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1、互换性与测量技术基础(第三版)课后习题答案 第一章习题及答案 1-1 什么叫互换性？它在机械制造中有何重要意义？是否只适用于大批量生产？答：同一规格的零部件，不需要做任何挑选、调整或修配，就能装配到机器中去，并达到使用要求，这种特性就叫互换性。互换性给产品的设计、制造和使用维修都带来了很大方便。它不仅适用于大批量生产，也适用于单件小批生产，互换性已经成为现代机械制造企业中一个普遍遵守的原则。1-2 完全互换和不完全互换有何区别？各用于什么场合？答：互换程度不同：完全互换是同一规格的零部件，不需要做任 何挑选、调整或修配，就能装配到机器中而满足使用要求；不完全互换是同一规格的零部件，需要经过挑选
2、、调整或修配，再装配到机器中去才能使用要求。当使用要求和零件制造水平、经济效益没有矛盾，即机器部件装配精度不高，各零件制造公差较大时，可采用完全互换进行零件生产；反之，当机器部件装配精度要求较高或很高，零件制造公差较小时，采用不完全互换。1-5 下面两列数据属于哪种系列？公比为多少？（1）电动机转速：375，750，1500，3000，、（2）摇臂钻床的主参数（钻孔直径）：25，40，63，80，100，1 25 等 答：（1）此系列为派生系列：R40/12，公比为 （2）此系列为复合系列，前三个数为 R5 系列，后三位为 R10 系列。补充题：写出 1 100 之内的派生系列 R20/3 和
3、 R10/2 的优先数常用值。答：R20/3：1.00，1.40，2.00，2.80，4.00，5.60，8.00，11.2，16.0，22.4，31.5，45.0，63.0，90.0 R10/2：1.00，1.60，2.50，4.00，6.30，10.0，16.0，25.0，40.0，63.0，100 第二章习题及答案 2-5（略）2-9 试从 83 块一套的量块中，同时组合下列尺寸：48.98mm，29.875mm，10.56mm。答：48.98=（1.48+7.5+40）29.875=（1.005+1.37+7.5+20）10.56=（1.06+9.5）提示：组合量块数量最多不超过 4
4、块，数量越少越好（因误差越小）。附加题：用内径百分表测量孔径属于哪种测量方法？答：属于直接测量、相对测量、单项测量、接触测量和离线测量。第三章习题答案 3-7 如何区分间隙配合、过渡配合和过盈配合？怎样计算极限间隙、极限过盈、平均间隙和平 均过盈？答：具有间隙的配合称为间隙配合，这时孔公差带在轴公差带之上；可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合，这时孔、轴公差带相互交叠；具有过盈的配合称为过盈配合，这时孔公差带在轴公差带之下。间隙配合：最大间隙：Xmax=Dmax dmin=ES ei 最小间隙：Xmin=Dmin dmax=EI es 平均间隙：Xav=(Xmax+Xmin)/2 过盈配合：最
5、大过盈：Ymax=Dmin dmax=EI es 最小过盈：Ymin=Dmax dmin=ES ei 平均过盈：Yav=(Ym ax+Ymin)/2 过渡配合：最大间隙：Xmax=Dmax dmin=ES ei 最大过盈：Ymax=Dmin dmax=EI es 平均间隙 Xav 或平均过盈 Yav：Xav(或 Yav）=(Xmax+Ymax)/2 3-9 什么是一般公差？线性尺寸的一般公差规定几个等级？在图样上如何表示？答：一般公差是指在普通工艺条件下机床一般加工能力就能保证的公差。线性尺寸的一般公差规定了 4 个公差等级：精密级、中等级、粗糙级、最粗级，分别用字母 f、m、c、v 表示。当
6、采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，不注 极限偏差，而应在图样的技术要求或技术文件中，用标准号和公差等级代号作出总的表示。例如：GB/T 1804 m。3-10 已知两根轴，第一根轴直径为 5mm，公差值为 5 m，第二根轴直径为 180mm，公差值为 25 m，试比较两根轴加工的难易程度。答：查表 3-1 可知，第一根轴的公差等级为 IT5 级，而第二根轴的公差等级为 IT6 级，所以第一根轴较难加工。3-11 用查表法确定下列各配合的孔、轴的极限偏差，计算极限间隙或过盈，并画出公差带图。（1）20H8/f7 （2）30F8/h7 （3）14H 7/r6（4）60P6/h5 （5）45JS
7、6/h5 （6）40H7/t6 答：查表 3-4、3-5 可得（1）20H8（）/f7（）；Xmax=+0.074 Xmin=+0.020；公差带图（略）（2）30F8（）/h7（）；Xmax=+0.074 Xmin=+0.020（3）14H7（）/r6（）；Ymax=0.034 Ymin=0.005（4）60P6（）/h5（）；Ymax=0.045 Ymin=0.013 （5）45JS6（0.00 8）/h5（）；Xmax=+0.019 Ymax=0.008（6）40H7（）/t6（）；Ymax=0.064 Ymin=0.023 3-12 根据下表中给出的数据求空格中应有的数据并填入空格中。
8、基本尺寸 孔 轴 X max 或 Y min X min 或 Y max X av 或 Y av T f ES EI T h es ei T s 25+0.013 0 0.013-0.040-0.061 0.021+0.074+0.040+0.057 0.034 14+0.019 0 0.019+0.012+0.002 0.010+0.017-0.012+0.0025 0.029 45-0.025-0.050 0.025 0-0.016 0.016-0.009-0.050-0.0295 0.041 3-13 设有一孔、轴配合，基本尺寸为 40mm，要求配合的间隙为+0.025+0.066mm，
9、试用计算法确定孔、轴的公差等级、极限偏差、公差带代号，并画出公差带图。解：Tf Xmax Xmin +0.066（+0.025）0.041mm 41 m Tf Th Ts 而 Th 1.5Ts 得：Ts 16.4 m Th 24.6 m 查表得 Ts 16 m 为 IT6 级 ；Th 25 m 为 IT7 级 若采用基孔制，则 EI 0，基本偏差代号为 H；孔的公差带代号为 H7 ES EI Th 0 25 +25 m Xmin EI es es EI Xmin 0（+25）25 m 查表 3-4 得轴的基本偏差代号为 f；轴的公差带代号为 f6 ei es Ts 25 16=41 m 孔轴配
10、合代号为。公差带图如下所示：也可采用基轴制进行计算，结 果为孔轴配合代号为，过程与公差带图略。3-14 如图所示，1 为钻模板，2 为钻头，3 为定位套，4 为钻套，5 为工件。已知：（1）配合面和都有定心要求，需用过盈量不大的固定连接；（2）配合面有定心要求，在安装和取出定位套时需轴向移动；（3）配合面有导向要求，且钻头能在转动状态下进入钻套。试选择上述配合面的配合种类，并简述其理由。答：（1）选择小过盈配合 H/p 或 H/r，因为有定心要求，连接固定。（2）选择小间隙配合 H/h 或较松的过渡配合 H/js，因为有定心要求且每次安装工件都需装卸定位套。（3）选 择小间隙配合 G/h，因为
11、钻套孔要对钻头起到导向作用，间隙不能大，同时钻头要通过钻套，要有间隙。提示：以上答案不是唯一的标准答案，只是合理答案。补充题：1、已知 30g7 的极限偏差为（），则 30H7，30JS7，30h7 和 30G7 的极限偏差分别为（）mm、（0.010 ）mm、（）mm、（）mm。2、有一基孔制的孔、轴配合，基本尺寸 D=25mm,Ts=21 m，Xmax=+74 m，Xav=+47 m，试求孔、轴的极限偏差、配合公差，并画出孔轴公差带示意图，说明配合种类。解：由题意知：EI 0；X min 2Xav X max 2 47 74 +20 m X min EI es es EI X min 0
12、20 20 m ei es T s 20 21 41 m T f T h+T s Xmax Xmin 74 20 54 m T h T f T s 54 21 33 m ES EI T h 0 33 +33 m 孔为 mm ，轴为 mm。配合性质为间隙配合。公差带图如下所示：3、已知基孔制的配合 ，试用计算法确定配合性质相同的基轴制配合 的孔和轴的极限 偏差以及极限间隙或过盈、配合公差，并画出孔、轴公差带 示意图。解：由基孔制配合 知：IT7 0.025mm；IT6 0.016mm ；Ymin ES ei 0.025 0.026 0.001mm Ymax EI es 0 0.042 0.042
13、mm 则 配合为基轴制：es 0 ；ei es IT6 0 0.016 0.016mm 因配合性质相同，所以 Ymin ES ei ES（0.016）0.001mm；同时 Ymax 0.033mm ES 0.001 0.016 0.017 mm；EI ES IT7 0.017 0.025 0.042mm Tf Th+Ts 0.025 0.016 0.041mm 所以可得。公差带图如下：第四章习题答案 4-5 什么是体外作用尺寸？对于内、外表面，其体外作用尺寸的表达式是什么？答：在被测要素的给定长度上，与实际外表面体外相接的最小理想孔或与实际内表面体外相接的最大理想轴的直径或宽度，称作体外作用尺
14、寸，用、表示。对于内表面：；对于外表面：被测孔、轴的实际尺寸 被测孔、轴的几何误差。4-8 几何公差带与尺寸公差带有 何区别？几何公差的四要素是什么？答：几何公差带是用来限制被测要素实际形状、方向、位置等变动的区域，可能是平面区域，也可能是空间区域；而尺寸公差带是用来限制零件实际尺寸的变动范围，只有大小和位置两个要素。几何公差带有四个要素：大小、形状、方向和位置。4-10 试解释图 4-29 注出的各项几何公差的含义，填入下表 序号 公差项目名称 被测要素 基准要素 公差带形状 大小 公差带位置 圆柱度 连杆轴颈的外表面 无 两同轴线圆柱面之间区域 0.01 浮动 径向圆跳动 左端圆锥表面 两
15、端主轴颈公共轴线 A-B 一段圆锥面 0.025 中心位置固定 对称度 键槽的对称中心平面 左端圆锥轴线 H 两平行平面之间区域 0.025 位置固定 圆柱度 右端主轴颈表面 无 两同轴线圆柱面之间区域 0.006 浮动 径向圆跳动 两端主轴颈表面 左右端面中心孔轴线 C-D 两同心圆之间区域 0.025 中心位置固定 平行度 连杆轴颈轴线 两端主轴颈公共轴线 A-B 轴线平行于 A-B 的 6 圆柱面内区域 0.02 方向固定 4-12 将下列几何公差要求分别标注在图 4-31a、b 上。（1）标注在图 4-31a 上 的几何公差要求：1）圆柱面对两 轴颈公共轴线的圆跳动公差为 0.015m
16、m；2）两 轴颈的圆度公差为 0.01mm；3）左、右端面对两 轴颈公共轴线的端面圆跳动公差为 0.02mm；4）键槽 的中心平面对 轴线的对称度公差为 0.015mm。（2）标注在图 4-31b 上的几何公差要求：1）底平面的平面度公差为 0.012mm；2）两孔的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差为 0.015mm；3）两孔的公共轴线对底面的平行度公差为 0.01mm，两孔表面的圆柱度公差为 0.008mm。答：(1)图 4-31a (2)图 4-31b 4-13 指出图 4-32 中几何公差的标注错误，并加以改正（不许改变几何公差特征项目）答：指出图中错误 改正图如下：4-14 指出图
17、 4-33 中几何公差的标注错误，并加以改正（不许改变几何公差特征项目）答：指出图中错误 改正图如下 4-15 按图 4-34 上标注的尺寸公差和几何公差填表，对于遵守相关要求的应画出动态公差图。a)b)f)答：图号 遵守的公 差原则或相关要求的名称 遵守的边界名称及尺寸 最大实体尺寸/mm 最小实体尺寸/mm 最大实体状态下允许的最大几何公差值 m 最小实体状态下允许的最大几何公差值 m 孔或轴实际尺寸的合格条件 a)独立原则 19.99 20.03 10 10 19.99 Da 20.03 b)包容要求 最大实体边界 19.99 20.03 0 40 Da 20.03 19.99 f)包容
18、要求 或最大实体边界 40 40 39.975 0 25 da 39.975 补充题：1、如图所示 零件，测得其中一根轴的 da=19.985，轴线直线度误差为 0.02mm，计算体外作用尺寸，试说明零件的合格条件，判断被测零件是否合格。解：被测零件的体外作用尺寸：mm 零件需遵守包容要求，故合格条件是：该零件不合格。2、分度值为 0.02mm/m 的水平仪测量一导轨直线度，水平仪放在 300mm 桥板上，得如下图所示的导轨直线的折线图，画出最小区域，求直线度误差。解：l 1 的方程为：l 2 的方程为：当 x=1 时，=2.75(格)直线度误差=mm 第五章习题答案 5-4 表面粗糙度评定参
19、数 Ra 和 Rz 的含义是什么？答：Ra 称为轮廓的算术平均偏差，含义是在一个取样长度内纵坐标 Z(x)d 绝对值的算术平均偏差。Rz 称为轮廓最大高度，是指在一个取样长度内，最大轮廓峰高 Rp 和最大轮廓谷深 Rv 之和的高度。5-5 选择表面粗糙度参数值时，应考虑哪些因素？答：1.同一零件上，工作表面的粗糙度轮廓参数值通常比非工作表面小。2.摩擦表面的粗糙度轮廓参数值应比非摩擦表面小。3.相对运动速度高、单位面积压力大、承受交变应力作用的表面粗糙度轮廓参数值应小。4.对于要求配合性质稳定的 小间隙配合或承受重载荷的过盈配合，孔轴的表面粗糙度参数允许值都应小。5.表面粗糙度参数允许值应与孔
20、、轴尺寸的标准公差等级协调。孔、轴尺寸的标准公差等级越高 ，则该孔或轴的表面粗糙度参数值应越小 。对于同一标准公差等级的不同尺寸的孔或轴，小尺寸 的孔或轴的表面粗糙度参数值应比大尺寸的小一些 。6.标准件上的特定表面应按标准规定来确定其表面粗糙度参数值。7.对于防腐蚀、密封性要求高的表面以及要求外表美观的表面，其粗糙度轮廓参数值应小。5-7 在一般情况下，40H7 和 80H7 相比，40H6/f5 和 40H6/s5 相比，哪个应选用较小的 Ra 值？答：40H7、40H6/f5 应选用较小的 Ra 值。补充题：看图，试将下列的表面粗糙度技术要求标注在该图上：（1）圆锥面 a 的表面粗糙度参
21、数 Ra 的上限值为 4.0 m；（2）轮毂端面 b 和 c 的表面粗糙度参数 Ra 的最大值为 3.2 m；（3）30mm 孔最后一道工序为拉削加工，表面粗糙度参数 Rz 的最大值为 10.0 m，并标注加工纹理方向；（4）（8 0.018）mm 键槽两侧面的表面粗糙度参数 Ra 的上限值为 2.5 m；（5）其余表面的表面粗糙度参数 R z 的最大值为 40 m。答：答案不唯一。第八章习题答案 3-16 用普通计量器具测量 50f8（）轴、20H10（）孔，试分别确定孔、轴所选择的测量器具并计算验收极限。答：由表 3-15 查得 50f8 的测量不确定的允许值为 3.5 m=0.0035m
22、m，由表 3-17 查得分度值为 0.005mm 的比较仪测量不确定度为 0.0030mm，它小于 0.0035mm。所以可选作测量器具。由表 3-15 查得 20H10 的测量不确定度的允许值为 7.6 m=0.0076mm，由表 3-18 查得分度值为 0.001m m 的千分表的测量不确定度为 0.005mm，它小于 0.0076mm，所以可用作测量。按内缩方式确定 50f8 验收极限，由表 3-15 查得 50f8 安全裕度 A 为 3.9 m；按不内缩方式确定 20H10 的验收极限。50f8 的验收极限为 上验收极限=50-0.025-0.0039=49.9711mm 下验收极限=
23、50 0.064 0.0039=49.9399mm 按不内缩方式确定 20H10 的验收极限为 上验收极限=20+0.084=20.084mm 下验收极限=20mm 8-1 试述光滑极限量规的作用和种类。答：光滑极限量规是一种没有刻度的专用检具，给定包容要求的孔、轴检测时要使用量规进行检测。检测时只能判断零件是否合格，不能得出具体的几何量数值。量规有通规和止规，必须成对使用。通规用来模拟最大实体边界，检验孔或轴是否超出该边界；止规用来检验孔或轴的实际尺寸是否超出最小实体尺寸。量规按测量表面不同分为塞规和环规（卡规），按用途不同可分为工作量规、验收量规和校对量规。8-3 光滑极限量规的设计原则是
24、什么？说明其含义。答：光滑极限量规设计时应遵守泰勒原则。泰勒原则是指实际被测孔或轴的体外作用尺寸不允许超出 最大实体尺寸，被测孔或轴的局部实际尺寸不允许超出最小实体尺寸。8-4 试计算遵守包容要求的 40H7/n6 配合的孔、轴工作量规的上下偏差以及工作尺寸，并画出量规公差带图。解：查第三章相关表格得 被测孔 40H7 的极限偏差为：EI=0，ES=+25 m；被测轴 40n6 的极限偏差为：ei=+17 m es=+33 m。查表 8-1 得量规制造公差 T 1 和位置要素 Z 1 分别为：孔用量规：T 1=3 m，Z 1=4 m ；轴用量规：T 1=2.4 m，Z 1=2.8 m 孔用量规
25、公差带图 轴用量规公差带图 由图可知：40H7 孔用量规的通规：上偏差为+0.0055mm，下偏差为+0.0025mm，工作尺寸为 mm，通规磨损极限为 40mm。40 H7 孔用量规的止规：上偏差为+0.025mm，下偏差为+0.022mm，工作尺寸为 mm 或 mm。40n6 轴用量规的通规：上偏差为+0.314mm，下偏差为+0.029mm，工作尺寸为 mm 或 mm，磨损极限为 40.033mm。40n6 轴用量规的止规：上偏 差为 0.0194mm，下偏差为 0.017mm，工作尺寸为 mm 或 mm。第九章习题答案 9-2 某减速器传递一般转矩，其中某一齿轮与轴之间通过平键联接来传
26、递转矩。已知键宽 b=8mm，确定键宽 b 的配合代号，查出其极限偏差值，并做公差带图。答：查表 9-2，确定 b 的配合代号：键宽为 8h9、轴槽宽为 8N9、轮毂槽宽为 8JS9，查表 3-1 得 IT9=36 m，键宽 8h9 的上偏差 es=0，ei=0.036mm，即 mm 查表 3-5，可得轴槽宽 8N9 的基本偏差 ES=0，EI=0.036mm，即 mm 查表 3-5，可得轮毂槽宽 8JS9 的基本偏差 ES=+18 m，EI=18 m，即 8JS9(0.018)mm。9-3 什么是花键定心表面？国标为什么只规定小径定心？答：花键的定心表面可以是小径、大径和键侧。国标中规定采用
27、小径定心，这是因为花键的结合面需在淬火后磨削，而小径便于磨削，内花键小径可知内圆磨床上磨削，外花键小径可用成形砂轮磨削，可达到较高的尺寸精度和形状精度，因此标准规定采用小径定心。9-4 某机床变速箱中，有一个 6 级精度的齿轮的内花键与花键轴联接，花键规格：6 26 30 6，内花键长 30mm，花键 轴长 75mm，齿轮内花键精车需要相对花键轴作轴向移动，要求定心精度较高。试确定：（1）齿轮内花键和花键轴的公差带代号，计算小径、大径、键（槽）宽的极限尺寸。（2）分别写出在装配图上和零件图上的标记。答：(1)由于齿轮精度较高，且内花键要相对花键轴轴向移动，定心精度要求较高，据表 9-4 确定齿
28、轮内花键公差带代号为 6 26H6 30H10 6H9；花键轴公差带代号为 6 26f6（或 g6）30a11 6f7。内花键的极限尺寸：小径 26H6 大径 30H10 键槽宽 6f7H9 外花键轴的极限尺寸：小径 26f6 或 g6 大径 30a11 键宽 6f7 (2)在装配图上标记为 ，在齿轮零件图上内花键孔标注为 6 26H6 30H10 6H9；花键轴零件图标注为 6 26f6（或 g6）30a11 6f7。9-6 查出螺纹联接 M20 2-6H/5g6g 的内外螺纹各直径的基本尺寸、基本偏差和公差，画出中径和顶径的公差带图，并在图上标出相应 的偏差值。答：查表 9-8 可得内外螺
29、纹各直径的基本尺寸：大径 D、d 为 20mm，中径 D 2、d 2 为 18.701mm，小径 D 1、d 1 为 17.835mm。查表 9-11 可得内螺纹中径公差 6 级为 212 m，外螺纹中径公差 5 级为 125 m；内螺纹的中径、小径的公差带代号均为 6H，查表 9-12 可得基本偏差 EI=0，内螺纹小径公差为 375 m；外螺纹的中径公差带代号为 5g、大径的公差带代号为 6g，查表 9-12 可得基本偏差 es=38 m，外螺纹大径公差为 280 m。由此可得内螺纹中径 D 2=mm，小径 D 1=mm 外 螺纹中径 d 2=mm，大径 d=mm。9-9 滚动轴承与轴颈、
30、外壳孔配合，采用何种基准制？其公差带分布有何特点？答：轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，轴承外圈与外壳孔的配合采用基轴制。滚动轴承内、外径的公差带特点：国家标准规定：轴承内圈内径公差带位于公称内径 d 为零线的下方，即上偏差为零，下偏差为负值。这是因为考虑到轴承配合的特殊需要。在大多数情况下，轴承内圈要随轴颈一起转动，两者之间必须有一定过盈，但过盈量又不易过大，以保证装卸方便，防止内圈应力过大，当基本偏差代号为 k、m、n 等的轴颈与公差带位于零线之下 的内圈配合时，就可得到小过盈的配合，可满足使用要求。轴承外圈外径的公差带分布于其公称直径 D 为零线的下方，即上偏差为零，下偏差为负值。互换性与
31、测量技术基础第三版习题答案 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:10 9.985 9.970-0.015-0.030 0.015 10 孔:18 18.017 18+0.017 0 0.017 18 孔:30 30.012 29.991+0.012-0.009 0.021 30 轴:40 39.95 39.888-cc0.050-0.112 0.062 40 轴:60 60.041 60.011+0.041+0.011 0.030 60 轴:85 85 84.978 0-0
32、.022 0.022 85 2.1)X max =0.033-(-0.098)=0.131mm X min =0-(-0.065)=0.065mm T 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
33、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)=+0.030mm T 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)|=0.049mm 3.(1)50 Xmax=0.089mm Xmin=0.025mm 基孔制、间隙配合 （2）8 0 Xmax=0.250mm Xmin=0.010
34、mm 基轴制、间隙配合（3）30 X max =0.019 mm Y max =-0.015mm 基轴制、过渡配合（4）140 Y max =-0.126mm Y min =0mm 基孔制、过盈配合（5）180 X max =-0.235mm Y min =-0.170mm 基孔制、过盈配合（6）18 X max =0.004mm Y max =-0.015mm 基轴制、过渡配合（7）50 X max =0.033mm Y max =-0.008mm 基孔制、过渡配合（8）100 X max =0.032mm Y max =-0.025mm 基孔制、过渡配合（9）30 X max =0.006
35、mm Y max =-0.028mm 基孔制、过渡配合（10）50 X max =0.023mm Y ma x =-0.018mm 基轴制、过渡配合 4.(1)60 (2)30 (3)50 (4)30 (5)50 5.X min =0.025mm,X max =0.066mm .配合公差 T f =|0.066 0.025|=0.041m m ，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 40 。验算：X max =0.025 (-0.041)=0.066mm;X min =0 (-0.025)=0
36、.025mm .符合题意。6.1）T f =|X max-X min|=|0.086-0.020|=0.066mm,T f =T h +T s 查表选 T h=T s =0.033mm.8 级公差。基孔制 H8,根据 X min 查表选轴为 f8，选 25 。验算 X max、X min 后符合要求。（2）T f =|Y max-Y min|=|0.076-(-0.035)|=0.041mm ,T f =T h +T s 查表选 T h 为 7 级，T s 为 6 级，基孔制 H7，根据 Y min 查表选轴为 u6，选 40 验算 Y max、Y min 后符合要求。(3)T f =|X m
37、ax-Y max|=|0.046-(-0.032)|=0.078mm ,T f =T h +T s 查表选 T s 为 7 级，T h 为 8 级，基轴制 h7，根据 X max 和 Y max 查表选孔为 K8，选 6 0 。验算 X max 、Y max 后符合要求。7.l =(a 黄铜+a 玻璃)t=(19.5 10-6+8 10-6)(20+50)=0.048mm,查表 50 ,0.039-(-0.050)+0.04 8=0.137mm，0-(-0.025)+0.048=0.073mm 0.137 0.075mm,原设计 50H8/f7 配合不合适。重选为：0.075-0.048=0.
38、027mm,0.009-0.048=-0.039mm,装配时的间隙量应为-0.039 0.027mm 之间,选 50 验算后满足要求。8.l =22 (150-20)+12 (100-20)10-6=0.181mm;0.0 4+0.181=0.221mm,0.097+0.181=0.278mm 装配间隙应为 0.221 0.278 mm,T f =|X max-X max|=|0.278-0.221|=0.057mm,T f =T h +T s 查表选孔为 7 级，轴为 6 级，基孔制 H7，根据 X min 查表选轴（活塞）为 b6,选 95 。验算后基本满足要求。第四章 形状和位置公差及检
39、测 1.a）公差带是距离为 0.02mm 的两平行平面之间的区域；b）公差带是直径为 0.02mm 的圆 柱面内的区域；c）公差带是距离为 0.02mm 且平行于基准 A 的平行平面之间的区域。2.a）为垂直度公差，公差带与基准轴线相垂直。它的公差带相对于基准有确定的方向，并且公差带的位置可以浮动。它的公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。b）为圆跳动公差，控制与基准同轴的任一半径位置的圆柱面上的位置误差。c）为全跳动公差，控制与基准同轴的所有半径位置的圆柱面上的位置误差；跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置，它可以综合控制被测要素的位置、方向和形状的。3.a）要求斜端面对 基准轴线成
40、 60 的理想方向，又要求斜端面中点在 轴方向距离 B 面有公差要求。b）要求斜端面对 基准轴线成 60 的理想方向，则公差带是距离为公差值 0.05mm，且与基准轴线成 60 角 的两平行平面之间的区域。4.a）尺寸无公差而且也不是理论正确尺寸，无基准；b）无基准；c）基准符号标注位置不对；d）正确。5.第 5 题 6.第 6 题 7.图样序号 采用的公差原则 理想边界及边界尺寸（mm）允许最大形状公差值（mm）实际 尺寸 合格范围（mm）a）独立 20.01 0.01 19.979 20 b 包容 20 0.021 ）19.979 20 c）包容 20.0 0.008 19.979 20
41、d）最大实体 20.01 0.031 19.979 20 8.平面度误差 f=|13|+|-8|=21 m 20 m，不合格。9.第 9 题 10.第 10 题 11.都采用最大实体要求。a）图被测轴线必须位于 直径为 0.1mm，且以相对于 A、B、C 基准表面的理论正确尺寸所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。b）图三个被测轴线公差带为三个直径为 0.1mm 的圆柱，三个圆柱整体上在水平、垂直方向可在 0.5mm 范围内移动，但三个圆柱在水平方向上相互间不能移动，保持理论正确尺寸。c）图为复合位置度，由两个位置度联合控制孔组的位置。上框格为四个 0.1mm 的公差带，由基准 A、B、C 而确定
42、；下格框为各孔之间的进一步要求，四个 0.05mm 的公差带，其几何图框仅相对于基准 A 定向，因而它可在一定范围内任意移动，孔的实际轴线必 须同时符合上下框格的位置要求，即只能位于 0.1mm 和 0.05mm 两个圆柱形公差带的重叠部分内。d）图三个被测轴线公差带为三个直径为 0.1mm 的圆柱，三个圆柱整体在水平方向可在 0.5mm 范围内移动，但三个圆柱个体在水平、垂直方向上相互之间不能移动，和整体在垂直方向一样，保持理论正确尺寸。12.a）最大实体要求，理想边界尺寸为 20mm，当实际尺寸为 20.13mm 时，允许的垂直度误差为 0.13mm；b）最大实体要求和独立原则并用，理想边
43、界尺寸为 20mm，允许的垂直度误差为 0.05 mm；c）最大实体要求，理想边界尺寸为 19.95mm 允许的垂直度误差为 0.18mm；d）独立原则，理想边界尺寸为 19.95mm，允许的垂直度误差为 0.05mm。13.直线度误差数据 测点序号 0 1 2 3 4 5 6 7 M 测量读数（格）0+1.5-3-0.5-2+3+2+1 累积（格）0+1.5-1.5-2-4-1+1+2 D 测量读数（格）0-2+1.5+3-2.5-1-2+1 累积（格）0-2-0.5+2.5 0-1-3-2 按最小条件：M 直线度误差 f=200 0.02 5.75=23 m D 直线度误差 f=200 0
44、.02 4.9=19.6 m 按两端点连线：M 直线度误差 f m =200 0.02 (1.3+5.2)=26 m D 直线度误差 f D =200 0.02 (3.3+1.8)=20.4 m 14.直线度误差 f=300 0.02 4.3=25.8 m，25.8 25 m，不合格。15.直线度误差 6 m ，合格。平行 度误差 59 m。59 25 m，不合格。第 14 题 第 15 题 16.基准孔采用包容要求。被测孔采用最大实体要求并同时应用于被测要素和基准要素。基准孔沿中心距方向有 0.04mm 的变动量，被测孔沿中心距方向有 0.05mm 的变动量，位置度公差为 0.5mm，所以最
45、大中心距为 45+0.04+0.05+=45.34mm，最小中心距为 45-0.04-0.05-=44.66mm。17.基准孔采用最大实体要求。被测孔采用最大实体要求并同时应用于被测要素和基准要素。基准孔沿中心距方向有 0.09mm 的变动量，被测孔沿中心距方向有 0.3mm 的变动量，所以最大中心距为 45+0.09+0.3=45.39mm，最小中心距为 45-0.09-0.3=44.61mm。第五章 表面粗糙度 1.IT=0.016-0.002=0.01 4 （尺寸公差）T=0.0025（圆柱度公差）T 0.17IT 属 T 0.25IT 范围 R a 0.15T=0.375 m 确定 R
46、 a 值为 0.32 m 2.表面粗糙度常用的检测方法有五种：比较法、光切法、干涉法、印模法、针描法。3.形状误差属于宏观几何形状误差。一般是由机床、刀具、工件所组成的工艺系统的误差所造成的。表面粗糙度属于微观几何形状误差。指加工后，刀具在工件表面留下波峰和波长都很小的波形。第八章 尺寸链 1.0.1 0.35mm 2.a)A 6=A 5-(A 1-A 2)=24-30+16=10 ES 6=0+0+0.052=+0.052 EI 6=-0.084-0.043-0=-0.127 10 mm b)A 6=A 2-A 4=16-6=10 ES 6=0-0=0 EI 6=-0.043-0.048=-
47、0.091 10 c)A 6=A 1-A 4-A 3=30-6-14=10 ES 6 =0-0+0.021=+0.021 EI 6 =-0.052-0.048-0.021=-0.121 10 d)A 6=A 5-A 3=24-14=10 ES 6=0+0.021=+0.021 EI 6=-0.084-0.021=-0.105 10 b)尺寸标注中可使 A6 的变动范围最小。3.(1)绘制尺寸链图如下 A 1=32 A 2=4 A 3=20 A 4=8 A 0=0.04 0.15 (2)T 0=A 0max-A 0min=0.15-0.04=0.11mm=110 m (3)A 0=32-4-20
48、-8=0 (4)a av=T 0/=110/(1.56+0.73+2.87+0.898)=110/6.058=18.1 查表 2-1 a av=18.1 接近 IT8 级（标准公差值等于 25i），查表 2-4 T 1=39 m T 2=18 m T 3=33 m T 4=22 m 组成环公差之和 112 m，大于封闭环公差 110 m，要调整容易加工的组成环 A 4 的尺寸公差，使 T 4=22-2=20 m.（5）按向体原则确定各组成环的极限偏差，各组成环均为轴类零件，取上偏差为零 A 1=32 A 2=4 A 3=20 A 4=8 4.孔：50 轴：50 es=-0.025-(0.010
49、+0.002)=-0.037 ei=-0.050-(0.010-0.002)=-0.058 d max=50-0.037=49.963mm d min=50-0.058=49.942mm 5.(1)绘制尺寸链图 （2）活塞实际长 A 3=11+40-(50-30 )-12=19mm （3）A 0 为封闭环，由等精度法求组成环公差等级系数 a av=T 0/=(0.4+0.4)/(1.71+1.428+1.22+1.579+1.012)=0.8/6.949=0.11512 由表 2-1 查得 a av=115 时接近 IT12 级（标准公差等于 160 i）,由表 2-4 查各组成环的公差值 T
50、 1=250 m T 2=210 m T 3=210 m T 4=250 m T 5=180 m 组成环公差之和 1100 m 大于封闭环公差值 800 m，调整为：T 1=250 m T 2=(210-100)=110 m T 3=(210-50)=160 m T 4=(250-100)=150 m T 5=(180-50)=130 m（4）按向体原则确定各组成环的极限偏差：A1=50 mm A 2=30 mm A 3=19 mm A 4=mm A 5=mm 6.（1）绘制尺寸链图 A 1=A 2=A 3=（2）A 0=A 1+A 2-A 3=21+0-15=6 ES 0=+0.003+0.