第8章-圆柱齿轮传动的互换性-习题参考答案-(1)

互换性与测量技术基础复习与练习洛阳理工学院《互换性与测量技术基础》是江苏城市职业学院统设课程，它适用于2006级高职模具设计与制造专业，教学计划为3学分，54学时。

课程选用由周文玲主编的《互换性与测量技术》（机械工业出版社）作为教材。

《互换性与测量技术基础》是模具设计与制造专业的一门专业必修课。

本课程的任务是研究零件的设计、制造精度与测量方法，使学生掌握必要的互换性与技术测量方面的基本知识和公差设计的方法，为今后的工作打下坚实的基础。

期末考试由江苏城市职业学院统一命题，题型为填空题、选择题、判断题、简答题、综合题等。

第一部分复习要求课程的有关内容主要按“了解、掌握和熟练掌握”三个层次要求，具体要求如下：第一章绪论1、掌握互换性的概念。

2、了解互换性生产的特点、意义。

3、了解标准化的意义4、明确互换性与公差、标准化、检测的关系。

5、了解优先数系的概念及实质第二章尺寸极限与配合1、熟练掌握极限与与配合的基本术语及定义2、掌握公差与配合国家标准的构成与特点：公差等级、公差因子、标准公差的计算及规律、尺寸分段、基本偏差系列、基准制、公差和配合在图样上的标注。

3、掌握正确地查用公差与配合国家标准的常用表格：标准公差数值表、基本偏差数值表。

4、了解一般公差的概念。

5、初步掌握公差与配合的选用。

第三章形状和位置公差及其检测1、了解形状和位置公差对零件使用性能的影响以及形位公差的研究对象。

2、掌握形状和位置公差的种类、定义及其标注方法。

3、熟悉形状和位置公差的公差带特性----形状、大小和方位。

4、掌握形状和位置误差的概念、形位误差的评定及测量方法。

5、熟练掌握有关公差原则的基本概念，熟悉独立原则、包容原则、最大实体要求等形位误差不同控制方法的概念及其正确标注。

6、掌握形状和位置公差选择的原则及方法。

第四章测量技术基础1、掌握测量的概念、测量过程四要素和基本测量原则。

2、了解长度量值传递系统及其重要的量值传递媒介----量块。

圆柱结合的互换性习题答案一、判断题。

二、选择题。

三、填空题。

1、实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差；最大（或最小）极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差2、IT7；S3、+0.019；-0.0194、Ф80.023；Ф79.9775、-17；Ф47.9586、+0.100；0；+0.050；-0.0507、-0.01；-0.028、增大；减小9、Φ100H6难加工10、 0；-0.05011、基孔；间隙12、基轴；过盈13、 X max=+0.150；Y max=-0.05014、 0；+0.01315、基孔制；可减少定尺孔用刀、量具16、允许间隙或过盈的变动量；配合精度17、高一；同18、 -0.0519、过盈；间隙20、 0；0.07821、过渡22、过盈23、间隙；+0.052；+0.00224、满足使用要求；较低25、间隙；过盈26、基轴27、增加；增加28、①正值、负值、零；绝对值②正值；负值③绝对值；绝对值29、标准公差因子；公差等级30、标准公差；基本偏差31、基轴；过渡32、基本偏差33、间隙；过渡34、基孔；过渡35、 IT；20；IT01；IT18四、综合题。

1、答：极限尺寸指允许尺寸变化的两个界限值。

分为最大极限尺寸和最小极限尺寸。

实际尺寸指通过测量所得的尺寸。

由于存在测量误差，实际尺寸并非尺寸的真值。

由于零件的同一表面存在形状误差，被测表面各部位的实际尺寸不尽相同。

实际尺寸大于最小极限尺寸，小于最大极限尺寸。

2、答：标准公差是指公差数值已经标准化公差，可以根据尺寸的大小和精度等级的高低查表获得。

基本偏差指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指离零线距离最近的那个偏差。

除JS 和js 外，基本偏差与公差等级无关。

基本偏差已经标准化，可以通过查表获得。

标准公差用以确定公差带的大小，基本偏差决定公差带的位置。

3、答：两者区别：从数值上看，极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。

圆柱齿轮传动的互换性§6.1 齿轮的使用要求和加工误差(operating requirements for gear transmission)一、齿轮传动的使用要求二、齿轮的加工误差南华大学§6.1齿轮的使用要求和加工误差一、齿轮传动的使用要求1、齿轮传动的主要用途：圆柱齿轮传动是机械传动的重要组成部分，主要用于传递运动和动力以及用于分度2、齿轮传动的主要优点：传动平稳性( smooth transmission ) 承载能力强(strong carrying capacity ) 效率高( high efficiency)使用寿命长( long useful life ) 工作可靠( better work reliability) 制造工艺成熟( mature manufacture process )南华大学§6.1齿轮的使用要求和加工误差直齿轮Spur gear齿轮传动Gear transmission南华大学§6.1齿轮的使用要求和加工误差3、齿轮传动的使用要求传递运动的准确性――运动精度( motion precision) 齿轮在一转范围内，最大转角误差不超过一定的限度传递运动的平稳性――平稳性精度(smoothness precision) 齿轮在转一齿范围内，瞬时传递比变化不超过一定的范围南华大学§6.1齿轮的使用要求和加工误差载荷分布的均匀性――接触精度(contacting precision) 要求一对齿轮啮合时，工作齿面要保证一定的接触面积齿侧间隙――为贮存润滑油、补偿齿轮的制造与安装误差以及热变形引起的尺寸变动，需在齿侧非工作面之间应有一定的间隙法向侧隙Jbn;圆周侧隙jwt南华大学§6.1齿轮的使用要求和加工误差不同用途的齿轮，以上四方面要求的高低也不同：(1)分度齿轮和读数齿轮：要求传递运动的准确性(2)高速齿轮：要求高的工作平稳性(3)低速重载齿轮：要求齿面接触均匀(4)各种齿轮，均要求一定的齿侧间隙：对于工作时需要反转的读数与分度齿轮，对其侧隙有严格要求南华大学§6.1齿轮的使用要求和加工误差二、齿轮的加工误差1、齿轮加工误差的。

习题一、判断题〔正确的打√，错误的打X〕1．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。

（）2．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。

（）3．国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。

（）mm的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。

（）4．图样标注φ200-0.0215．孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。

（），今测得其实际尺寸为φ19.962mm，可以判断该孔合格。

（）6．某孔要求尺寸为φ20-0.046-0.0677．未注公差尺寸即对该尺寸无公差要求。

（）8．基本偏差决定公差带的位置。

（）9．某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．05mm。

（）10．某圆柱面的圆柱度公差为0．03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0．03mm。

（）11．对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。

（）12．对称度的被测中心要素和基准中心要素都应视为同一中心要素。

（）13．某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。

（）mm孔，如果没有标注其圆度公差，那么它的圆度误差值可任意确定。

（）14．图样标注中Φ20+0.02115．圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。

（）16．线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。

（）17．零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0．02 mm。

这表明只要Φd 实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0．02 mm，就能满足同轴度要求。

（）18．若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差，则此轴的同轴度误差亦合格。

（）19．端面全跳动公差和平面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。

（）20．端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。

（）21．尺寸公差与形位公差采用独立原则时，零件加工的实际尺寸和形位误差中有一项超差，则该零件不合格。

习 题 二1．试画出下列各孔、轴配合的公差带图，并计算它们的极限尺寸、尺寸公差、配合公差及极限间隙或极限过盈。

解：（1） 对于孔039.0040+φmm极限尺寸为：039.40m ax φ=D mm ，000.40m in φ=D mm ；尺寸公差为：039.0=H T mm对于轴027.0002.040++φmm极限尺寸为：027.40m ax φ=d mm ，002.40m in φ=d mm ；尺寸公差为：025.0=S T mm 该配合的配合公差为：064.0=+=S H f T T T mm极限间隙和极限过盈分别为：037.0m in m ax m ax +=-=d D X mm 027.0m ax m in m ax -=-=d D Y mm 公差带图如下：（2）对于孔074.0060+φmm极限尺寸为：074.60m ax φ=D mm ，000.60m in φ=D mm ；尺寸公差为：074.0=H T mm对于与轴030.0140.060--φmm极限尺寸为：970.59m ax φ=d mm ，860.59m in φ=d mm ；尺寸公差为：110.0=S T mm 该配合的配合公差为：184.0=+=S H f T T T mm 极限间隙为： 214.0m in m ax m ax +=-=d D X mm 030.0m ax m in m in +=-=d D X mm 公差带图如下：3．试查表确定下列孔、轴公差带代号。

解：（1）对于轴033.0017.040++φ标准公差为：016.0=-=ei es IT S ，查表2－2为6IT 基本偏差为：017.0+=ei ，查表2－4知，基本偏差代号为n 可记为640n φ（2）对于轴046.0028.018++ϕ标准公差为：018.0=-=ei es IT S ，查表2－2为7IT 基本偏差为：028.0+=ei ，查表2－4知，基本偏差代号为s 可记为718s φ（3）对于孔03.006.065--ϕ标准公差为：03.0=-=EI ES IT H ，查表2－2为7IT 基本偏差为：03.0-=ES ，查表2－5知，基本偏差代号为R 可记为765R φ（4）对于孔285.0170.0240++φ标准公差为：115.0=-=EI ES IT H ，查表2－2为9IT 基本偏差为：170.0+=EI ，查表2－5知，基本偏差代号为D 可记为9240D φ4．设下列三组配合的基本尺寸和使用要求如下：（1）35)(φ=d D mm ，120m ax +=X μm ，50m in +=X μm ； （2）40)(φ=d D mm ，80m ax -=Y μm ，35m in -=Y μm ； （3）60)(φ=d D mm ，50m ax +=X μm ，32m ax -=Y μm ；试分别确定它们的公差等级，选用适当的配合，并画出公差带图。

齿轮传动例1 二级圆柱齿轮减速器，其中一级为直齿轮，另一级为斜齿轮。

试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器，锥齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？答：在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级，直齿轮传动放在低速级。

其原因有三点：1）斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度，更适于高速。

2）将工作平稳的传动放在高速级，对下级的影响较小。

如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮传动也不会平稳。

3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小，因为高速级的转矩较小。

由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器，一般应将锥齿轮传动放在高速级。

其原因是：低速级的转矩较大，齿轮的尺寸和模数较大。

当锥齿轮的锥距R 和模数m 大时，加工困难，制造成本提高。

例3 一对闭式直齿圆柱齿轮传动，已知：z 1= 25，z 2 = 75，m = 3 mm ，d φ= 1，小齿轮的转速 n =970 r/min 。

主从动轮的][H σ 1 = 690 MPa ，][H σ 2 = 600 MPa ，载荷系数K = 1.6， 节点区域系数Z H = 2.5，材料弹性系数Z E = 189.8 MPa ，重合度系数εZ =0.9，是按接触疲劳强度，求该齿轮传动传递的功率。

提示：接触疲劳强度校核公式为][ )1(2211H H E H ubd u KT Z Z Z σσε≤+=解：由已知条件：u = z 2 / z 1 = 75/25 = 3d 1 = m z 1 = 3×25 = 75 mm b =φd d 1 = 1×75 = 75 mm因为大齿轮的许用接触应力较低，故按大齿轮计算承载能力：)1(2][21221+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=u K u bd ZZ Z T E H H εσ )13(6.12375759.08.1895.260022+⨯⨯⨯⨯⋅⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯== 195182 Nmm = 195.182 Nm 齿轮传动所能传递的功率为：=⨯⨯=⋅=30970182.1953011ππn T P 19826 W = 19.826 kW例4图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：mn=2 mm ，z 1=22，z 2 =95，︒=20n α，a =120，齿轮1为右旋；低速级：mn= 3 mm ，z 3 =25，z 4=79，︒=20n α，a =160。