互换性和测量技术基础习题答案解析第三版周兆元李翔英

第一章绪论习题与思考题1⁃1完全互换和不完全互换有什么区别?各应用于什么场合?零件在装配或更换时,不需选择､调整或辅助加工(修配)的互换性为完今互换性｡当装配精度要求较高时,采用完全互换性将使零件制造公差很小,加工困难,成本很高,甚至无法加工｡这时,将零件的制造公差适当放大,使之便于加工,而在零件完工后再用测量器具将零件按实际尺寸的大小分为若干组,使每组零件间实际尺寸的差别减小,装配时按相应组进行(例如,大孔组零件与大轴组零件装配,小孔组零件与小轴组零件装配)｡这样,既可保证装配精度和使用要求,又能解决加工困难,降低成本｡此种仅组内零件可以互换,组与组之间不能互换的特性,称之为不完全互换性｡1⁃2什么是标准､标准化?按标准颁发的级别分类,我国有哪几种标准?标准(Standard):是对重复性事物和概念所做的统一规定｡标准化(Standardization)是指在经济､技术､科学及管理等社会实践中,对重复性事物和概念,通过制订､发布和实施标准达到统一,以获得最佳秩序和社会效益的有组织的活动过程｡按标准颁发的级别分,我国的技术标准有四个层次:国家标准､行业标准､地方标准和企业标准｡1⁃3公差､检测､标准化与互换性有什么关系?公差(Tolerance):允许零件几何参数的变动范围｡检测(InspectionandMeasurement):即检验和测量,是将被测几何参数与单位量值进行比较或判断的过程,由此确定被测几何参数是否在给定的极限范围之内｡标准化(Standardization)是指在经济､技术､科学及管理等社会实践中,对重复性事物和概念,通过制订､发布和实施标准达到统一,以获得最佳秩序和社会效益的有组织的活动过程｡互换性定义(Interchangeability):指按同一规格标准制成的合格零部件在尺寸上和功能上具有相互替代的性能｡公差､检测､标准化与互换性的关系:A 零件的尺寸大小一定时,给定的公差值越小,精度就越高;但随之而来的是加工困难｡所以设计者不能任意规定公差值,必须按国家标准选取公差数值｡B 公差是限定零件加工误差范围的几何量,是保证互换性生产的一项基本措施｡可用公差来控制产品的加工误差,以满足互换性和精度的要求｡C 零件在加工或加工后是否达到要求,其误差是否在给定的公差范围内,这些都需要按一定的标准进行正确的检验和测量｡因此检测是保证互换性生产的又一项基本措施｡因为检测本身也有误差,导致将合格品误判为废品,或将废品误判为合格品,所以应保证产品质量和考虑经济性两方面加以综合解决,并制定和贯彻统一的检测标准｡D 互换性是产品设计与制造的主要原则｡在产品的设计和制造过程中执行互换性原则,按规定的几何､物理及其它质量参数的公差,制造装备的各部分,使其在装配和互换时,无需辅助加工和修配便能满足使用要求｡E 互换性与技术测量不仅将实现互换性生产的标准化领域或计量学领域的有关知识结合在一起,而且还与机械产品的设计､制造､质量监控､管理等方面密切相关,它不仅是随着机械工业的发展而发展的,而且与微型计算机､激光､新材料､遗传工程等带头学科的发展密切相关,这一点已被各国发达的科学生产技术所证实｡F 标准化是组织现代化生产的重要手段,是实现互换性的必要前提,是实现现代化的重要手段之一,也是反映现代化水平的重要标志之一｡它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用｡从上述分析得出结论:实现社会化大生产的技术措施是产品应该具有互换性及广泛的标准化｡互换性是现代化生产的原则,在设计时必须切实遵循｡不但在大批量生产时要求互换性;在单件､小批量生产时也必须遵循互换性原则｡1⁃4 什么是优先数?我国标准采用了哪些系列?优先数系(Seriesofpreferrednumbers)是国际上统一的数值分级制度,是重要的基础标准｡我国采用的优先数系是一种十进制等比数列,并规定了五个系列,它们分别用系列符号R5､R10､R20､R40和R80表示,其中前四个系列作为基本系列,R80为补充系列,仅用于分级很细的特殊场合｡各系列的公比为:R5的公比≈1.60;R10的公比≈1.25;R20的公比≈1.12;R40的公比≈1.06;R80的公比≈1.03｡1⁃5 判断下面说法是否正确｡(1)对大批量生产的同规格零件要求有互换性,单件生产则不必遵循互换性原则｡(×)(2)遵循互换性原则将使设计工作简化､生产率提高､制造成本降低､使用维修方便｡(√)第二章 尺寸的极限与圆柱结合的互换性习题与思考题2⁃1图样上给定的轴直径为0.0330.017456()n φ++｡根据此要求加工了一批轴,实测后得其中最大直径(即最大实际(组成)要素)为ϕ45.033mm,最小直径(即最小实际(组成)要素)为ϕ45.000mm ｡问加工后的这批轴是否全部合格(写出不合格零件的尺寸范围)?为什么?这批轴的尺寸公差是多少?答:直径的技术要求0.0330.017456()n φ++决定了轴的极限尺寸为d max =45.033mm 和d min =45.017mm ｡所以轴合格条件为dmax ≥da ≥dmin;依据题意,这批轴不能全部合格,不合格零件的尺寸为45.000mm≤d a ≤45.017mm ｡一批轴的尺寸公差也是由图纸设计阶段决定的,所以仍然为33-17=16μm2⁃2在同一加工条件下,加工ϕ30H6孔与加工ϕ100H6孔,应理解为前者加工困难?还是后者加工困难或者两者加工的难易程度相当?加工ϕ50h7轴与加工ϕ50m7轴,应理解为前者加工困难?还是后者加工困难或者两者加工的难易程度相当?答:在同一加工条件下,加工 30H6 孔与加工 100H6 孔应理解为前者加工困难;加工 50h7 轴与加工 50m7 轴应理解为两者加工的难易程度相当｡2⁃3什么是基准制?选择基准制的根据是什么?在哪些情况下采用基轴制? 答:基准制是指以两个相配合的零件中的一个零件为基准件,并确定其公差带位置,而改变另 —个零件(非基准件)的公差带位置,从而形成各种配合的—种制度｡国家标准中规定有基孔制和基轴制两种配合制度｡配合制的选择与功能要求无关,主要考虑加工的经济性和结构的合理性｡ 从制造加工方面考虑,两种基准制适用的场合不同;从加工工艺的角度来看,对应用最广泛的中小直径尺寸的孔,通常采用定尺寸刀具(如钻头､铰刀､拉刀等)加工和定尺寸量具(如塞规､心轴等)检验｡而一种规格的定尺寸刀具和量具,只能满足一种孔公差带的需要｡对于轴的加工和检验,一种通用的外尺寸量具,也能方便地对多种轴的公差带进行检验｡由此可见:对于中小尺寸的配合,应尽量采用基孔制配合｡基轴制的选择:用冷拉光轴作轴时｡冷拉圆型材,其尺寸公差可达 IT7~IT9,能够满足农业机械､纺织机械上的轴颈精度要求,在这种情况下采用基轴制,可免去轴的加工｡只需按照不同的配合性能要求加工孔,就能得到不同性质的配合｡采用标准件时｡滚动轴承为标准件,它的内圈与轴颈配合无疑应是基孔制,而外圈与外壳孔的配合应是基轴制｡非配合制配合:在实际生产中,由于结构或某些特殊的需要,允许采用非配合制配合｡即非基准孔和非基准轴配合,如:当机构中出现一个非基准孔(轴)和两个以上的轴(孔)配合时,其中肯定会有一个非配合制配合｡如图所示,箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合｡由于滚动轴承是标准件,它与箱体孔的配合选用基轴制配合,箱体孔的公差带代号为 J7,箱体孔与端盖的配合可选低精度的间隙配合 J7/f9 ,既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位,还有利于降低成本｡基孔制､基轴制的优先､常用配合见表｡2⁃4按给定的尺寸0.046060φ+ mm(孔)和0.0410.01160φ++mm(轴)加工孔和轴,现取出一对孔､轴,经实测后得孔的尺寸为60.033mm,轴的尺寸为60.037mm ｡试求该孔､轴的实际偏差以及该对孔､轴配合的实际盈､隙;并说明它们的配合类别｡答:图纸的设计要求孔的公差带与轴的公差带相互交叠,设计的是过渡配合｡设计的 最大间隙 X max =0.046 -0.011=0.035mm ; 最大过盈 Y max = 0 -0.041=-0.041mm ｡而取出的实际零件的孔的实际偏差 60.033-60=0.033mm ; 轴的实际偏差 60.037- 60=0.037mm ;这对实际的孔､轴配合因为轴的实际加工尺寸比孔大,所以是过盈配合｡ 过盈量为 0.033 - 0.037= - 0.004mm ｡2⁃5某一配合的配合公差T f = 0.050mm,最大间隙 X max = +0.030 mm,问该配合属于什么配合类别?答:因为此时想求得 Ymax,就必须判断绝对值内的正负｡情况 1:设 Ymax 是真过盈,则 Y max〈0 应该为负,则由式(1)知绝对值符号打开为正,所以可由式(1)推导知 Y max=-(T f - X max )情况 2:假设 Ymax 不是过盈是间隙,我们在课堂上已经阐述过,此时它若是间隙则一定为最小间隙,则由式(1)知绝对值符号内是最大间隙减去最小间隙,绝对值打开后仍为正｡结果同情况 1｡经过上述分析知,由 Y max=-(T f - Xmax )=—(0.050-0.030)=-0.020mm ,所以配合是过渡配合｡2-6什么是一般公差?线性尺寸一般公差规定几级精度?在图样上如何表示? 答:一般公差是指在车间的一般加工条件下可以保证的公差｡它是机床设备在正T f = T h + T s = | (ES - EI ) + (es - ei ) | = | (ES - ei ) - (EI - es ) |= |X max - Y max |即 T f = X max -Y max常维护和操作情况下可以达到的经济加工精度｡线性尺寸的一般公差的等级分精密级 f ､中等级 m ､粗糙级 c ､最粗级 v;极限偏差都对称分布｡在图样上､技术文件上或相应的标准(如企业标准､行业标准等)中用标准号和公差等级符号表示｡例如,选用中等级时,表示为 GB1804—m ｡2-7写出与下列基孔制配合同名的基轴制配合,并从配合性质是否相同的角度,说明它们能否相互替换?(1)ϕ5065H m ;(2)ϕ5088H m ;(3)ϕ3068H r ;(4)ϕ3077H m ;(5)ϕ3077H e ;(6)ϕ3077H f答:和本题相关的知识点回顾同名配合:基孔或基轴制中,基本偏差代号相当,孔､轴公差等级同级或孔比轴低一级的配合称同名配合｡所有基孔或基轴制的同名的间隙配合的配合性质相同｡基孔或基轴制的同名的过渡和过盈配合只有公差等级组合符合国标在换算孔的基本偏差时的规定,配合性质才能相同｡D ≤500mm 的>IT8 的 K ､M ､N 以及>IT7 的 P~ZC,还有 D>500mm ､D<3mm 的所有 J~ZC 形成配合时,必须采用孔､轴同级｡D ≤500mm 的≤IT8 的 J ､K ､M ､N 以及≤IT7 的 P~ZC 形成配合时,必须采用孔比轴低一级｡国家标准规定的一般､常用和优先的公差带与配合､一般公差的规定以及公差与配合的选择,其中配合的选择包括基准制的选择,公差等级的选择,配合(即与基准件相配合的非基准件的基本偏差代号)的选择｡选择方法主要是类比法｡应优先选用基孔制｡确定公差等级的基本原则是,在满足使用要求的前提下,尽量选取较低的公差等级｡确定方法主要是类比法｡配合的选择应尽可能地选用优先配合,其次是常用配合,再次是一般配合｡如果仍不能满足要求,可以选择其他的配合｡选择方法主要是类比法｡要非常熟悉各类基本偏差在形成基孔制(或基轴制)配合时的应用场合｡(1)ϕ5065H m ;查表基本尺寸为50mm,IT6=16μm ;查轴的基本偏差ei=9μm ,则由基孔制知:孔ϕ50(0.0160+ );轴ϕ50(0.0200.009++ )(2)ϕ5088H m ;查表基本尺寸为50mm,IT8=39μm ;查轴的基本偏差ei=9μm ,则由基孔制知:孔ϕ50(0.0390+ );轴ϕ50(0.0480.009++ )2⁃8已知ϕ20H7/m6的尺寸偏差为0.0210.0210.008φφ+++２０２0,按配合性质不变,改换成基轴制配合,则ϕ20H7/m6中孔､轴尺寸的极限偏差为多少?答:由题意可判断出基本尺寸 20mm 的 IT6=(0.021-0.008)=0.013 μm ;IT7=0.021 μm ;且由20H7/m60.0210.0210.008φφ+++２０２0知是过渡配合,配合公差 T f =13+21=34μm ｡若配合性质不变,改成基轴制配合为 20M7/h6 时,轴为ϕ20(00.013- );孔为ϕ20(00.021- )2-9 已知配合 40H8/f7,孔的公差为 0.039mm,轴的公差为 0.025 mm,最大间隙 X max =+0.089mm ｡试求:(1)配合的最小间隙 X min ､孔与轴的极限尺寸､配合公差并画公差带图解｡ (2) 40JS7､f 40H7､f 40F7､f 40H12 的极限偏差｡(注:按题目已知条件计算,不要查有关表格｡)答:由 40H8/f7 知基孔制ϕ40(0.0390+) 由 X max =ES − ei =0.089 mm 可推出 ei=-0.050mm,又Td=0.025mm,则 es=-0.025mm ｡X min=EI− es= 0− (−0.025)=0.025mm公差带图解如下:40JS7极限偏差:应该为对称分布,由题意知IT7=25μm ,所以φ40(0.01250.0125+- )40H7极限偏差:应该下偏差为零,则φ40(0.0250+ )40F7 极限偏差:由轴的条件镜像孔的偏差知φ40(0.0500.025++ )40H12 极限偏差:应该下偏差为零,则φ40(0.250+ )｡计算过程如下:IT12=160 i; i=0.453D +0.001D ; D = 3050⨯ = 38.73mm ;i = 0.453D +0.001D = 0.45338.78+0.001×38.73=1.5587μmIT12=160 i=160×1.5587=249.392 μm ≈ 0.25 mm2-10 查表并计算下列四种配合的孔､轴极限偏差;配合的极限盈､隙;配合公差 Tf;并说明基准制及配合性质｡(1);9()609()H h φ (2)7()506()U h φ;(3)7()506()H k φ;(4)7()406()P m φ 答:自己查表完成｡2-11 有下列三组孔与轴相配合,根据给定的数值,试分别确定它们的公差等级,并选用适当的配合｡(1)配合的基本尺寸=25mm,Xmax = +0.086mm,Xmin = +0.020mm ｡ (2)配合的基本尺寸=40mm,Ymax = –0.076mm,Ymin = –0.035mm ｡ (3)配合的基本尺寸=60mm,Ymax = –0.032mm,Xm ax = + 0.046mm ｡ 答:(1)已知:配合的基本尺寸=25mm,Xmax = +0.086mm,Xmin = +0.020mm ｡ 允许的间隙公差:Tx=[Xmax]-[Xmin]=|86—20|=66μm 按工艺等价原则,T D =Td=Tx/2=33μm 若选定孔的公差为:T D =IT8=33μm, 若选定轴的公差为:Td=IT7=21μm则配合公差为:Tf =T D +Td=33+21= 54 μm<[Tx]=66 μm,可满足使用要求｡ (2)(3)道理同此,同学们自己完成｡2-12 试验确定活塞与汽缸壁之间在工作时应有 0.04~0.097mm 的间隙量｡假设在工作时要求活塞工作温度 t d 150℃,汽缸工作温度 t D = 100℃,装配温度 t = 20℃,活塞的线膨胀系数αd =22×10-6/ ℃,汽缸的线膨胀系数αD = 12×10-6 / ℃,活塞与汽缸的基本尺寸为 95mm,试确定常温下装配时的间隙变动范围,并选择适当的配合｡答:(1)首先计算由于热变形引起的间隙变动量 ∆X= X 工作− X 装配= D(αD ∆t D−αd ∆t d )其中 ∆t D =100− 20=80℃ ∆t d =150− 20=130℃则∆X= 95× (12× 80− 22×130)×10−6=−0.1805mm负号说明工作间隙减小｡则 X 装配=X 工作 +0.1805= (0.04 ~ 0.097)+0.1805即 X 装配 MAX =0.2775mm; X 装配 MIN =0.2205mm,由此可知,装配间隙应增大,并以此确定配合｡(2)确定基准制:缸体与活塞配合采用基孔制｡ (3)确定广义概念的孔和轴的公差等级 由于配合公差 T f =|T 装配Max −T 装配Min |= Th +Ts =0.2775− 0.2205=0.057mm= 57μm设 Th =Ts= T f /2= 28.5μm ,查表基本尺寸 95mm 的 IT6=22 μm,IT7=35 μm 接近｡所以取孔和轴的公差差一级,即孔为 7 级,轴为 6 级｡(4)确定广义概念的孔和轴的基本偏差代号及公差带因为基孔制,所以孔的基本偏差为 H,公差代号为φ95(0.0350) ,且有最小装配间隙X 装配Min = EI− es=0.2205mm=220.5μm,因此 es=-220.5 μm查表轴的基本偏差为 b 时,是—220 μm,最接近题意｡所以轴为φ95(0.2200.242-- )｡(5)配合代号为φ9576H b (6)验算: X 实际装配Max=EI− es= 0.035− (−0.242)=0.277mm< X 装配Max− X 实际装配Min =EI − es = 0− (−0.220)=0.220< X 装配Min最小装配条件不满足要求｡ (7)结果分析在大批量生产方式下组织生产,一般规定| ∆| / T f<10% 仍可满足使用要求｡其中∆ 为实际极限盈隙与给定极限盈隙的差值｡则∆1=(277.5− 277) / 57= 0.87% ∆ 2= (220.5− 220) / 57=0.87%都小于 10%,说明选择的配合合适,可以满足生产要求｡2-13 某孔､轴配合,图样上标注为0.0330.02000.041308()/7()H f φ-- ,现有一孔已加工成30.050mm ｡为保证原配合性质(即保证得到φ30 H8/ f 7 的极限盈､隙)试确定与该孔配合的(非标准轴)轴的上下偏差｡答:孔的极限尺寸 Dmax =30.033mm ; Dmin =30.000mm ,而实际孔Da =30.050mm = 30(0.50+ ) ;原配合性质如下图 X max=0.033−(−0.041)= 0.074mm ; X min = 0− (−0.020)= 0.020mmT f= Th+Ts =X max− X min= 0.033 +0.021= 0.054mm则 X max = 0.050− ei ; X min= EI− es0.050—0.033=0.017 mm整体全部上移 0.017mm,所以轴的极限尺寸为—0.041+0.017=0.024 mm; —0.020+0.017=0.003mm;即轴为30(0.0030.024++ )mm 可以保证配合性质不变｡2-14图2-25为钻床的钻模夹具简图｡夹具由定位套3､钻模板1和钻套4组成,安装在工件5上｡钻头2的直径为ϕ10mm｡已知:(1)钻模板1的中心孔与定位套3上端的圆柱面的配合有定心要求,公称尺寸为ϕ50mm｡(2)钻模板1上圆周均布的四个孔分别与对应四个钻套4的外圆柱面的配合有定心要求,公称尺寸分别为ϕ18mm,它们皆采用过盈不大的固定连接｡(3)定位套3下端的圆柱面的公称尺寸为ϕ80mm,它与工件5的ϕ80mm定位孔的配合有定心要求,在安装和取出定位套3时,它需要轴向移动｡(4)钻套4的ϕ10mm导向孔与钻头2的配合有导向要求,且钻头应能在它转动状态下进出该导向孔｡试选择上述四个配合部位的配合种类,并简述其理由｡图2⁃25习题2⁃14图1—钻模板2—钻头3—定位套4—钻套5—工件答案:略第三章测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测习题与思考题3-1 测量的实质是什么?一个完整的测量过程包括哪几个要素?答案:所谓“ 测量” 就是将被测的量与作为单位或标准的量, 在量值上进行比较, 从而确定两者比值的实验过程｡一个完整的测量过程应包含测量对象 ( 如各种几何参数) ､计量单位､测量方法 ( 指在进行测量时所采用的计量器具与测量条件的综合) ､测量精确度 ( 或准确度) ( 指测量结果与真值的一致程度) 这四个要素｡3-2 什么是尺寸传递系统?为什么要建立尺寸传递系统?答案: 量值传递系统，即将米的定义长度一级一级地、准确地传递到生产中所使用的计量器具上，再用其测量工件尺寸，从而保证量值的统一。

第一章什么叫互换性？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？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。

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。

1-7．下面两列数据属于哪种系列？公比为多少？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。

《互换性与测量技术基础》课后习题答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第一章什么叫互换性？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？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。

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。

1-7．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。

第一章什么叫互换性？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？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。

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。

1-7．下面两列数据属于哪种系列？公比为多少？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。

《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: Φ10 9.985 9.970 -0.015 -0.030 0.015 Φ10015.0030.0-- 孔: Φ18 18.017 18 +0.017 0 0.017 Φ18017.00+孔: Φ30 30.012 29.991 +0.012 -0.009 0.021 Φ30012.0009.0+- 轴: Φ40 39.95 39.888 -0.050 -0.112 0.062 Φ40050.0112.0-- 轴: Φ60 60.041 60.011 +0.041 +0.011 0.030 Φ60041.0011.0++ 轴: Φ858584.978-0.0220.022Φ850022.0-2. 1) X max = 0.033- (-0.098) = 0.131mm X min = 0 - (-0.065) = 0.065mmT f = | 0.131-0.065 | = 0.066mm 2) Y max = 0 – 0.060 = -0.060mm Y min = 0.030 – 0.041 = -0.011mm T f = | -0.060+0.011 | = 0.049mm 3) X max = 0.007- (-0.016) =0.023mm Y max = -0.018 – 0 = -0.018mm T f = | 0.023 – (-0.018)| = 0.041mm 4) X max = 0.039 - 0.002 = 0.037mm Y max = 0 – 0.027 = -0.027mm T f =|0.037 – (-0.027)| = 0.064mm 5) X max = 0.074 – (-0.140) = 0.214mm X min = 0 - (-0.030) = +0.030mmT f =| 0.214 – 0.030 | = 0.184mm 6) X max =0.009 – (-0.019) = 0.028mm Y max = -0.021 – 0 = -0.021mm T f =| 0.028 – (-0.021) | = 0.049mm3. (1) Φ50)(7f )(8H 025.0050.0039.00--+ Xmax = 0.089mm Xmin = 0.025mm 基孔制、间隙配合 （2）Φ80)(10h )(10G 0120.0130.0010.0-++ Xmax = 0.250mm Xmin = 0.010mm 基轴制、间隙配合 （3）Φ30)(6h )(7K 0013.0006.0015.0-+- X max = 0.019mm Y max = -0.015mm 基轴制、过渡配合 （4）Φ140)(8r )(8H 126.0063.0063.00+++ Y max = -0.126mm Y min = 0mm 基孔制、过盈配合 （5）Φ180)(6u )(7H 235.0040.00++ X max = -0.235mm Y min = -0.170mm 基孔制、过盈配合 第2题（6）Φ18)(5h )(6M 0008.0004.0015.0--- X max = 0.004mm Y max = -0.015mm 基轴制、过渡配合 （7）Φ50)(6js )(7H 008.0008.0025.00+-+ X max = 0.033mm Y max = -0.008mm 基孔制、过渡配合 （8）Φ100)(6k )(7H 025.0003.0035.00+++ X max = 0.032mm Y max = -0.025mm 基孔制、过渡配合 （9）Φ30)(6n )(7H 028.0015.0021.00+++ X max = 0.006mm Y max = -0.028mm 基孔制、过渡配合 （10）Φ50)(6h )(7K 0016.0007.0018.0-+- X max = 0.023mm Y max = -0.018mm 基轴制、过渡配合 4. (1) Φ60)(9h )(9D 0074.0174.0100.0-++ (2) Φ30)(8h )(8F 0033.0053.0020.0-++ (3) Φ50)(6k )(7H 018.0002.0025.00+++ (4) Φ30)(6s )(7H 048.0035.0021.00+++ (5) Φ50)(6h )(7U 0016.0061.0086.0--- 5. ∵ X min = 0.025mm, X max = 0.066mm . ∴配合公差T f =| 0.066 –0.025| = 0.041mm ，∵T f = T h + T s ,选基孔制.查表，孔为7级，轴为6级T h =0.025mm T s = 0.016mm 符合要求.∴选Φ40)(6f )(7H 025.0041.0025.00--+。

《互换性与测量技术基础》课后习题标准答案《互换性与测量技术基础》课后习题答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————⽇期：第⼀章什么叫互换性？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？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。

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。

第一章绪论思考题1-1 广义互换性的定义是什么？机械产品零部件互换的含义是什么？1-2 互换性与公差的关系是什么？进行零件精度设计时，确定公差大小的原则是什么？1-3 互换性在机器制造业中有什么作用和优越性？1-4 互换性原则是否在任何生产情况下都适用？试加以说明。

1-5 互换性可以分成哪两类，试述它们各自的特点和如何实现？1-6 何谓标准？何谓标准化？互换性生产与标准化的关系是什么？1-7 按标准的使用范围，我国如何制定标准，并进行划分？试述不同使用范围的标准各自的特点？1-8 为什么说当选定一个数值作为某种产品的参数指标时，这个数值就会“牵一发而动全身”？1-9 GB-T321-1980规定什么数列作为优先数系，试述这个数列的特点和优点？1-10 GB-T321-1980规定的优先数系分哪五个系列，试述这五个系列的特点和优点？1-11 何谓几何量公差包括的内容和几何量检测工作的作用？习题1 试按《几何量公差与检测》基本教材附表1-1写出基本系列R5中优先数从0.1到100的常用值。

2 试写出派生系列R5/3、R10/2、R20/3中自1以后的5个优先数（常用值）。

3 自IT6级以后，孔、轴标准公差等级系数为10,16,25,40,64,100,160,…。

试判断它们属于哪个优先数系列。

4 自3级开始至9级止，普通螺纹公差等系数为0.50,0.63,0.80,1.00,1.25,1.60,2.00。

试判断它们属于哪个优先数系列。

5 试写出家用灯泡15~100W中的各种瓦数，并指出它们属于优先数系中的哪个系列。

第二章几何量测量基础思考题2-1 我国法定计量单位中长度的基本单位是什么？试述第十七届国际计量大会通过的长度基本单位的定义？2-2 测量的实质是什么？一个完整的测量过程应包括哪四个要素？2-3 以量块作为传递长度基准量值的媒介有何优点，并说明量块的用途？2-4 量块的制造精度分哪几级，量块的检定精度分哪几等，分“级”和分“等”的主要依据是什么？2-5 量块按“级”和按“等”使用时的工作尺寸有何不同？何者测量精度更高？2-6 何谓量具、量规、量仪？2-7 计量器具的基本技术性能指标中，标尺示值范围与计量器具测量范围有何区别？标尺刻度间距、标尺分度值和灵敏度三者不何区别？示值误差与测量重复性有何区别？并举例说明。