6的極限偏差為：ei=+17μm es=+33μm查表8-1得量規制造公差T1和位置要素Z1分別為：孔用量規：T1=3μm，Z1=4μm ；軸用量規：T1=2.4μm，Z1=2.8μm孔用量規公差帶圖 軸用量規公差帶圖由圖可知：0.0025φ40H7孔用量規的通規：上偏差為+0.0055mm，下偏差為+0.0025mm，工作尺寸為400.0055mmφ0.0025φ40H7+0.025mm+0.022mm，工作尺寸為400.025mm或40.0250

mm。0.022 0.003φ40n6+0.314mm+0.029mm，工作尺寸為400.0314mm或40.0330.0016mm，磨損極限為φ40.033mm。0.029 0.004φ40n6軸用量規的止規：上偏差為0.0194mm，下偏差為0.017mm，工作尺寸為400.0194mm或40.0170.0024mm。0.017

0第九章習題答案某減速器傳遞一般轉矩，其中某一齒輪與軸之間通過平鍵聯接來傳遞轉矩。已知鍵寬b=8mm，確定鍵寬b的配合代號，查出其極限偏差值，并做公差帶圖。答：查表9-2，確定b的配合代號：鍵寬為8h9、軸槽寬為8N9、輪轂槽寬為8JS9，查表3-1得IT9=36μm，鍵寬8h9的上偏差es=0，ei=－0.036mm，即8h9(00.036

)mm查表590m8(

mm.0mm59μm8μ(±0.018)mm。什