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第三章 典型件结合和传动的精度设计习题

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第三章典型件结合和传动的精度设计目的：1、了解圆柱结合的公差与配合及其配合精度的选用。

应用。

重点：圆柱结合的公差与配合及其配合的选用；滚动轴承公差与配合特点；单键的公差带图；花键的公差与配合；直径、锥角公差对基面距的影响；螺纹公差与配合的特点；齿轮传动精度的各项评定指标的目的与作用；齿轮传动的精度设计。

难点：圆柱结合的公差与配合的特点及其配合的选用；滚动轴承的负荷分析及其与配合选择的关系；圆锥各几何参数公差带；螺纹作用中径的概念；齿轮精度等级及公差项目的选用。

习题二．选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来）1．以下各组配合中，配合性质相同的有＿＿。

A．φ30H7／f6和φ30H8／p7B．φ30P8／h7和φ30H8／p7C．φ30M8／h7和φ30H8／m7D．φ30H8／m7和φ30H7／f6E．φ30H7／f6 和30F7／h6。

2．下列配合代号标注正确的有＿＿。

A．φ60H7/r6B．φ60H8／k7C．φ60h7／D8D．φ60H9／f9E．φ60H8／f73．下列孔轴配合中选用不当的有＿＿。

A．H8／u8B．H6／g5C．G6／h7D．H5／a5E．H5／u54．决定配合公差带大小和位置的有＿＿。

A．标准公差B．基本偏差C．配合公差D ．孔轴公差之和E ，极限间隙或极限过盈5．下列配合中，配合公差最小的是＿＿。

A ．φ30H7／g6 B ．φ30H8／g7 C ．φ30H7／u6 D ．φ100H7／g6 E ．φ100H8／g76．下述论述中不正确的有＿＿。

A ．无论气温高低，只要零件的实际尺寸都介于最大、最小极限尺寸之间，就能判断其为合格。

B ．一批零件的实际尺寸最大为20．0lmm ，最小为19．98mm ，则可知该零件的上偏差是十0．01mm ，下偏差是—0．02mm 。

C ．j ～f 的基本偏差为上偏差。

D ．对零部件规定的公差值越小，则其配合公差也必定越小。

E ．H7/h6与H9/h9配合的最小间隙相同，最大间隙不同。

7．下述论述中正确的有＿＿。

A ．孔、轴配合采用过渡配合时，间隙为零的孔、轴尺寸可以有好几个。

B ．φ20g8比φ20h7的精度高。

C ．φ50 +0.013 0mm 比φ25 +0.013 0mm 的精度高。

D ．国家标准规定不允许孔、轴上差带组成非基准制配合。

E ．零件的尺寸精度高，则其配合间隙必定小。

8．下列论述中正确的有＿＿。

A ．对于轴的基本偏差，从a ～h 为上偏差es ，且为负值或零。

B ．对于轴，从j ～z 孔基本偏差均为下偏差，且为正值。

C ．基本偏差的数值与公差等级均无关。

D ．与基准轴配合的孔，A ～H 为间隙配合，P ～ZC 为过盈配合。

9．公差与配合标准的应用主要解决＿＿。

A ．公差等级。

B ．基本偏差。

C ．配合性质。

D ．配合基准制．E ．加工顺序。

11．下列孔、轴配合中，应选用过渡配合的有＿＿。

A ．既要求对中，又要拆卸方便。

B ．工作时有相对运动。

C ．保证静止替传递载荷的可拆结合。

D ．要求定心好，载荷由键传递。

E ．高温下工作，零件变形大。

13．不同工作条件下，配合间隙应考虑增加的有＿＿。

A ．有冲击负荷。

B ．有轴向运动。

C ．旋转速度增高。

D ．配合长度增大。

E ．经常拆卸。

15．滚动轴承内圈与基本偏差为h 的轴颈形成（ ）配合 A ．间隙； B ．过盈； C ．过渡。

19．花键的分度误差，一般用（ ）公差来控制。

A ．平行度； B ．位置度； C ．对称度； D ．同轴度。

22．普通螺纹的基本偏差是（ ） A ．ES ； B ．EI ； C ．es ； D ．ei 。

23．国家标准对内、外螺纹规定了（ ） A ．中径公差； B ．顶径公差； C ．底径公差。

三．填空题 1．φ30 +0.021 0mm 的孔与φ30-0.007 -0.020mm 的轴配合，属于＿＿制＿＿配合。

2．φ30+0.012 -0.009mm 的孔与φ30 0 -0.013mm 的轴配合，属于＿＿制＿＿配合。

3．配合代号为φ50H10／js10的孔轴，已知IT10=0．100mm ，其配合的极限间隙（或过盈）分别为＿＿mm 、＿＿mm 。

4．已知某基准孔的公差为0．013，则它的下偏差为＿＿mm ，上偏差为＿＿mm 。

5．选择基准制时，应优先选用＿＿原因是＿＿。

6．配合公差是指＿＿，它表示＿＿的高低。

7．国家标准规定的优先、常用配合在孔、轴公差等级的选用上，采用“工艺等价原则”，高于IT 8的孔均与＿＿级的轴相配：低于IT 8的孔均和＿＿级的轴相配。

8．φ50mm 的基孔制孔、轴配合，已知其最小间隙为0．05，则轴的上偏差是＿＿。

9．孔、轴的ES ＜ei 的配合属于＿＿配合，EI ＞es 的配合属于＿＿配合。

10．φ50H8／h8的孔、轴配合，其最小间隙为＿＿，最大间隙为＿＿m m 。

11．孔、轴配合的最大过盈为-60μm ，配合公差为40μm ，可以判断该配合属于＿＿配合。

12．φ50 +0.002 -0.023 mm 孔与φ50 -0.025 -0.050mm 轴的配合属于＿＿配合，其极限间隙或极限过盈为＿＿和＿＿mm 。

13．公差等级的选择原则是＿＿的前提下，尽量选用＿＿的公差等级。

14．对于相对运动的机构应选用＿＿配合，对不加紧固件，但要求传递较大扭矩的联接，应选用＿＿配合。

15．基本尺寸相同的轴上有几处配合，当两端的配合要求紧固而中间的配合要求较松时，宜采用＿＿制配合。

28．根据结合方式的不同，圆锥配合分为两种类型： 、 。

29．影响螺纹结合功能要求的主要加工误差有 、 、 。

30．相互结合的内、外螺纹的旋合条件是 。

31．普通螺纹精度标准仅对螺纹的 规定了公差，而螺距偏差、半角偏差则由 控制。

32．对内螺纹，标准规定了 两种基本偏差。

对外螺纹，标准规定了 四种基本偏差。

33．M10×1—5g6g —S 的含义：M10 ，1 ，5g ，6g ，S 。

34．螺纹的旋合长度指 。

35．螺纹的国家标准中按不同旋合长度给出 三种精度。

36．普通螺纹的公差带是以 为零线，公差带大小由 决定，公差带的位置由 决定。

37．螺纹按用途分为三类： 、 、 。

四．综合题1．公差与配合公差有何区别和联系？2．设基本尺寸为30mm 的N7孔和m6的轴相配合，试计算极限间隙或过盈及配合公差。

3．设某配合的孔径为φ15 +0.027 0mm ，轴径为φ15 -0.016 -0.034mm ，试分别计算其极限尺寸、尺寸极限间隙（或过盈）、平均间隙（或过盈）、配合公差。

4．设某配合的孔径为φ45 +0.142 +0.080mm ，轴径为φ45 0 -0.039mm ，试分别计算其极限间隙（或过盈）及配合公差，画出其尺寸公差带及配合公差带图。

5．有一孔、轴配合，基本尺寸L=60 mm ，最大间隙X max =+40μm ，孔公差T h =30μm 。

轴公差T s =20μm 。

试按标准规定标注孔、轴的尺寸。

6．某孔、轴配合，基本尺寸为φ50 mm ，孔公差为IT8，轴公差为IT7，已知孔的上偏差为十0．039 mm ，要求配合的最小间隙是十0．009 mm ，试确定孔、轴的尺寸。

7．某孔φ20 +0.013 0mm 与某轴配合，要求X max =+40μm ，T f =0.022mm 试求出轴上、下偏差。

8．若已知某孔轴配合的基本尺寸为φ30，最大间隙X max =+23μm ，最大过盈Y max =-10μm ，孔的尺寸公差T h =20μm ，轴的上偏差es=0，试确定孔、轴的尺寸。

9．某孔、轴配合，已知轴的尺寸为φ10h8，X max =+0.007mm ，Y max =-0.037mm ，试计算孔的尺寸，并说明该配合是什么基准制，什么配合类别。

10．已知基本尺寸为φ30mm，基孔制的孔轴同级配合，T f=0.066mm，Y max=-0.081mm，求孔、轴的上、下偏差。

11．已知表3-1中的配合，试将查表和计算结果填入表中。

表3-112．计算出表3-2中空格中的数值，并按规定填写在表中。

表3-213．计算出表3-3中空格中的数值，并按规定填写在表中。

表3-314．计算出表3-4中空格中的数值，并按规定填写在表中。

表3-415．指出中表3-5三对配合的异同点。

表3-516．比较下列各轴的尺寸标注在制造和使用上有何异同。

mm（1）φ30-0.007-0.028mm（2）φ30+0.013-0.008mm（3）φ30+0.043+0.02218．某孔、轴配合，基本尺寸为35mm，孔公差为IT8，轴公差为IT7，已知轴的下偏差为-0.025mm，要求配合的最小过盈是-0.001mm，试写出该配合的公差带代号。

19．某孔、轴配合，基本尺寸为φ30mm，孔的公差带代号为N8，已知X max=+0.049mm，Y max =-0.016mm，试确定轴的公差带代号。

mm与某孔配合，要求Y min=-0.001mm，T f =0.034mm，试确定孔的公差带20．某轴φ25 0-0.013代号。

21．将配合φ8H6/f5从基孔制换算成基轴制，并画出公差带图。

22．将配合φ50H7/p6从基孔制换算成基轴制。

23．将配合φ50H8/j7从基孔制换算成基轴制。

24．某孔、轴配合，基本尺寸为φ35mm，要求X max=+120μm，X min=+50μm，试确定基准制、公差等级及其配合。

25．设孔、轴配合，基本尺寸为φ60mm，要求X max=+50μm，Y max=-32μm，试确定其配合公差带代号。

26．某孔、轴配合，基本尺寸为φ75mm，配合允许X max=+0.028mm，Y max=-0.024mm，试确定其配合公差带代号，27．某孔、轴配合，基本尺寸为φ45mm，配合要求的过盈量为-29.5μm ～-50μm，试确定其配合公差带代号。

28．某IT8级的基准轴与某孔配合，基本尺寸为40mm，设计要求间隙变化的范围为+0.025mm～+0.130mm，试选取适当的公差等级和配合，并按机械制图标准标注孔、轴尺寸。

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《精密机械设计基础》一三章习题答案

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第一章 结构设计中的静力学平衡1、 力和力偶是否能合成？力偶可以用力来平衡力偶吗？答：力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡2、 平面汇交力系能列出几个方程，解出几个未知数？答：平面汇交力系可以列出两个方程，解出两个未知数。

3、 作用在悬臂梁上的载荷如图所示，试求该载荷对点 A 的力矩。

答： 取坐标系如右图，如图知x x q 100)(=则载荷)(x q 对A 点点矩为：)(7.66)2()()(10m KN dx x x q q M A ⋅≈-⋅=⎰ 4、 铰接四连杆机构1OABO 在图示位置平衡。

已知： mm OA 400=，mm B O 6001=，作用OA 在上的力偶的力偶矩 m N m ⋅=11。

试求力偶矩2m 的大小和杆AB 所受的力S 。

各杆的重量不计 。

解：1）AB 杆是二力杆，其受力方向如图，其''B A F F =2）OA 杆子A 点受力'A F 和'B F 是一对作用力和反作用力。

显然OA 杆在O 点受力O F ，和A F 构成一力偶与1m 平衡，所以有：030sin 1==⋅⋅m OA F A代入mm OA 400=，m N m ⋅=11，得N F A 5=。

所以N F F A A 5'==,N F F A B 5''==,即杆AB 所受的力N F S A 5'==。

3）同理，B O 1杆状B 点受力B F 和'B F 是一对作用力和反作用力，N F F B B 5'==；且在1O 点受力1O F ，1O F 和B F 构成一力偶与2m 平衡，所以有012=⋅-B O F m B代入mm B O 6001=，得m N m ⋅=32。

5、 如图所示，重 P 的均质球半径为a ，放在墙与杆AB 之间。

杆的A 端铰支，B 端用水平绳索BC 拉住。

杆长为 l ，其与墙的交角为 α。

如不计杆重，求绳索拉力T 。

机械精度设计基础及应用习题

机械精度设计基础及应用习题


1
机械精度设计基础及应用习题解答
（2）φ 45 H 7 n6 孔：φ 45H 7
轴： φ 45n6
标准公差
IT 7 = 25µm
IT 6 = 16µm
基本偏差 EI = 0µm
ei = +17µm
极限偏差 ES = +25µm
es = +33µm
EI = 0µm
( ) φ45H 7
+0.025 0
φ140H 6
ES = +25µm
EI = 0µm
φ140r5
es = +81µm ei = +63µm
YMAX = ES − ei = 0 − 81 = −81µm YMIN = EI − es = 25 − 63 = −38µm
基孔制过盈配合
IT = 39µm
IT = 25µm IT = 18µm
Yav
=
X MAX + YMAX 2
= + 8 − 33 = −12.5µm 2
配合公差 Tf = Th + Ts = 25 + 16 = 41µm
基准制和配合类别 基孔制，过渡配合
2
机械精度设计基础及应用习题解答
（3）φ 40 G7 h6 孔：φ 40G7
轴：φ 40h6
标准公差
IT 7 = 25µm
11
机械精度设计基础及应用习题解答
② 遵守包容要求，孔直径在φ10.02 时允许的轴线直线度误差为φ0.02
此时的直线度误差为φ0.012 < φ0.02 ，所以零件合格。
16. 习题图 2 所示的零件加工后，测得其孔的实际尺寸为φ50.02mm ， 孔的同轴
机械精度设计与检测习题集(含答案)

机械精度设计与检测习题集(含答案)

第一章绪论参考答案一、判断题（正确的打√，错误的打×）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。

（√）11.直接测量必为绝对测量。

( ×) （绝对、相对测量：是否与标准器具比较）12.为减少测量误差，一般不采用间接测量。

( √)13.为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。

( ×)14.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。

(×)15.0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。

( √)16.用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。

( ×)17.某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果，其测量误差不应超过0.002mm。

( ×误差＝X－X0)18.测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免的。

( ×)19.选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。

( ×)20.对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。

( √)四问答题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。

第三章 机床典型部件设计

第三章 机床典型部件设计

利用磁力使支承运动的部件与其固定 部件脱离接触来实现轴承的功能。 其特点是无机械磨损，理论上无速度 限制；无噪声，温升低，能耗小，不需 润滑；可在超低温和高温下工作等。装 有磁浮轴承的主轴可实现适应控制，通 过检测定子线圈电流控制切削力，通过 检测切削力的变化来调整控制机械运动， 以提高加工质量。
（二）几种典型的主轴轴承配置形式
d 0.55 ~ 0.60D
对于六角、自动和半自动车床、卧式镗床（镗杆主
轴）
d 0.6 ~ 0.65D
对铣床 d 可比刀具拉杆直径大5~10mm即可。
3. 主轴前端悬伸量的确定
主轴前端悬伸量a 是指主轴前端面到前轴承径向反 力作用中点（或前径向支承中点）的距离。它主要取决 于主轴端部的结构（其形状与尺寸均以标准化），以及 前支承轴承配置和密封装置的形式和尺寸。在满足结构 要求的前提下，设计时应使a 值越小越好。
2.刚度 主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变 形的能力，通常以主轴前端部产生一个单位位移的弹 性变形时，在位移方向上所施加的作用力的大小来表 示。主轴部件的刚度是综合刚度，是主轴、轴承和轴 承座等刚度的综合反映，其静刚度不足则对加工精度 和机床性能有直接影响。
主轴部件应满足的基本要求
3.抗振性 主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动而 保持平稳运转的能力。主轴部件的振动会直接影响工件 的表面质量和刀具的使用寿命，并产生噪声。 4.温升及热变形 主轴部件运转时，因各相对运动处的摩擦生热，切 削区的切削热等使主轴部件的温度升高，其尺寸、形状 及位置发生变化，造成主轴部件的热变形。 5.精度保持性 主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造 精度的能力。主轴部件丧失其原始精度的主要原因是磨 损。
3. 圆锥滚子轴承——需成对使用