1、1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 9.970-0.015-0.0300.01510015.3孔: 18 18.017 18+0.017 00.017187.0孔: 30 30.012 29.991+0.012-0.0090.0213012.9轴: 40 39.95 39.888-0.050-0.1120.0624005.12轴: 60 60.041 60.011+0.041+0.0110.030604.0轴: 85 85 84.978 0-0
2、.0220.022852.2. 1) Xmax = 0.033- (-0.098) = 0.131mmXmin = 0 - (-0.065) = 0.065mmTf = | 0.131-0.065 | = 0.066mm2) Ymax = 0 0.060 = -0.060mmYmin = 0.030 0.041 = -0.011mmTf = | -0.060+0.011 | = 0.049mm3) Xmax = 0.007- (-0.016) =0.023mm2Ymax = -0.018 0 = -0.018mmTf = | 0.023 (-0.018)| = 0.041mm4) Xmax =
3、 0.039 - 0.002 = 0.037mmYmax = 0 0.027 = -0.027mmTf =|0.037 (-0.027)| = 0.064mm5) Xmax = 0.074 (-0.140) = 0.214mmXmin = 0 - (-0.030) = +0.030mmTf =| 0.214 0.030 | = 0.184mm6) Xmax =0.009 (-0.019) = 0.028mmYmax = -0.021 0 = -0.021mmTf =| 0.028 (-0.021) | = 0.049mm3. (1) 50 Xmax = 0.089mm Xmin = 0.025
4、mm 基孔制、)(7f8H025.39间隙配合（2）80 Xmax = 0.250mm Xmin = 0.010mm 基轴)(10hG2.3.制、间隙配合（3）30 Xmax = 0.019mm Ymax = -0.015mm 基轴制、)(6h7K013.5过渡配合（4）140 Ymax = -0.126mm Ymin = 0mm 基孔制、过)(8rH126.03盈配合（5）180 Xmax = -0.235mm Ymin = -0.170mm 基孔制、)(6u7235.014第 2 题3过盈配合（6）18 Xmax = 0.004mm Ymax = -0.015mm 基轴制、)(5h6M08
5、.4.1过渡配合（7）50 Xmax = 0.033mm Ymax = -0.008mm 基孔制、)(6js7H08.25过渡配合（8）100 Xmax = 0.032mm Ymax = -0.025mm 基孔制、)(6k7025.3过渡配合（9）30 Xmax = 0.006mm Ymax = -0.028mm 基孔制、)(6n7H028.15过渡配合（10）50 Xmax = 0.023mm Ymax = -0.018mm 基轴制、)(6h7K01.8过渡配合4. (1) 60 (2) 30 (3) 50 (4) 30)(9hD074.1. )(8hF03.5.2 )(6k7H018.25
6、(5) 50)(6s7H048.3521 )(6U015. Xmin = 0.025mm, Xmax = 0.066mm . 配合公差 Tf =| 0.066 0.025| = 0.041mm ，T f = Th + Ts ,选基孔制.查表，孔为 7 级，轴为 6 级 Th =0.025mm Ts = 0.016mm 符合要求.选 40 。)(6fH025.41验算：X max =0.025 (-0.041) = 0.066mm ; Xmin = 0 (-0.025) = 0.025mm . 符合题意。46. 1） Tf =|Xmax-Xmin|=|0.086-0.020|=0.066mm,
7、Tf = Th + Ts 查表选 Th= Ts =0.033mm. 8 级公差。基孔制 H8,根据 Xmin查表选轴为 f8，选 25 。 验算 Xmax、X min后符合要求。)(fH02.53（2）T f =|Ymax-Ymin|=|0.076-(-0.035)|=0.041mm ,Tf = Th + Ts查表选 Th为 7 级，T s为 6 级，基孔制 H7，根据 Ymin查表选轴为u6，选 40 验算 Ymax、Y min后符合要求。)(uH076.25(3) T f =|Xmax-Ymax|=|0.046-(-0.032)|=0.078mm , Tf = Th + Ts 查表选 Ts
8、为 7 级，T h为 8 级，基轴制 h7，根据 Xmax 和 Ymax查表选孔为 K8，选 60 。验算 Xmax 、Y max后符合要求。)(K03.14.27. l = (a 黄铜 +a 玻璃 )t = (19.510-6+810-6)(20+50)2505=0.048mm, 查表 50 , 0.039-(-0.050)+0.048=0.137mm，0-(-0.025)(7f8H025.39+0.048=0.073mm0.1370.075mm, 原设计 50H8/f7配合不合适。重选为：0.075-0.048=0.027mm, 0.009-0.048=-0.039mm, 装配时的间隙量应
9、为-0.0390.027mm 之间, 选 50 验算后满足)(6n8H03.179要求。8. l = 22(150-20)+12(100-20)10-6=0.181mm; 2950.04+0.181=0.221mm, 0.097+0.181 =0.278mm 装配间隙应为0.2210.278mm, 5Tf =|Xmax-Xmax|=|0.278-0.221|=0.057mm, Tf = Th + Ts 查表选孔为 7 级，轴为 6 级，基孔制 H7，根据 Xmin查表选轴（活塞）为 b6,选 95 。验算后基本满足要求。)(bH20.435第三章 测量技术基础1. 29.8751.0051.3
10、77.5=20 用 4 块量块组合；48.981.487.5=40 用 3 块量块组合；40.791.299.5=30 用 3 块量块组合；10.561.06=9.5 用 2 块量块组合。2. 200.002=19.998mm3. 调零误差+0.0005mm，修正值-0.0005mm，塞规实际尺寸20+0.006 0.0005=20.0055。4. =0.00005； =0.000033； r220m，不合格。9. | | |0| | |0+8 +4-8 -9 -2-1 -12 +4-8 +9 00 -5 -2+7 -8 +40 +13 010第 9 题10.第 10 题11. 都采用最大实体
11、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11A、B、C 而确定；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.
12、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，理想边界尺寸为20mm，允许的垂直度误差为 0.05mm ；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
13、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测量读数（格）0 +1.5-3 -0.5 -2 +3 +2 +1M累积（格） 0 +1.5-1.5 -2 -4 -1 +1 +2D 测量读数（格）0 -2 +1.5+3 -2.5 -1 -2 +112累积（格） 0 -2 -0.5 +2.50 -1 -3 -2按最小条件：M 直线度误差 f =2000.025.75=23mD 直线度误差 f =2000.024.9 =19.6m按两端点连线：M 直线度误差 fm=2000.02(1.3+5.2)=26mD 直线度误差 f D=2000.02(3.3+1
14、.8)=20.4m14. 直线度误差 f=3000.024.3=25.8m，25.825m，不合格。15. 直线度误差 6m ，合格。平行度误差 59m 。5925m，不合格。13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，所以最大中心距为 45+0.04+0.05+ =45.34mm，最小中25.0心距为 45-0.04-0.05- =44.66mm。25.017. 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
15、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208.10.3mm 的变动量，所以最大中心距为545+0.09+0.3=45.39mm，最小中心距为 45-0.09-0.3=44.61mm。14第五章 表面粗糙度1. IT=0.016-0.002=0.014 （尺寸公差） T=0.0025（圆柱度公差） T0.17IT 属 T0.25IT 范围 Ra0.15T=0.375m 确定 Ra值为 0.32m2. 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
16、统的误差所造成的。15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。第六章 光滑工件尺寸的检测1.（1）上验收极限 = 60.12-0.012=60.108mm ，下验收极限 = 60+0.012=60.012mm。选分度值 0.01 内径千分尺（2）上验收极限 =29.98-0.0021=29.9779mm ，下验收极限 = 29.959+0.0021=29.9611mm。选分度值 0.002 比较仪。（3）上验收极限=60+0.076-0.0046=60.0714mm，下验收极限= 60+0.03+0.0046=60.0346mm。选分度值 0.005
17、 比较仪。（4）上验收极限=125-0.122-0.01=124.868mm 下验收极限 =125-0.222+0.01=124.788mm。选分度值 0.01 内径千分尺2.（1）80k8通规最大极限尺寸=80-0.032-0.0227=79.9453mm通规最小极限尺寸=80-0.032-0.0273=79.9407mm止规最大极限尺寸=80+0.014=80.014mm止规最小极限尺寸=80+0.014-0.0046=80.0094mm16(2) 30H7通规最大极限尺寸=30+0.0046=30.0046mm通规最小极限尺寸=30+0.0022=30.0022mm止规最大极限尺寸=30
18、+0.021=30.021mm止规最小极限尺寸=30+0.0186=30.0186mm3. (1) 18p7通规 18 mm 止规 18 mm0342. 02.18校通-通 18 校止-通.032 18mm019.8校通-损 18 mm036.5(2) 60f7通规 60 mm 止规 60 mm0328.640564.校通-通 60 mm 校止-通 60 mm.03 0582.6校通-损 60 mm.184. 50H7通规 50 mm 止规 5005.2 mm025.50f6通规 50 mm 止规 50026.9 mm0386.41校通-通 50 mm 78.02校止-通 50 mm39.41
19、校通-损 50 mm025.65. D 作 50mm D 实 50.039mm d 作 49.975mm d 实第 2 题第 3 题第 4 题1749.95mm6.（1）轴的作用尺寸=9.99+0.012=10.002mm，要求遵守最大实体边界，其尺寸=10mm，10.00210 该轴不合格。（2）孔的作用尺寸=10.01-0.012=9.998mm，要求遵守最大实体边界，其尺寸=10mm，9.99810 该孔体不合格。第七章滚动轴承与孔、轴结合的互换性1. (mm)内径尺寸（d s） 外径尺寸（D s）测量平面 I I 量得单一直径尺寸dsmax1=40dsmin1=39.992dsmax2
20、=40.003dsmin2=39.997合格Dsmax1=90Dsmin1=89.996Dsmax2=89.987Dsmin2=89.985合格dmp dmpI= 29.340=39.996dmpII=297.30.4=40合格DmpI= 296.80=89.998DmpII=2985.7.=89.986不合格Vdp Vdp=40-39.992=0.008Vdp=40.003-39.997合格VDp=90-89.996=0.004VDp=89.987-89.985合格18=0.003 =0.002Vdmp Vdmp= VdmpII-VdmpI=40-39.996=0.004合格VDmp= VD
21、mpI-VDmpII=89.998-89.986=0.012不合格内径尺寸合格 外径尺寸不合格结论该轴承不合格查表 7-4、7-5 查得内径、外径的尺寸公差和形状公差dmpmax=40mm dmpmin=(40-0.01)=39.99mm Vdp=0.01mm Vdmp=0.008mm Dmpmax=90mm Dmpmin=(90-0.013)=89.987mm VDp=0.016mm VDmp=0.01mm2. 第 2 题193. 由表 7-4 查出 D 级轴承单一平面平均内径偏差（d mp）为30( )mm ，由表 7-5 查出 D06.级轴承单一平面平均外径偏差（D mp）为72( )m
22、m.09.孔：X max=0.022 Ymax=-0.006 X 平均 =0.008轴：X max=0.045 Ymax=-0.051 Y 平均 =-0.003第八章 尺寸链1. 0.10.35mm2. a)A6=A5-(A1-A2)=24-30+16=10ES6=0+0+0.052=+0.052EI6=-0.084-0.043-0=-0.12710 mm052.17b)A6=A2-A4=16-6=10ES6=0-0=0EI6=-0.043-0.048=-0.09110091.c)A6=A1-A4-A3=30-6-14=10ES6 = 0-0+0.021=+0.021A5 A6 A2 A1A4
23、A6 A2A6A4A1A3A6 A5A3a)b)c)d)第 3 题20EI6 = -0.052-0.048-0.021=-0.12110 021.d)A6=A5-A3=24-14=10ES6=0+0.021=+0.021EI6=-0.084-0.021=-0.10510 021.5b)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 A1=32 A2=4 A3=20 A4=8 A0=0.040.15(2)T0=A0max-A0min=0.15-0.04=0.11mm=110m(3)A0=32-4-20-8=0(4)aav=T0/ )Di01.i45.(1ni3=110/(1.5
24、6+0.73+2.87+0.898)=110/6.058=18.1查表 2-1 aav=18.1 接近 IT8 级（标准公差值等于 25i） ，查表 2-4 T1=39m T2=18m T3=33m T4=22m 组成环公差之和112m，大于封闭环公差 110m，要调整容易加工的组成环 A4的尺寸公差，使 T4=22-2=20m.（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A1=32 A2=4 A3=20 A4=8039.018.03.02.4. 孔：50 轴：50.025.0第 3 题21es= -0.025-(0.010+0.002)= -0.037 ei=-
25、0.050-(0.010-0.002)= -0.058dmax=50-0.037=49.963mm dmin=50-0.058=49.942mm5. (1)绘制尺寸链图（2）活塞实际长 A3=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aav=T0/ )Di01.i45.(1ni3=(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 aav=115 时接近 IT12 级（标准公差等于 160i）,由表2-4 查各组成环的公差值T1=250m T2=210m
26、T3=210m T4=250m T5=180m组成环公差之和 1100m 大于封闭环公差值 800m，调整为：T 1=250m T2=(210-100)=110m T3=(210-50)=160m T4=(250-100)=150m T5=(180-50)=130m（4）按向体原则确定各组成环的极限偏差：A1=50 mm A2=30025.mm A3=19 mm A4= mm A5= mm1.0016.015.13.06.（1）绘制尺寸链图 A1= 16.082A2= A3=0.5.0（2）A 0=A1+A2-A3=21+0-15=6ES0=+0.003+0.0165 -0.01= 0.0095第 5 题22EI0= -0.003+0.0085-0.0205= -0.015钻套壁厚尺寸变动范围 6.00955.985mm第 6 题
