机械精度设计基础与应用习题集
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机械精度设计部分习题重点: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。
一.判断题(正确的打√,错误的打×)l.单件小批生产的配合零件,可以实行”配作”,虽没有互换性,但仍是允许的。
()2.图样标注φ30 +0.033 0mm的孔,可以判断该孔为基孔制的基准孔。
()3.过渡配合可能具有间隙,也可能具有过盈,因此,过渡配合可能是间隙配合,也可能是过盈配合。
()4.配合公差的数值愈小,则相互配合的孔、轴的公差等级愈高。
()5.孔、轴配合为φ40H9/n9,可以判断是过渡配合。
()6.配合H7/g6比H7/s6要紧。
()7.孔、轴公差带的相对位置反映加工的难易程度。
()8.最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合,二者实质相同。
()9.基轴制过渡配合的孔,其下偏差必小于零。
()10.从制造角度讲,基孔制的特点就是先加工孔,基轴制的特点就是先加工轴。
()11.工作时孔温高于轴温,设计时配合的过盈量应加大。
()12.基本偏差a~h与基准孔构成间隙配合,其中h配合最松。
()13.有相对运动的配合应选用间隙配合,无相对运动的配合均选用过盈配合。
()14.配合公差的大小,等于相配合的孔轴公差之和。
()15.装配精度高的配合,若为过渡配合,其值应减小;若为间隙配合,其值应增大。
()16.滚动轴承内圈与轴的配合,采用基孔制。
()17.滚动轴承内圈与轴的配合,采用间隙配合。
()18.滚动轴承配合,在图样上只须标注轴颈和外壳孔的公差带代号。
()19.0级轴承应用于转速较高和旋转精度也要求较高的机械中。
一、填空题1.公差标准是对 几何量误差 的限制性措施,采用相应的技术措施 是贯彻公差与配合制的技术保证。
2.轴φ50js8,其上偏差为 +0.019 mm ,下偏差为 -0.019 mm 。
3.由于径向全跳动误差包括了圆柱度误差和同轴度误差,当 径向全跳动误差 不大于给定的圆柱度公差值时,可以肯定圆柱度误差不会超差。
4.径向圆跳动公差带与圆度公差带在形状方面 相同 ,但前者公差带圆心的位置是 固定的 而后者公差带圆心的位置是 浮动的 。
5.φ30 +0.021 0mm 的孔与φ30-0.007-0.020mm 的轴配合,属于 基孔 制 间隙 配合。
6.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 -0.05 。
7.当所有的减环都是最大极限尺寸而所有的减环都是最小极限尺寸时,封闭环必为 最大极限尺寸 。
8.孔、轴的ES <ei 的配合属于过盈 配合,EI >es 的配合属于 间隙 配合。
9.某轴尺寸为Φ10-0.018-0.028 mm ,被测要素给定的尺寸公差和形位公差采用最小实体要求,则垂直度公差是在被测要素为 最小实体状态 时给定的。
当轴实际尺寸为 Φ9.972 mm 是,允许的垂直度误差达最大,可达 0.02 mm 。
10.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 过渡 配合。
11.在产品设计中,尺寸链计算是根据机器的精度要求,合理地确定有关尺寸的公差和极限偏差 。
12.选择基准制时,应优先选用 基孔制 原因是加工孔比加工轴要困难,所用刀具量具尺寸规格也多,成本大。
13.配合公差是指 允许间隙或 过盈的变动量 ,它表示 配合精度 的高低。
14.国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有 Re 、 Ry 、 Rz 三项。
15.含义是 给定方向上元素相对基准元素A 的垂直度公差是 Φ0.1,且遵循最小实体要求 。
16.φ45+0.005 0mm 孔的基本偏差数值为 0 ,φ50-0.050-0.112轴的基本偏差数值为-0.050 mm 。
判断题1)为使零件的几何参数具有互换性,必须把零件的加工误差控制在给定的范围内。
2)只要零件不经挑选或修配,便能装配到机器上去,则该零件具有互换性。
3)间接测量就是使用它的公称尺寸。
4)测量中,测量器具的示值范围,应大于被测尺寸的公差。
5)加工误差只有通过测量才能得到,所以加工误差实质上就是测量误差。
6)实际尺寸就是真实的尺寸,简称真值。
7)量块按等使用时,量块的工件尺寸既包含制造误差,也包含检定量块的测量误差。
8)同一公差等级的孔和轴的标准公差数值一定相等。
9)某一孔或轴的直径正好加工到基本尺寸,则此孔或轴必然是合格件。
10)零件的实际尺寸越接近其基本尺寸就越好。
11)公差是极限尺寸代数差的绝对值。
12)φ10f6、φ10f7和φ10f8的上偏差是相等的,只是它们的下偏差各不相同。
13)为了得到基轴制的配合,不一定要先加工轴,也可以先加工孔。
14)实际尺寸较大的孔与实际尺寸较小的轴相装配,就形成间隙配合。
15)若某配合的最大间隙为20微米,配合公差为30微米,则该配合一定是过渡配合。
16)某基孔制配合,孔的公差为27微米,最大间隙为13微米,则该配合一定是过渡配合。
17)尺寸公差大的一定比尺寸公差小的公差等级低。
18)孔φ50R6与轴φ50r6的基本偏差绝对值相等,符号相反。
19)偏差可为正、负或零值,而公差为正值。
20)各级a--h的轴与基准孔必定构成间隙配合。
21)因为公差等级不同,所以φ50H7与φ50H8的基本偏差值不相等。
22)数值为正的偏差称为上偏差,数值为负的偏差称为下偏差。
23)配合公差越大,则配合越松。
24)一般来讲,φ50 F6比φ50 p6难加工。
25)某尺寸的公差越大,则尺寸精度越低。
26) Φ30相当于Φ30.028。
27)某一配合,其配合公差等于孔与轴的尺寸公差之和。
28)最大实体尺寸是孔和轴的最大极限尺寸的总称。
29)公差值可以是正的或负的。
30)公差带相对于零线的位置,是用基本偏差来确定的。
《机械精度设计》习题答案一、单选题1、保证互换性生产的基础是( A )。
A、标准化B、生产现代化C、大批量生产D、协作化生产2、基本偏差代号f的基本偏差是( C )。
A、ESB、EIC、esD、ei3、φ30g6与φ30g7两者的区别在于( C )。
A、基本偏差不同B、下偏差相同,而上偏差不同C、上偏差相同,而下偏差不同D、公差值相同4、一般配合尺寸的公差等级范围为( C )。
A、IT1~IT7B、IT2~IT5C、IT5~IT13D、IT8~IT145、当相配孔、轴既要求对准中心,又要求装拆方便时,应选用( C )。
A、间隙配合B、过盈配合C、过渡配合D、间隙配合或过渡配合6、形位公差带的形状决定于( D )A、形位公差特征项目B、形位公差标注形式C、被测要素的理想形状D、被测要素的理想形状、形位公差特征项目和标注形式7、在图样上标注形位公差要求,当形位公差前面加注Φ时,则被测要素的公差带形状应为( B )。
A、两同心圆B、圆形或圆柱形C、两同轴线圆柱面D、圆形、圆柱形或球形8、径向全跳动公差带的形状和( C )公差带的形状相同。
A、同轴度B、圆度C、圆柱度D、位置度9、某实际被测轴线相对于基准轴线的最近点距离为0.04mm,最远点距离为0.08mm,则该实际被测轴线对基准轴线的同轴度误差为( D )。
A、0.04mmB、0.08mmC、0.012mmD、0.16mm10、轴的直径为mm03.030-φ,其轴线的直线度公差在图样上的给定值为01.0φmm,则直线度公差的最大值可为( D )。
A 、01.0φmmB 、02.0φmmC 、03.0φmmD 、04.0φmm11、最大实体尺寸是指( C )。
A 、孔和轴的最大极限尺寸B 、孔和轴的最小极限尺寸C 、孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸D 、孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸12、尺寸公差与形位公差采用独立原则时,零件加工后的实际尺寸和形位误差中有一项超差,则该零件( C )。
第二章 机械精度设计中的基础标准 12. 查表并计算下列三对孔、轴的极限偏差、标准公差、基本偏差、极限尺寸、极限间隙或过盈、平均间隙或过盈以及配合公差,说明它们的基准制和配合类别,并且分别用公差带图标示。 (1)6750hU 孔:750U 轴:650h 标准公差 mIT257 mIT166 基本偏差 mES61 mes0 极限偏差 mES61 mes0 mEI86 mei16 061.0086.0750U 0
016.0650h
极限尺寸 939.49MAXD 50MAXd 914.49MIND 984.49MINd 极限过盈 meiESYMIN451661 mesEIYMAX86086
平均过盈 mYYYMINMAXav5.65286452 配合公差 mTTTshf411625 基准制和配合类别 基孔制,过盈配合 (2)6745nH 孔:745H 轴:645n 标准公差 mIT257 mIT166 基本偏差 mEI0 mei17 极限偏差 mES25 mes33 mEI0 mei17 025.00745H 033.0017.0645
n
极限尺寸 025.45MAXD 033.45MAXd 45MIND 0017.45MINd 极限过盈 meiESXMAX81725 或过盈 mesEIYMAX33330
平均过盈 mYXYMAXMAXav5.1223382 配合公差 mTTTshf411625 基准制和配合类别 基孔制,过渡配合 (3)6740hG 孔:740G 轴:640h 标准公差 mIT257 mIT166 基本偏差 mEI9 mes0 极限偏差 mES34 mes0 mEI9 mei16 034.0009.0740G 0
016.0640h
极限尺寸 034.40MAXD 40MAXd 009.40MIND 984.39MINd 极限间隙 meiESXMAX501634 mesEIXMIN909
平均间隙 mXXXMINMAXav5.2929502 配合公差 mTTTshf411625 基准制和配合类别 基轴制,间隙配合 14 用已知数值,确定下列习题表中各项数值 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10 985.9 970.9 -0.015 -0.003 0.015 015.0030.010
孔15 017.15 006.15 +0.017 +0.006 0.011 017.0006.015
孔30 012.30 991.29 +0.012 -0.009 0.021 012.0009.030
轴50 950.49 888.49 -0.050 -0.112 0.062 050.0112.050
轴80 009.80 979.79 +0.009 -0.021 0.030 009.0021.080
轴100 100 978.99 0 -0.022 0.022 0022.0100
15 下列配合中,它们分别属于哪种基准制的配合和哪类配合,并确定孔和轴的 最大间隙或最小过盈,最小间隙和最大过盈。 (1)8850fH 850H mES39 mEI0 mIT39 850f mes25 mei64 mIT39 meiESXMAX1036439 mesEIXMIN25250 基孔制间隙配合 (3)56140rH 6140H mES25 mEI0 mIT25 5140r mes81 mei63 mIT18 meiESYMAX81810 mesEIYMIN386325 基孔制过盈配合
(6) 6750jsH 750H mES25 mEI0 mIT25
650js mes8 mei8 mIT16
meiESXMAX33825 mesEIYMAX880 基孔制过渡配合 19习题图1所示为圆锥齿轮毛坯,下列有关要素为形位公差要求,试按形位公差标准规定将其标注在图样上。 (1) 圆锥面a的圆度公差为0.01mm; (2) 圆锥面a对孔轴线b的斜向圆跳动公差为0.02mm; (3) 基准孔b的轴线直线度公差为0.005mm; (4) 孔表面c的圆柱度公差为0.01mm; (5) 端面d对基准孔轴线b的端面全跳动公差0.05mm; (6) 端面e对端面d的平行度公差0.03mm。
20将下列形位公差要求,按国家标准规定标注在习题图2 上。 (1) 358f¢圆柱面的圆度公差为0.011mm; (2) 大端为32¢mm的圆锥面对基准358f¢轴线的圆跳动公差为0.020mm; (3) 大端为32¢mm 圆锥面的轴线对基准358f¢轴线的同轴度公差为0.012¢; (4) 358f¢圆柱面的表面粗糙度为aR上限值为1.25m,下限值为0.80m,取样长度为0.8mm; (5) ¢10mm孔的轴线对基准358f¢轴线的垂直度公差为0.010mm; (6) 车端面A,要求表面粗糙度zR的最大值为6.3m,取样长度为2.5mm。 第三章 机械精度设计基础标准的应用
12.对孔轴配合,基本尺寸为¢45,其中配合间隙为Xmax=+50μm,Xmin=+9μm,试确定其:①选用的基准制,②孔、轴的公差等级,基本偏差代号与配合种类,③孔、轴的尺寸公差,④且画出公差带图。 mXXTnaxf41950min
设:5.202fshcTTTT 查表取公差等级:mIT257 mIT166 取基轴制:645h
0es 016.0ei
孔取:745G 034.0ES 009.0EI
6745hG
13.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)配合的基本尺寸为 mm25,maxX=+0.086mm, minX=+0.020mm mXXTnaxf662086min
设:332fshcTTTT 查表取公差等级:mIT338 取基孔制:825H 033.0ES 0EI
825f 020.0es 053.0si
8825fH
(2)配合的基本尺寸为mm40,maxY=-0.076mm, minY=-0.035mm mYYTnaxf413576min
设:5.202fshcTTTT 查表取公差等级:mIT257 mIT166 取基轴制:640h 0es 016.0ei
740U 051.0ES 076.0EI
6740hU
(3)配合的基本尺寸为mm60,maxY=-0.032mm, maxX=+0.046mm mXYTnaxf784632max 设:392fshcTTTT 查表取公差等级:mIT468 mIT307 取基孔制:860H 046.0ES 0EI
760k 032.0es 002.0ei
7860kH
15.加工一对习题图1(a)、(b)所示的0.022000.02208()/8()Hh¢1孔、轴零件,实测数据如下: ①轴直径98.9mm轴的轴线直线度误差02.0mm; ②孔径02.10mm孔的轴线直线度误差02.0mm。 试确定该孔、轴是否合格?
① 遵守包容要求,轴直径在98.9时允许的轴线直线度误差为02.0 此时的直线度误差为02.0012.0,所以零件合格。 ② 遵守包容要求,孔直径在02.10时允许的轴线直线度误差为02.0 此时的直线度误差为02.0012.0,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mm02.50, 孔的同轴度误差为mm06.0,试回答: (1)遵守什么原则?边界? (2)其(体外)作用尺寸? (3)判断合格性?
(1)最大实体实效要求,最大实体实效边界,边界尺寸mm95.49 (2)96.4906.002.50fDDafe (3)孔直径在02.50时允许的轴线直线度误差为07.002.005.0 实际同轴度误差07.006.0,合格 23.习题图9所示轴套的四种标注方法,试分析说明它们所表示的要求有何不同(包括采用的公差原则、公差要求、理想边界尺寸、允许的垂直度误度值等)?并填入习题表3内。