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極限配合與測量技術(shù)基礎(chǔ)課后習(xí)題答案(存儲版)

2025-07-07 01:45上一頁面

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【正文】 的各級圓度、圓柱度及定位公差值作一統(tǒng)計分析。直線度、平面度及各定向公差中的面對面及面對線的平行度、垂直度、傾斜度,由于這些被測要素與主參數(shù)的長度尺寸不發(fā)生聯(lián)系,在給定直線度、平面度及有關(guān)定向公差中軸線對平面、軸線對軸線的平行度、垂直度、傾斜度等方向誤差,是通過實(shí)際孔、軸表面相對于基準(zhǔn)測得,因此與該要素的尺寸公差密切相關(guān)??梢杂休喞钚《酥芯€和輪廓算術(shù)平均中線。答:有輪廓算術(shù)平均偏差Ra;微觀不平度十點(diǎn)高度RZ;輪廓最大高度Ry;輪廓微觀不平度的平均間距Sm。(4)對承受變動載荷的零件表面,以及最容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位(如溝槽處),粗糙度數(shù)值要小。57 在一般情況下,下列每組中兩孔表面粗糙度參數(shù)值的允許值是否應(yīng)該有差異?如果有差異,那么哪個孔的允許值較小?為什么? ①60H8與20H8孔;②50H7/h6與50H7/g6中的H7孔;③。例如,與滾動軸承配合的相應(yīng)配合件的表面粗糙度應(yīng)由GB275—93d《滾動軸承與軸和外殼孔的配合》規(guī)定。(6)對取樣長度一般都可選取標(biāo)準(zhǔn)中推薦的數(shù)值。注意:配合性質(zhì)由公差關(guān)系決定,而與表面粗糙度與無關(guān),因?yàn)楸砻娲植诙仁俏⒂^形變量。第六章 習(xí)題61 為了保證滾動軸承的工作性能,其內(nèi)圈與軸頸配合、外圈與外殼孔配合,應(yīng)滿足什么要求?答:滾動軸承與軸頸和殼體孔配合的基準(zhǔn)制(由標(biāo)準(zhǔn)件決定)。值得注意的是:內(nèi)圈與軸頸的配合的配合性質(zhì),不能只看軸的基本偏差代號。答:向心軸承(圓錐滾子軸承除外)分為0,6,5,4,2五級;圓錐滾子軸承分為0,6X,5,4四級;推力軸承分為0,6,5,4四級,精度從0到2級依次增高,o級最低,2級最高。因而這種特殊的基準(zhǔn)孔公差帶與GB/T180I—79中基孔制的各種軸公差帶構(gòu)成的配合性質(zhì),相應(yīng)地比這些軸公差帶的基本偏差代號所表示的配合性質(zhì)有不同程度的變緊,見圖。(3) 當(dāng)套圈相對于負(fù)荷方向擺動時,該套圈與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度,一般與套圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時選用的配合相同,或稍松一些。69 滾動軸承與軸頸及外殼孔的配合在裝配圖上的標(biāo)注有何持點(diǎn)?答:由于滾動軸承用單一平面內(nèi)平均直徑作為軸承的配合尺寸,其公差數(shù)值與國標(biāo)GB/—1998《極限與配合》中的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值不同。則可判斷出φ95K7/h6是軸承外環(huán)與箱體孔最終形。 表面粗糙度的大小直接影響配合性質(zhì)和連接強(qiáng)度,因此,對與軸承內(nèi)、外圈配合的表面提出較高的粗糙度要求。該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)較緊,一般選用過盈小的過盈配合或過盈概率大的過渡配合。65 滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑公差帶相對于公稱直徑為零線的分布有何特點(diǎn)?其基本偏差是怎樣規(guī)定的?答:此時的基孔制不同于正常的基孔制,此時的孔基本偏差是上偏差。滾動軸承旋轉(zhuǎn)精度是指成套軸承內(nèi)(外)圈的徑向跳動、成套軸承內(nèi)(外)圈端面對滾道的跳動和端面對內(nèi)孔的跳動??紤]到工作時溫度升高會使軸熱脹伸長而產(chǎn)生軸向移動,因此兩端軸承中有一端應(yīng)是浮動支承,配合應(yīng)較松;不然,軸會彎曲使軸承內(nèi)部有可能卡死。①,;②d2軸肩的表面粗糙度輪廓參數(shù)Rz的最大值為20μm;③,;④;⑤。其中,Ra和RZ對功能影響基本是相似的。由于表面本身太小或不是平面,因而測不到一個取樣長度或不夠五個最高峰和五個最低谷而計算不到RZ時用,例如鋼球表面粗糙度,切削刀具刃口的表面粗糙度等。(2)如有表面粗糙度要求,則應(yīng)明確所要求的是上限值(或下限值)還是最大值;并且高度參數(shù)值和取值長度值是必須規(guī)定的,因此首先選擇這兩項(xiàng)。干涉顯微鏡一般用于測量表面粗糙度值要求較低的表面,其測量范圍RZ ~ μm。具體選用表面粗糙度時,主要考慮以下原則:(1)在同一零件下,工作表面的粗糙度數(shù)值一般比非工作表面??;(2)配合性質(zhì)要求較高的配合表面,要求配合穩(wěn)定可靠,粗糙度值應(yīng)選得小些。如下圖中的ZVi。表面粗糙度越小,則表面越光滑。據(jù)以上統(tǒng)計,三者公差數(shù)值關(guān)系為T尺寸≈≈4T形狀。可見,根據(jù)實(shí)測統(tǒng)計的尺寸誤差與形位誤差規(guī)律,公差值的常用取值方法也是遵循:T尺寸T位置 T形狀。如回轉(zhuǎn)體零件的直徑,方形零件的最大長度等)外,還要綜合考慮各種形狀結(jié)構(gòu)等影響,需要適當(dāng)調(diào)整公差等級。一般地,定向公差可控制與其有關(guān)的形狀誤差,如面與面的平行度公差,可以控制該面的平面度和素線的直線度誤差;垂直度可以控制該軸軸線直線度誤差等。當(dāng)這種控制尚不能滿足形位精度要求時,進(jìn)一步給出形狀和位置公差,這時必須使T形狀<T位置<T尺寸,且遵守最大實(shí)體邊界。各種公差原則的要點(diǎn)比較如下表:序號采用的公差原則或公差要求孔為最大實(shí)體尺寸時形位誤差值孔為最小實(shí)體尺寸時形位誤差值理想邊界名稱邊界尺寸適用性備注a獨(dú)立原則DminDmaxDmin < Da<Dmax高運(yùn)動精度或非配合尺寸公差與形位公差相互獨(dú)立b包容原則0圖上標(biāo)注的公差值+尺寸偏離量最大實(shí)體MMB保證配合及配合精度要求高單一要素c最大實(shí)體原則0或圖示公差圖上標(biāo)注的公差值+尺寸偏離量最大實(shí)體實(shí)效保證可裝配性的場合只有零件的中心要素才具備應(yīng)用條件d最小實(shí)體原則圖上標(biāo)注的公差值+尺寸偏離量0或圖示公差最小實(shí)體實(shí)效保證零件強(qiáng)度和最小壁厚e可逆要求與最大實(shí)體原則和最小實(shí)體原則聯(lián)合使用不能獨(dú)立使用,采用時要慎重關(guān)于尺寸公差和形位公差及公差原則等知識的大總結(jié)工程圖樣形位精度要求是由給定的形位公差項(xiàng)目及公差值體現(xiàn)的,根據(jù)不同的設(shè)計要求,形位公差值有三種標(biāo)注形式,注出的、未注的以及由理想邊界限定的形位公差。包容原則:遵循最大實(shí)體原則,適用于單一要素。(4) mm, mm。其公差帶形狀是垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測量平面內(nèi)半徑差為公差值t且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個同心圓之間的區(qū)域;同軸度是指:被測圓柱面的軸線必須位于公差值為t且與軸線同軸的圓柱體內(nèi)。請同學(xué)們根據(jù)上述的錯誤分析自己在圖中改正。圖43 習(xí)題419 圖44 習(xí)題420答:請同學(xué)們自己完成。且要求這兩個平行平面都平行于基準(zhǔn)線下表面的素線,也可以理解為兩個平行平面的約束條件是平行于過中心軸線的理想中心剖面。當(dāng)同樣滿足零件的使用要求時,應(yīng)選用檢測簡便的項(xiàng)目。定位最小包容區(qū)域即在上述最小包容區(qū)域概念基礎(chǔ)上,增加了對位置條件的約束。(3) 圓柱度公差是指被測圓柱面必須位于半徑差為給定公差值的兩同軸圓柱面之間。對被測球的球心也是如此。3) 最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時,基準(zhǔn)要素應(yīng)遵守相應(yīng)的邊界。當(dāng)被測要素的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài),即其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時,形位誤差值可以超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值,即此時的形位公差值可以增大。采用包容要求的尺寸要素,其實(shí)際輪廓應(yīng)遵守最大實(shí)體邊界,即其體外作用尺寸不超出其最大實(shí)體尺寸,且局部實(shí)際尺寸不超出其最小實(shí)體尺寸。⑶最大實(shí)體實(shí)效邊界(MMVB) 尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸的邊界稱為最大實(shí)體實(shí)效邊界。內(nèi)表面(孔)的最大實(shí)體實(shí)效尺寸以DMV表示,外表面(軸)的最大實(shí)體實(shí)效尺寸以dMV表示,有:對于內(nèi)表面(孔) DMV=DM — t=Dmin — t對于外表面(軸) dMV=dM + t=dmax + t對于給出定向公差的關(guān)聯(lián)要素,稱為定向最大實(shí)體實(shí)效尺寸(DMV‘,dMV‘)。(1) 體外作用尺寸在被測要素的給定長度上,與實(shí)際內(nèi)表面(孔)體外相接的最大理想面,或與實(shí)際外表面(軸)體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾?,稱為體外作用尺寸。同軸度的公差帶總是一圓柱體,所以公差值前總是加上符號“Φ”;軸線對平面的垂直度,軸線的位置度一般也是采用圓柱體公差帶,需在公差值前也加上符號“Φ”。其含義和標(biāo)注如下:線輪廓度和面輪廓度根據(jù)有無基準(zhǔn)要求可分屬于形狀和位置公差兩種,無基準(zhǔn)要求的屬形狀公差,有基準(zhǔn)要求的屬位置公差。5) 全跳動全跳動公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際被測要素對其理想要素的允許變動量。理論位置由理論正確尺寸決定,所以標(biāo)注位置度公差要求時,總要標(biāo)出帶框的理論正確尺寸。3) 傾斜度傾斜度也是定向公差。3) 圓度在圓度公差的標(biāo)注中,箭頭方向應(yīng)垂直于軸線或指向圓心。給出了位置公差的要素稱為關(guān)聯(lián)要素。允許相互轉(zhuǎn)換時為相關(guān)原則,相關(guān)原則又可分為:包容原則、最大實(shí)體原則、最小實(shí)體原則及可逆要求。 形位公差包括形狀公差和位置公差。試分別計算按“級”和按“等”使用時量塊組的工作尺寸和測量極限誤差。 假設(shè)已消除了定值性系統(tǒng)誤差,試求其測量結(jié)果。這個關(guān)系式正好說明“公差”的實(shí)質(zhì),反映零件的功能要求與制造要求之間的矛盾或設(shè)計與工藝的矛盾。其中為實(shí)際極限盈隙與給定極限盈隙的差值。則即X裝配MAX=; X裝配MIN=,由此可知,裝配間隙應(yīng)增大,并以此確定配合。(2)配合的基本尺寸=40mm,Ymax = –,Ymin = –。(2) 40JSf 40Hf 40Ff 40H12的極限偏差。配合的選擇應(yīng)盡可能地選用優(yōu)先配合,其次是常用配合,再次是一般配合。基孔或基軸制的同名的過渡和過盈配合只有公差等級組合符合國標(biāo)在換算孔的基本偏差時的規(guī)定,配合性質(zhì)才能相同。經(jīng)過上述分析知,由,所以配合是過渡配合。試求該孔、軸的實(shí)際偏差以及該對孔、軸配合的實(shí)際盈、隙;并說明它們的配合類別。采用標(biāo)準(zhǔn)件時。配合制的選擇與功能要求無關(guān),主要考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)的合理性。(6)優(yōu)先數(shù)系R10系列中在1~10的進(jìn)段中包含11個優(yōu)先數(shù)。(對或錯以 √ 或 表示)(1)對大批量生產(chǎn)的同規(guī)格零件要求有互換性,單件生產(chǎn)則不必遵循互換性原則。有利于計算機(jī)輔助設(shè)計和產(chǎn)品的多樣化。在產(chǎn)品的設(shè)計和制造過程中執(zhí)行互換性原則,按規(guī)定的幾何、物理及其它質(zhì)量參數(shù)的公差,制造裝備的各部分,使其在裝配和互換時,無需輔助加工和修配便能滿足使用要求。公差、檢測、標(biāo)準(zhǔn)化與互換性的關(guān)系:A 零件的尺寸大小一定時,給定的公差值越小,精度就越高;但隨之而來的是加工困難。此種僅組內(nèi)零件可以互換,組與組之間不能互換的特性,稱之為不完全互換性。這樣,既可保證裝配精度和使用要求,又能解決加工困難,降低成本。互換性定義(Interchangeability):指按同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)制成的合格零部件在尺寸上和功能上具有相互替代的性能。D 互換性是產(chǎn)品設(shè)計與制造的主要原則。 互換性的意義及作用?設(shè)計方面:可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)部件,大大簡化了繪圖和計算工作,縮短了設(shè)計周期,加速產(chǎn)品更新。16 判斷下面說法是否正確。(5)R5系列中10~100的優(yōu)先數(shù)是126100。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定有基孔制和基軸制兩種配合制度。只需按照不同的配合性能要求加工孔,就能得到不同性質(zhì)的配合。24 按給定的尺寸mm(孔)和mm(軸)加工孔和軸,現(xiàn)取出一對孔、軸。結(jié)果同情況1。所有基孔或基軸制的同名的間隙配合的配合性質(zhì)相同。確定方法主要是類比法。試求:(1)配合的最小間隙Xmin 、孔與軸的極限尺寸、配合公差并畫公差帶圖解。(1)配合的基本尺寸=25mm,Xmax = +,Xmin = +。答:(1)首先計算由于熱變形引起的間隙變動量其中則負(fù)號說明工作間隙減小。(7)結(jié)果分析在大批量生產(chǎn)方式下組織生產(chǎn),一般規(guī)定仍可滿足使用要求。若功能要求(設(shè)計要求)提高,即Tf減小,則(Th + Ts)也要減小,結(jié)果使加工和測量困難,成本增加。311 用比較儀對某尺寸進(jìn)行了15次等精度測量,測得值如下:20 .216,20 .213,20 .215,20 .214,20. 215,20. 215,20. 217,20 .216,20 .213,20 .215,20. 216,20 .214,20. 217,20. 215,20 .214。317 ,他們檢定后都為4等,他們的中心長度實(shí)際偏差分別為+。形位公差帶——是用來限制被測實(shí)際要素變動的區(qū)域,它是形位誤差的最大允許值。分別滿足各自要求。(3) 單一要素和關(guān)聯(lián)要素給出了形狀公差的要素稱為單一要素。2) 平面度平面度公差帶只有一種,即由兩個平行平面組成的區(qū)域,該區(qū)域的寬度即為要求的公差值。垂直度的被測和基準(zhǔn)要素也有直線和平面兩種。3) 位置度位置度誤差是被測實(shí)際要素偏離其理論位置的結(jié)果。指示表測頭指在圓柱面上為徑向圓跳動,指在端面為端面圓跳動,垂直指向圓錐素線上為斜向圓跳動。47 輪廓公差有哪些,各自的含義是什么,如何標(biāo)注?答:形狀公差有線輪廓度和面輪廓度度。這種情況在被測要素為軸線時才有。2) 作用尺寸作用尺寸可以分為體外作用尺寸和體內(nèi)作用尺寸兩種。最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體外作用尺寸,稱為最大實(shí)體實(shí)效尺寸。⑵最小實(shí)體邊界(LMB) 尺寸為最小實(shí)體尺寸的邊界稱為最小實(shí)體邊界。采用包容要求的尺寸要素,應(yīng)在其尺寸極限偏差或公差帶代號之后加注符號。對于內(nèi)表面(孔) Dfe≥DMV 且DM=Dmin≤Da≤D L=Dmax對于外表面(軸) dfe≤dMV 且dm=dmax≥da≥d L=dmin最大實(shí)體要求應(yīng)用于被測要素時,被測要素的形位公差值是在該要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時給出的。采用可逆的最大實(shí)體要求,應(yīng)在被測要素的形位公差框格中的公差值后加注符號“”。答:(1) 圓度是指被測圓柱面或圓錐面上任一正截面的圓周必須位于半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域。端面全跳動公差帶是距離為公差值t且與基準(zhǔn)垂直的兩平行平面之間的區(qū)域。定向最小包容區(qū)域主要用于評定定向誤差,包括平行度、垂直度和傾斜度。(4) 考慮檢測的方便性:確定公差項(xiàng)目必須與檢測條件相結(jié)合,考慮現(xiàn)有條件檢測的可能性與經(jīng)濟(jì)性。417 圖41所示銷軸的三種形位公差標(biāo)注,它們的公差帶有何不同?a) b)
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