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互换性与技术测量基础(第二版)_胡凤兰主编_高等教育出版社

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习 题 1 1.1 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。（×） 2. 公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。 （×） 3. 孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。 （√） 4. 过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈，因此，过渡配合 可能是间隙配合，也可能是过盈配合。（×） 5. 若某配合的最大间隙为15μm，配合公差为41μm，则该配合一定是过渡配合。（√） 1.2 填空 1. 国标规定的基本偏差孔、轴各有 28 个，其中H为 基准孔 的基本偏差代号， 其基本偏差为 EI ，且偏差值为 0 ；h为 基准轴 的基本偏差代号，其基本偏差为 es ，且偏差值为 0 。 2. 国标规定有 基准孔 和 基准轴 两种配合制度，一般应优先选用 基准孔 ，以减少 定尺寸刀具和量具的规格、数量 ，降低生产成本。 3. 国标规定的标准公差有20 级，其中最高级为 IT01，最低级为 IT18级，而常用的配合公差等级为 IT5_—IT12 。 4. 配合种类分为 间隙配合、 过渡配合和 过盈配合 三大类，当相配合的孔轴需有相对运动或需经常拆装时，应选 间隙 配合。 1.3 试根据题1.3表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各孔、轴的公差带图。 题 1.3 表 单位 ：mm

尺寸标注 公称尺寸 极限尺寸 极限偏差 公差 最大 最小 上偏差 下偏差 孔φ12050.0032.0 φ12 12.050 12.032 +0.050 +0.032 0.018

轴φ60072.0053.0 φ60 60.072 60.053 +0.072 +0.053 0.019 孔φ30041.0062.0 φ30 29.959 29.938 -0.041 -0.062 0.021 轴φ50005.0034.0 φ50 50.005 49.966 +0.005 -0.034 0.039 1.4 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 单位：mm 基本尺寸 孔 轴 Xmax或Ymin Xmin或Ymax Xav或 Yav Tf 配合种类 ES EI Th es Ei T

S

φ50 +0.039 0 0.039 -0.025 -0.064 0．039 +0.103 +0.025 +0.064 0.078 间

隙 φ25 -0.027 -0.048 0.021 0 -0.013 0.013 -0.014 －0.048 －0.031 0.034 过盈 φ80 +0.005 -0.041 0.046 0 -0.03 0.03 +0.035 -0.041 －0.003 0.076 过渡

查表确定下列公差带的极限偏差 ⑴φ25f7（020.0041.0） ⑵φ60d8（100.0146.0） ⑶φ50k6（018.0002.0） ⑷φ40m5（020.0009.0）

⑸φ50D9（142.0080.0） ⑹φ40P7（017.0042.0） ⑺φ30M7（0021.0） ⑻φ80JS8（±0.023） 1.6 查表确定下列各尺寸的公差带的代号 ⑴ 轴φ18-0011.0 h6 ⑵ 孔φ120+087.00H9 ⑶ 轴φ50050.0075.0e7 ⑷ 孔φ65005.0041.0M8 1.7 某配合的公称尺寸为φ25mm，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）并绘制公差带图。 解：⑴ 选择公差等级 由Tf =｜Xmax－Ymax｜=Th＋TS

得：Th＋TS=｜13－(-21)｜= 34（μm）

查表1.4知：IT7=21μm ，IT6=13μm，按工艺等价原则，取孔为IT7级，轴为IT6级，则：Th＋TS=21＋13= 34 (μm) 符合设计要求。 ⑵ 选择基准制 由于没有其他条件限制，故优先选用基孔制，则孔的公差带代号为：φ25H7(+021.00) ⑶ 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j～m之间，且其基本偏差为上偏（ei）。 由Xmax= ES－ei

得：ei =ES－Xmax=21－13=+8(μm) 查表1.5选取轴的基本偏差代号为m (ei=+8μm)能保证Xmax的要求，故轴的公差带代号为：φ25m6(021.0008.0) 。 ⑷ 验算： 所选配合为φ25H7/m6 ，其： Xmax=ES－ei =21－8=＋13μm Ymin=EI－es =0－21=-21μm 在＋0.013mm～－-0.021mm之间，故所选符合要求。 1.8 某配合的公称尺寸为φ30mm，按设计要求，配合的过盈应为－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：⑴ 选择公差等级 由Tf =｜Ymin－Ymax｜=Th＋TS

得：Th＋TS=｜-14－(-48)｜= 34（μm） 查表1.4知：IT7=21μm ，IT6=13μm，按工艺等价原则，取孔为IT7级，轴为IT6级，则：Th＋TS=21＋13= 34 (μm) 符合设计要求。 ⑵ 选择基准制 要求选用基轴制，则轴的公差带代号为：φ30h6(-

0

013.0)

⑶ 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P～ZC之间，且其基本偏差为上偏差（ES）。 由Ymin= ES－ei

得：ES = Ymin+ei = -14－13= -27(μm)

查表1.6选取孔的基本偏差代号为S(ES=-27μm)能保证Ymin的要求，故孔的公差带代号为：φ30S7(027.0048.0) 。 ⑷ 验算： 所选配合为φ25S7/h6 ，其： Ymim=ES－ei =-27－(-13)=-14μm Ymax=EI－es =-48－0=-48μm 在-0.014mm～－0.048mm之间，故所选符合要求。 题1.9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。

题1.9图 1-钻模板 2-钻头 3-定位套 4-钻套 5-工件

题 1.9 表 配合种类 已 知 条 件 配 合 种 类 ① 有定心要求，不可拆联接 过盈配合 ② 有定心要求，可拆联接（钻套磨损后可更换） 过渡配合 ③ 有定心要求，孔、轴间需有轴向移动 小间隙配合 ④ 有导向要求，轴、孔间需有相对的高速转动 中等间隙配合

习 题 2 2.1 测量的实质是什么？一个完整的几何测量过程包括哪几个要素？ 测量是将被测量与测量单位或标准量在数值上进行比较，从而确定两者比值的过程。测量过程应包括以下四个要素：测量对象；测量单位；测量方法；测量精度。 2.2 量块按“等”或按“级”使用，哪一种使用情况存在着系统误差？哪一种使用情况仅存在着随机误差？ 量块按“等”使用，仅存随机误差；按“级”使用，存在系统误差。 2.3 什么是测量误差？测量误差有几种表示形式？为什么规定相对误差？ 测量误差是测得值与被测量真值之差。分为绝对误差和相对误差。对不同尺寸的测量，测量精度的高低却不适合用绝对误差的大小来评定，而需用相对误差来评定。

2.4 随机误差的评定指标是什么？随机误差能消除吗？应怎样对它进行处理？ 以单次测量值作为结果时，随机误差为3 以算术平均值作为结果时，随机误差为 x3 随机误差可通过多次重复测量减少，但不能完全消除。 2.5 怎样表达单次测量和多次测量重复测量的测量结果？测量列单次测量值和算术平均值的标准偏差有何区别？

单次测量值的表达式： 3iixd 1nxxn1i2i 多次重复测量的表达式：xxd3 nx 2.6 GB/T3177-1997《光滑工件尺寸的检验》规定了哪两种验收极限方式来验收工件？这两种方式的验收极限各如何确定？ 方法 1：验收极限是从图样上标定的上极限尺寸和下极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定，安全裕度A由工件公差T确定，A的数值一般取工件公差的1/10。 方法2：验收极限等于图样上标定的上极限尺寸和下极限尺寸，即安全裕度A值等于零。 ⑴ 对要求符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收极限按方法1确定。 ⑵ 对工艺能力指数Cp≥1时，其验收极限可以按方法2确定〔工艺能力指数Cp值是工件公差T与加工设备工艺能力C之比值。C为常数，工件尺寸遵循正态分布时C=6；为加工设备的标准偏差〕。但采用包容要求时，在最大实体尺寸一侧仍应按内缩方式确定验收极限。 ⑶ 对偏态分布的尺寸，尺寸偏向的一边应按方法1确定。 ⑷ 对非配合和一般公差的尺寸，其验收极限按方法2确定。

2.7 某计量器具在示值为40mm处的示值误差为+0.004mm。若用该计量器具测量工件时，读数正好为40mm，试确定该工件的实际尺寸是多少？ 39.996mm 2.8 用两种测量方法分别测量100mm和200mm两段长度，前者和后者的绝对测量误差分别为 +6μm和 -8μm，试确定两者的测量精度中何者较高？

ε1≈xδ100％≈1006×100％= 6％

ε2≈xδ100％≈2008×100％= 4％（较前者的测量精度高） 2.9 在同一测量条件下，用立式光较仪重复测量某轴的同一部位直径10次，各次测量值按测量顺序分别为（单位为mm）： 20.042 20.043 20.040 20.043 20.042 20.043 20.040 20.042 20.043 20.042 设测量列中不存在定值系统误差，试确定： ① 测量列算术平均值； ② 判断测量列中是否存在变值系统误差； ③ 测量列中单次测量值的标准偏差； ④ 测量列中是否存在粗大误差； ⑤ 测量列算术平均值的标准偏差； ⑥ 测量列算术平均值的测量极限误差； ⑦ 以第四次测量值作为测量结果的表达式； ⑧ 以测量列算术平均值作为测量结果的表达式。

① niixnx11=20.042 ②1=0、2=+1、3=－2、4=+1、5=0、6=+1、7=－2、8=0、9=+1、10=0 发现变值系统误差的最直观的方法是“残余误差观察法”，即根据测量的先后顺序所得测得值的残差，列表或作图进行观察。若残差大体上正负相间而无显著变化规律时，则可认为不存在变值系统误差；若残差有规律的递增或递减时，则存在线性系统误差；若残差有规律地由负（正）变正（负）时，则存在周期系统误差。本题残差大体上正负相间而无显著变化规律，故无变值系统误差。

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互换性与技术测量胡凤兰第一章绪论

互换性与技术测量胡凤兰第一章绪论

例如，机械或仪器上掉一个螺钉，换上一个相同规格的新螺钉就合适； 灯泡坏了，买一个相同规格新的灯泡安上就能亮；汽车、拖拉机、自行车、电 视、计算机、手表中某个机件磨损了，换上一个新的便能继续使用。零件的更 换之所以这样方便，是因为这些合格的产品和零部件具有在尺寸、功能上能够 彼此相互替换的性能，即它们具有互换性。
细的特殊场合，其余四种为基本系列。
qr r 10
1.2.2 优先数系和优数
各系列的公比qr如下：
R5：公比q5 = R10：公比q10= R20：公比q20= R40：公比q40= R80：公比q80=
5 10 1.6
10 10Leabharlann 1.2520 10 1.2
40 10 1.06
80 10 1.03
1.3.1 GPS的作用
GPS是国际标准中影响最广的重要基础标准之一，它不仅是产品信息传递与交 换的基础标准，也是产品市场流通领域中合格评定的依据，是工程领域必须 依据的技术规范。具体作用主要表现在：
为企业的产品开发提供了一套全新的工具，为产 品的数字化设计和制造提供了基础支撑。
实现产品的精确几何定义及规范的精度过程定义， 更加合理、经济和有效地利用设计、制造和检测的 资源，显著降低产品的开发成本。
1.1.1 互换性的定义
互换性
指同一规格的零部件中任取一件，不需经过任何选择、修配或调
整，就能装配成满足预定使用功能要求的机器或仪器，则零部件所具有的这种
性能就称为互换性。
互换性在零部件的装配（或维修更换）过程中应该同时具备三个条件 :
装配前，不需选择； 装配时，不需修配和调整； 装配后，可以满足预定的功能要求。
1.1.4 互换性生产的实现
3. 现代化生产的实现 现代化生产的特点是规模大、分工细、协作单位多、互换性要求高。
互换性与测量技术(基础)

互换性与测量技术(基础)

重点难点 第一章绪论 重点： 1）明确本课程的研究对象，特点，主要内容。

2）掌握互换性和标准化的基本概念。

3）了解本课程的学习方法。

第三章尺寸公差、圆柱结合的精度设计 重点： 1）掌握有关偏差、公差及配合的基本术语和定义。

　 2）公差与配合国家标准体系与构成，公差与配合标准的应用。

难点： 1）标准公差和基本偏差的应用。

2）圆柱结合的精度设计内容和基本方法。

第四章形状和位置精度设计 重点： 1）形位公差的征项目及在图样上的标注方法。

　 2）公差原则和公差要求的含义，独立原则、包容要求和最大实体要求的图样标注和应用范围。

难点： 1）形位公差的标注、形位公差项目及公差值的选择。

2）公差原则和公差要求。

第五章表面粗糙度 重点： 1）表面粗糙度评定参数的名称、代号及其在图样上的标注方法。

　 2）表面粗糙度的选用。

难点： 表面粗糙度评定参数及其在图样上的标注方法 第六章滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 重点： 1）滚动轴承的公差等级及其应用范围。

　 2）滚动轴承的内、外径公差特点。

3）滚动轴承配合的选用、配合表面的形位公差和表面粗糙度以及在图样上的标注。

难点： 配合表面的形位公差和表面粗糙度以及在图样上的标注。

第八章键、花键结合的精度设计 重点： 1）平键和矩形花键结合的特点。

2) 平键和矩形花键结合的公差的选用及其图样标注； 难点： 平键和矩形花键结合的公差的选用及其图样标注 第九章螺纹结合的精度设计 重点： 1) 螺纹的主要几何参数及其对螺纹结合互换性的影响； 2) 螺纹公差(公差带的构成)和螺纹精度的概念 3) 螺纹在图样上的标注 难点： 螺纹几何参数误差对互换性的影响、作用中径的概念及螺纹的合格条件。

第十章圆柱齿轮精度设计 重点： 1）评定齿轮精度、侧隙的必检参数及其的概念 2）齿轮精度设计的内容及其基本方法 3）齿轮精度等级和侧隙在图样上的标注方法 难点： 1）评定齿轮精度、侧隙的必检参数 2）齿轮精度设计的基本方法及在图样上的标注方法 第十一章尺寸链的精度设计基础 重点： 1）尺寸链图的画法 2）尺寸链的组成以及封闭环和增减环的判别方法 3）极值法计算尺寸链—正计算和中间计算 难点： 1）尺寸链图的画法、尺寸链的封闭环和增减环的判别方法 2）极值法计算尺寸链—反计算词汇表2.完全互换：指对同一规格的零件，不加挑选和修配，就能满足使用要求的互换性。

《互换性与技术测量》胡凤兰任桂华版课后完整答案

《互换性与技术测量》胡凤兰任桂华版课后完整答案

习 题 1什么叫互换性为什么说互换性已成为现代化机械制造业中一个普遍遵守的原则是否互换性只适用于大批生产 答：（1）是指同一规格的零部件中任取一件，不需经过任何选择、修配或调整，就能装配成满足预定使用功能要求的机器或仪器，则零部件所具有的这种性能就称为互换性。

（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。

（3）否。

生产中常用的互换性有几种它们有何区别 答：（1）生产中常用的互换性有完全互换性和不完全互换性。

（2）其区别是：1）完全互换性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。

而不完全互换性是零件加工好后，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。

2）当装配精度要求较高时，采用完全互换性将使零件制造精度要求提高，加工困难，成本增高；而采用不完全互换性，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。

何谓公差、标准和标准化它们与互换性有何关系 答：（1）零件几何量在某一规定范围内变动，保证同一规格零件彼此充分近似，这个允许变动的范围叫做公差。

（2）标准是在经济、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定、发布、实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的过程。

（3）标准化是反映起草、制订、贯彻标准的全过程。

（4）标准和标准化是互换性生产的基础。

何谓优先数系，基本系列有哪些公比为多少 答：（1）优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的一种科学的数值标准，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）基本系列有R5、R10、R20、R40。

（3）公比q r =。

习 题 22-1根据题1表中的已知数值，确定表中其余各项数值（单位为mm ）。

2-2. 图样上给定的轴直径为0.0180.002456()k 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45.018mm φ，最小直径（即最小实际（组成）要素）为45.000mm φ。

互换性与技术测量基础第二版课后答案

互换性与技术测量基础第二版课后答案

互换性与技术测量基础第二版课后答案习题1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。

（X）2. 公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。

3. 孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。

4. 过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。

（X）5. 若某配合的最大间隙为15卩m 配合公差为41卩m,则该配合一定是过渡配合。

（V）填空1. 国标规定的基本偏差孔、轴各有28 个，其中H为基准孔的基本偏差代号,其基本偏差为_E_，且偏差值为_0 ; h为基准轴的基本偏差代号，其基本偏差为es ，且偏差值为_0 。

2. 国标规定有基准孔和基准轴两种配合制度，一般应优先选用基准孔，以减少定尺寸刀具和量具的规格、数量，降低生产成本。

3. 国标规定的标准公差有20级，其中最高级为IT01，最低级为IT18级，而常用的配合公差等级为IT5_—IT12 。

4. 配合种类分为间隙配合、过渡配合和过盈配合三大类,当相配合的孔轴需有相对运动或需经常拆装时，应选间隙配合。

试根据题表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各孔、轴的公差带图表单位：mm⑴? 25f7 ( 0.020)0.041 ) ⑵? 60d8 ( 0.100)0.146)⑶? 50k6 ( 0.018)0.002 )⑷? 40m5 ( 0標)⑸? 50D9 ( 0.142)0.080) ⑹? 40P7 (0.017)0.042 ) ⑺? 30M7 (0)0.021 丿⑻? 80JS8 (±)查表确定下列各尺寸的公差带的代号（X）（V）（有争议，第一版答案为x ）⑴ 轴「8-0.011h6 ⑵ 孔? 120+0.087H9 ⑶ 轴? 50 需；e7 ⑷ 孔?65 0嚣M8某配合的公称尺寸为? 25mm要求配合的最大间隙为+,最大过盈为－。

试决定孔、轴公差等级，选择适当的配合(写出代号)并绘制公差带图。