互换性答案.doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上习题1： 答案可能有错误请同学们纠正。11 判断下列说法是否正确： 1一般来说，零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。答：错 2公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。答：错3孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。答：对4过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，有些可能到过盈，因此过渡配合可能得到间隙配合，也可能到过盈配合。答：对5若某配合的最大间隙为15m，配合公差为41m，则该配合一定是过渡配合。Tf=Xmax-Ymax；Ymax= Xmax-Tf=15-41=-26m答：对12填空：1国家标准规定的基本偏差孔、轴各有 28 个，其中H为 下偏差 的基本偏差代

2、号，其基本偏差为 零 ，且偏差值为 正值 ；h为 上偏差 的基本偏差代号，其基本偏差为 零 ，且偏差值为 负值 。2国家标准规定有 基孔制 和 基轴制 两种配合制度，一般优先选用 基孔制 ，以减少 定值刀具、量具的规格和数量 ，降低生产成本。3国家标准规定的标准公差有 20 级，其中最高级为 IT01 ，最低级为 IT18 ，常用的配合公差等级为IT5IT11 。4配合种类分为 间隙配合 、过渡隙配合 、过盈隙配合 三大类，当相配合的孔轴需要有相对运动或需经常拆装时，应选用 间隙配合。13 试根据题1.3表中的已知数据填写表中各空格，并按适当比例绘制孔、轴的公差带图。题1.3 表尺寸标注公称尺

3、寸极限尺寸极限偏差公差上极限尺寸下极限尺寸上偏差下偏差孔121212.05012.032+0.050+0.0320.018轴606060.07260.053+0.072+0.0530.019孔3029.95929.038-0.041-0.0620.021轴5050.00549.966+0.005-0.0340.03914 试根据题1.4表中的已知数据填写表中各空格，并按适当比例绘制各对配合的尺寸公差带图和配合公差带图。题1.4 表基本尺寸孔轴Xmax或YminXmin或YmaxXav或YavTf配合种类ESEITheseiTs50+0.03900.039-0.025-0.0640.039+0.

4、103+0.025+0.0640.078间隙25-0.027-0.0480.0210-0.0130.013-0.014-0.048-0.0310.044 过盈80+0.005-0.0410.0460-0.0300.030+0.035-0.041-0.0030.076过渡 解：1：(1)Tf=0.078= Th+ Ts；Th=0.078-0.039=0.039；ES=0.039-0=+0.039 (2）Xmax=+0.103=ES-ei；-ei=+0.103-0.039=0.064；es=0.039-0.064=-0.025(3) Xmin=EI-es=0-(-0.025)=+0.025(4)X

5、av=+0.103+0.025=+0.0642：(1) Yav=（Ymax+Ymin）/2=(-0.048）+ Ymin/2 , Ymin=2(-0.031)-（-0.048）=-0.062+0.048=-0.014 (2) 因Ymax= EI-es,所以 EI =Ymax+es=-0.041+0=-0.041(3) 因Th= ES-EI,所以 ES =Th+EI=0.021+(-0.048)=-0.027(4)因Ymin=ES-ei,所以 ei =ES-Ymin=-0.027-(-0.014)=-0.0133：(1) Yav=（Xmax+Ymax）/2=(+0.035）+ Ymax/2 =-

6、0.003, Ymax=2(-0.003)-（+0.035）=-0.041 (2) 因Ymax= EI-es,所以 EI =Ymax+es=-0.048+0=-0.048(3) 因Th= ES-EI,所以 ES =Th+EI=0.046+(-0.041)=+0.005(4)因Xmax=ES-ei,所以 ei =ES-Xmax=+0.005-(+0.035)=-0.0301.5 查表确定下列各尺寸的公差带的极限偏差：（1）25f7 （2）60d8 （3）50k6 （4）40m5 （5）50D9 （6）40P7 （7）30M7 （8）80JS8解(1) 25f7()；（2）60d8()；（3）50

7、k6()；（4）40m5()；（5）50D9()；（6）40P7()；（7）30M7()；（8）80JS8(0.023)1.6 查表确定下列各尺寸的公差带的代号（1） 轴18（2）孔120（3）轴50（4）孔65解：查表1.6、表1.4(1)轴18(h6)；查表1.7、表1.4（2）孔120(H9)；查表1.6、表1.4(3)轴50( )；查表1.7、表1.4（4）孔65(M8)；1.7 某配合的公称尺寸为25mm，要求配合的最大间隙为0.013mm,最大过盈为-0.021mm。试决定孔、轴公差等级，选择适当的配合（写出代号）并按适当比例绘制孔、轴的公差带图。解：（1）选择公差等级 由Tf=m

8、ax-Ymax=Th+Ts，得Th+Ts=+0.013-(-0.021)=34m查表1.4知：IT7=21m，IT6=13m。按照工艺等价原则，取孔为IT7级，轴为IT6级，则 Th+Ts=（21+13）m =34m ，符合题意要求。（2）选择基准制因为没有其它条件限制，故优先选用基孔制，则孔的公差带代号为25H7（）。（3）选择配合种类，即选择轴的基本偏差代号因为是过渡配合，故轴的基本偏差应在jn之间，且其基本偏差为上偏差（es）。据max=ES-ei，得max=+0.013=+0.021- ei ；ei=+21-13=+8m计算轴的上偏差 Ymax=EI-es，-0.021=0-es,es

9、=0.021查表1.6选取轴的基本偏差代号为m（ei=+8m）能保证max的要求；故轴的公差带代号为25m6（）。（4）验算所选配合为25，则max=ES-ei=21-8=+13m Ymax=EI-es=0-21=-21m最大间隙为0.013mm,最大过盈为-0.021mm都符合题意要求。1.8 某配合的公称尺寸为30mm，按设计要求配合的过盈为-0.014-0.048mm。试决定孔、轴公差等级，按基轴制选定适当的配合（写出代号）。解：（1）选择公差等级 由Tf=Ymax-Ymin=Th+Ts，得Th+Ts=-0.014-(-0.048)=34m查表1.4知：IT7=21m，IT6=13m。按

10、照工艺等价原则，取孔为IT7级，轴为IT6级，则 Th+Ts=（21+13）m =34m ，符合题意要求。（2）选择基准制根据题意要求，选用基轴制，则轴的公差带代号为30h6（）。（3）选择配合种类，即选择孔的基本偏差代号因为是过盈配合，故孔的基本偏差应在PZC之间，且其基本偏差为上偏差（ES）。计算孔的上偏差 Ymin=ES-ei，-0.014=ES-(-0.013),ES=-0.027查表1.7选取轴的基本偏差代号为R（es=-28m）能保证-0.0140.048的要求；故孔的公差带代号为30P7（）。（4）验算所选配合为30，则 Ymax=EI-es=-0.049-0=-49m Ymin

11、=ES-ei=-0.028-(-0.013)=-15m最大过盈为-0.049mm,最小过盈为-0.015mm,基本可以满足过盈为-0.014-0.048mm的要求。1.9 题9图为钻床夹具简图，试根据题1.9表的已知条件选择配合种类。配合种类已知条件配合种类有定心要求,不可拆连接过盈配合H/p有定心要求,可拆连接(钻套磨损后可更换)过渡配合H/n有定心要求,孔、轴间需有相对轴向移动间隙配合H/g有导向要求,轴、孔间需有相对的高速转动间隙配合H/e绪论0.1 互换性概述 1什么叫互换性 举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如计算机、电灯泡、自行车、手表、缝纫机上的零件、一批规格为M1

12、0-6H的螺母与M10-69螺栓的自由旋合。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。 在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选调整或附加修配（如钳工修理）就能进行装配，并能保证满足机械产品的使用性能要求的一种特性。 在机械和仪器制造中，遵循互换性原则，不仅能显著提高劳动生产率，而且能有效保证产品质量和降低成本。所以，互换性是机械和仪器制造中的重要生产原则与有效技术措施 机械和制造业中的互换性，通常包括几何参数（如尺寸）和力学性能（如硬度、强度）的互换。 所谓几何参数，一般包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观），以及相互位置关系等。 为了满足互换性的要求，应将同规格的零、部件的实际值限制

13、在一定的范围内，以保证零、部件充分近似，即应按公差来制造。公差即允许实际参数值的最大变动量。（1）定义：在制成的同一规格的一批零件中，不需任何挑选或附加修配或再调整，就可装上机器（或部件）上，而且达到规定的使用性能要求，具有上述要求的零部件称为具有互换性的零部件。 （2）互换性包括的内容 几何参数、机械性能和理化性能方面的互换性。 几何量误差（尺寸、形状、位置、表面微观形状误差）。 （3）互换性分类： A、完全互换性 特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。如日常生活中所用电灯泡。B、不完全互换性（分组互换法适应于大批量生产类型。）特点：只允许零件在一定范围内互换。例

14、如：滚动轴承滚动体基本尺寸30，IT8=84m；如果分成10组；第一组：3030.0084、第二组：30.008530.00934。每组的公差仅8.4m，很好地提高了精度等级。如机器上某部位精度愈高，相配零件精度要求就愈高，加工困难，制造成本高，为此，生产中往往把零件的精度适当降低，以便于制造，然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内的尺寸差别比较小，最后，再把相应的零件进行装配。除此外，还有修配法、调整法。主要适用于小批量和单件生产。2怎样才能使零件具有互换性 若制成的一批零件实际尺寸数值=理论值。即这些零件完全相同，虽具有互换性，但在生产上不可能，且没有必要。而只要求

15、制成零件的实际参数值变动不大，保证零件充分近似即可。 要使零件具有互换性，就应按“公差”制造。 公差：实际参数允许的最大变动量。 3互换性在机械制造中有什么作用 （1）在设计方面，有利于最大限度采用标准件、通用件和标准件，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算机辅助设计CAD。 （2）在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专用设备，提高生产效率。 （3）在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。 总之，互换性在提高产品质量和可靠性、提高生产效率等方面具有重要作用。应当指出，互换性原则不是在任何情况下都适用。有时，只

16、有采取单个配置才符合经济原则，这时零件虽不能互换，但也存在公差与检测要求。0.2 标准化概述0.2.1 标准化及其作用1标准：是对一定范围内的重复性事和物和概念所做和统一规定。标准作为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构批准。标准应以科学、技术和经验的综合结果为基础，以促进最佳社会效益为目的。标准一般是指技术标准，它是指对产品和工程的技术质量、规格用项检验方法等方面所作的技术规定，是从事生产、建设工作的一种共同技术依据。A、技术标准：对产品和工程建设质量、规格及检验方面所作的技术规定。 我国的技术标准分四级

17、：国家标准（GB）、部门标准（专业标准，如JB）、地方标准DB、企业标准QB。 B、公差标准：对零件的公差和相互配合所制订的标准。 标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。标准中的基础标准则是生产技术活动中最基本的、具有广泛指导意义的标准。这类标准具有最一般的共性，因而是通用性最广的标准。例如，极限配合标准、几何公差标准、表面粗糙度标准等。2.标准化：标准化：制定标准和贯彻标准为主要内容的全过程。 标准化是指在经济、技术、科学、管理等社会实践中，对重复性事物和概念制定、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的全部活动过程。机机械制造中，标准化是实现互换性生产、组织专业化生产的

18、前提条件；是提高产品质量、降低产品成本和提高产品竞争能力的重要保证；是消除贸易障碍，促进国际技术交流和贸易发展，使产品打进国际市场的条件。随着经济建设和科学技术的发展，国际贸易的扩大，标准化的作用和重要性越来越受到各个国家特别是工业发达国家的高度重视。总之，标准化在实现经济全球化、信息社会化方面有其深远的意义。0.2.2 优先数和优先数系1. 优先数：优先数系中的任一个项值称为优先数。优先选用的数值。数值标准化 (数值标准化的必要性) 制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通过数值表示。任何产品的参数值不仅与自身的技术特性有关，还直接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。如：螺母直径数值

19、，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、螺纹塞规、钻头等系列产品的直径数值。由于参数值间的关联产生的扩散称为“数值扩散”。 为满足不同的实际需求，产品必须有各种尺寸规格，形成系列产品。产品数值的杂乱无章会给组织生产、协作配套、使用维修带来困难。因此，需要对数值进行标准化。 （2）优先数系 （重点讲解表1-1）优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的科学数值制度。优先数系是一种无量纲的分级数值，十进制的等比数列。国家标准GB/T 321-2005（优先数和优先数系）规定了5个等比数列 R5、R10、R20、R40、R80系列，前四项为基本系列, R80为补充系列。其公比为： R5系列 q

20、51.6 R10系列 q101.25 R20系列 q201.12 R40系列 q401.06 R80系列 q801.03 补充系列，用于分级很细的特殊场合。按公比计算的优先数的理论值大多是无理数，工程技术上应用时采用圆整后的近似值。优先数系分档科学合理，不仅对数值的协调、简化起着重要的作用，而且是制定其他标准的依据，在设计中也广泛使用。本课程所涉及的有关标准中的数值，都是按照优先数系选定的。案例：标准公差值是按照R5系列确定的，表面粗糙度标准中规定的取样长度分段是采用RIO系列的派生数系R10/5确定。 标准规定的五种优先数系的公比及常用数值见表0-1。表0-1 优先数系基本系列的公比及常用数

21、值(R80略)基本系列公比110的优先数值 R51.601.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 R101.25 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00 R201. 12 1.00 1.12 1.25 1.40 1.60 1.80 2.00 2.24 2.50 2.80 3.15 3.55 4.00 4.50 5.00 5.60 6.30 7.10 8.00 9.00 10.00 R40 1.061.00 1.06 1.12 1.18 1.25 1.32 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80

22、 1.90 2.00 2.12 2.24 2.36 2.50 2.65 2.80 3.00 3.15 3.35 3.55 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.30 5.60 6.00 6.30 6.70 7.10 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 注：按公比计算的优先数的理论值大多是无理数，工程技术上应用时采用圆整后的近似值。例如：1.251.25=1.562,经过圆整为1.60。0.3 产品几何量技术规范（GPS）0.3.1 GPS的含义产品几何量技术规范（GPS）是一套有关工件几何特征的技术规范，它是覆盖产品尺寸、几何公差和表面特征的

23、标准，贯穿于几何产品的研究、开发、设计、制造、检验、销售、使用和维修等整个过程。0.3.2 GPS的作用GPS的发展与应用有多种原因，最根本的是使产品的一些基本性能得到了保证，主要体现在：（1）功能性 例如，如果组成机床的零件能够满足一定的几何公差（如导轨的直线度）要求，机床才能够良好地工作。（2）安全性 例如，如果发动机的曲轴表面通过磨削加工能够达到规定的表面粗糙度要求，因疲劳断裂损坏发动机的危险应付大大降低。（3）独立性 例如，保证压缩机气缸的的曲轴表面表面粗糙度通要求，就可以直接保证机器的使用寿命。（3）互换性 互换性作为GPS的最初应用，其目的是有利于机器或设备的装配和修理。033 新

24、一代GPS体系简介随着信息技术的发展，基于传统的几何精度设计和控制方法已经不能适应现代设计和制造技术发展的需要。公差理论和标准的落后已成为制约CAD/CAM技术继续深入发展的瓶颈，这是国内外先进设计和制造技术发展中急需解决问题。为此，在1996年，标准化组织（ISO）研究建立了一个基于信息技术，适应CAD/CAM技术要求、保证预定几何精度为目标的标准体系，即GPS标准体系。该标准体系包括从公差理论、标注方法、精度控制到检验规则的一系列标准。这一标准体系与现代设计和制造技术相结合，是对传统公差设计和控制思想的一次大的变革。新一代GPS以教学作为基础语言结构，用计量学为根基，给出产品功能、技术规范

25、、制造与检验，通过对规范和认证（检验）过程的不确定度处理，实现资源的自动化分配。随着新一代GPS的应用，将节约设计中几何规范10%的修订成本；减少制造过程中材料20%的浪费；节约检测过程中仪器、测量与评估20%的成本；缩短产品开发30%的周期。更重要的是能够消除技术壁垒，便于商品和服务的交流，提升企业的国际竞争能力。04 本课程的研究对象及任务本课程是高等院校机械类、仪器仪表类和机电结合类各专业必修的主干技术基础课程。它包含几何量公差与误差检测两大方面的内容，把标准化和计量学两个领域的有关部分有机地相结合在一起，与机械设计、机械制造、质量控制等多方面密切相关，是机械工程技术人员和管理人员必备的

26、基本知识技术。本课程的研究对象就是几何参数的互换性。即研究如何通过规定公差合理解决机器使用要求与制造要求之间的矛盾，以及如何运用技术测量手段保证国家公差标准的贯彻实施。通过本课程的学习，学生应达到以下要求：（1）建立互换性的基本概念，掌握各有关公差标准的基本内容、特点和表格的使用，能根据零件的使用要求，初步选用公差等级、配合种类、几何公差及表面质量参数值等，并能在图样上进行正确的标注。（2）建立技术测量的基本概念，了解常用测量方法与测量器具的工作原理，通过实验，初步掌握测量操作技能，并分析测量误差与处理测量结果。会设计光滑极限量规。总之，本课程的任务是使学生获得互换性与测量技术的基本理论、基本知识和基本技能，了解互换性的技术测量学科的现状和发展，具有继续自学并结合工程实践应用、扩展的能力。专心-专注-专业