互换性与技术测量第3章习题答案

一、

1． B C 。 2． B C E 。 3． A B D E 。 4． C D E 。 5． C E 。 6． A C 。 7． A C D。 8． A D 。

9． A B C D 。 10． A D 。 11． A B D 。 12． A B E 。 13． B C D 。 14． C 。 15． C 。 二、

1． +0.019 mm， -0.019 mm。 2．φ80.023 mm， φ79.977 mm。 3． -17 μm， φ47.958 mm。

4．ES= 0 mm，EI= +0.100 mm，es= +0.050 mm，ei= -0.050 mm。 5． -0.02 mm， -0.03 mm。 6． 增大 ， 减小 。

7． 4个 。 +0.2 mm， -0.2 mm。 8． 基孔 、 间隙 。 9. 基轴 、 过渡 。

10． +0.150 mm、 -0.050 mm。 11． 0 mm， +0.013mm。

12． 允许间隙或过盈的变动量 ，配合松紧变化的范围 。 13． -0.05 。

14． 过盈 ， 间隙 。 15． 0 mm， +0.078 mm。 16．过盈。

17． 在满足使用要求 ， 较低 。 18． 间隙 ； 过盈 。 19． 基轴 。 三、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 111111111120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 × × × × × × √ × √ × × √ × × × √ × √ × √ 四、

0.0200.1000.0181、解：⑴25f7(0.041) ⑵60d8(0.146) ⑶50k6(0.002)

0.0200.1420.017⑷40m5(0.009) ⑸50D9(0.080) ⑹40P7(0.042)

⑺30M7(00.021) ⑻80JS8(0.023)

2、解：（1）φ18h6 (2)φ120H9 (3)φ50e7 (4)φ65M8

3、解：因为Tf =TD +Td，且TD =Td

所以：Tf=2 TD =2 Td 则 TD =Td=Tf=78um=39um

22 又因为基准孔的EI=0，基准轴的es=0, 所以：ES=TD+EI=39+0=+39um ei=es-Td=0-39=-39um

4、解：因为JS是对称偏差，且IT9的公差值为43um是奇数，所以ES=-EI=431=+21um

2 写成尺寸标注形式为：ø50±0.021mm Dmax=D+ES=φ15+0.021=φ15.021mm Dmin=D+EI=φ15-0.021=φ14.979mm ES=+0.021mm EI=-0.021mm

DM=Dmin=φ14.979mm DL=Dmax=φ15.021mm 画公差带图如图：

五、

1、

表3-22 （单位 ：mm）

尺寸标注 孔120.032 轴600.053 孔300.062 轴500.034 +59+32+０-+０-0.0050.0410.059基本尺寸 φ12 φ60 φ30 φ50 极限尺寸 最大 最小 12.050 60.072 29.959 50.005 +72+53+０-极限偏差 上偏差 下偏差 +0.050 +0.072 -0.041 +0.005 +0.032 +0.053 -0.062 -0.034 公差 0.018 0.019 0.021 0.039 12.032 60.053 29.938 49.966 0.072+5-41-62-340mmmm30mm50mm

2、

表3-23 单位：mm 孔 基本尺寸 ES EI 0 TD es 轴 Ei Td Xmax或Ymin Xmin或Ymax Xav或 Yav Tf 配合种类 间隙 过盈 过渡 φ50 +0.039 0.039 -0.025 -0.064 0.039 +0.103 +0.025 0 0 -0.013 0.013 -0.014 －0.048 0.064 0.078 －0.031 0.034 φ25 -0.027 -0.048 0.021 φ80 +0.005 -0.041 0.046 -0.030 0.030 +0.035 -0.041 －0.003 0.076 +39+０-+０-+13-27-48+30+０-+5-25-64mmmm0mm-41

3、

解：IT8、基本尺寸为ø40的公差值：TD=ES-EI=+0.005-(-0.034)=0.039mm φ40h8基准轴，es=0，ei=-Td=-0.039mm

极限间隙：Xmax=ES-ei=+0.005-(-0.039)=+0.044mm Xmin=EI-es=(-0.034)-0=-0.034mm

六、

1、解：（1）选择基准制

因为没有特殊要求，所以选用基孔制配合，基准孔：EI=0。 （2）选择孔、轴公差等级

Tf =TD +Td =∣Xmax-Xmin∣，根据使用要求，配合公差Tf´=∣X´max-X´min∣=∣116-41∣=75um，即所选孔轴公差之和TD +Td应最接近T´f而不大于T´f。

查表3-3得：孔和轴的公差等级介于IT7和IT8之间，取孔比轴大一级，故选为IT8级，TD=39um，轴为IT7级，Td=25um，配合公差Tf =TD +Td =39+25=64um小于且最接近于75um，因此满足使要求。 （3）确定孔，轴公差带代号

因为是基孔制配合，且孔的标准公差等级为IT8级，所以孔的公差带代号

.039为40H8(0)。 0 又因为是间隙配合，Xmin=EI-es=0-es=-es，由已知条件 X´min=+41um 则es´=-41um

轴的基本偏差es应最接近于-41um。查表3-5，轴的基本偏差为es=-50um，则ei=es-Td=-50-25=-75um，∴轴的公差带代号为

0.05040e7(0.075) mm。 确定孔与轴配合代号为φ40 （4）验算设计结果

H8 e7 Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.075)=+0.114mm=+114um Xmin=EI-es=+0-(-0.050)=+0.050mm=+50um， 它们介于41～116之间，设计合适。 画公差带图如图： 2、

解：由题设要求为基轴制配合，则es=0

(1)选择孔、轴公差等级

由Tf =TD +Td =|Ymin-Ymax|，据使用要求配合公差T´f=|Y´min-Y´max|，即T´f=|-40-（-110）|=70μm，即所选孔、轴公差之和TD +Td应最接近T´f而不大于它。 查表3-3得：孔和轴的公差等级介于IT7和IT6之间，取孔比轴大一级，故选为IT7级，TD =35μm，轴为IT6级，Td =22μm，即配合公差Tf =TD +Td=35+22=57μm小于且最接近于T´f（70μm），因此，满足使用要求。 (2)确定孔、轴公差带代号

因为是基轴制配合，且轴的标准公差等级为IT6级，所以轴的公差带代号为11000.022

又因为是过盈配合，Ymin=ES-ei，由已知条件Y´min=-40μm，则ES´=Y´min+ei=-40+(-22)=-60μm，即孔的基本偏差ES应最接近于-62μm。查表3-6，取基本偏差为S，则 ES=-79+Δ=-79+13=-66μm， EI=ES-TD =-66-35=-101μm

0.066所以孔的公差带代号为110S7(0.101) 4） 验算设计结果

Ymax=EI-es=-0.101-0=-0.101mm

Ymix=ES-ei=-0.066-(-0.022)=-0.044mm 它们介于-40μm~-110μm之间，设计合适。 画公差带图如图：

3、 解：（1）选择基准制

因为没有特殊要求，所以选用基孔制配合，基孔制配合EI=0。 （2）选择孔、轴公差等级

Tf =TD +Td=∣Xmax-Ymax∣，根据使用要求，配合公差T´f=∣X´max-Y´max∣=∣13-(-21)∣=34um，即所选孔轴公差之和TD +Td应最接近T´f而不大于T´f。 查表3-3得：孔和轴的公差等级介于IT6和IT7之间，取孔比轴大一级，故选为IT7级，TD =21um，轴为IT6级，Td =13um，配合公差Tf =TD +Td =21+13=34um，因此满足使要求。

（3）确定孔，轴公差带代号

因为是基孔制配合，且孔的标准公差等级为IT7级，所以孔的公差带代号为

.02125H7(0)。 0 又因为是过渡配合，Xmax=ES-ei=21-ei，由已知条件 X´max=+13um 则ei´=+8um，即轴的基本偏差ei应最接近于+8um。查表3-5，轴的基本偏差为m，

0.021所以轴的公差带代号为25m6(0.008) mm

确定的孔与轴配合代号为φ25

H7 m6（4）验算设计结果

Xmax=ES-ei=+0.021-(+0.008)=+0.013mm=+13um Ymax =EI-es=+0-(+0.021)=-0.021mm=-21um

它们介于+0.013至-0.021之间，设计合适。 画出公差带图如下：

4、

解：由题设要求为基轴制配合，则es=0

(1)选择孔、轴公差等级

由Tf =TD +Td =|Ymin-Ymax|，据使用要求配合公差T´f=|Y´min-Y´max|

即T´f=|-0.014-（-0.048）|=0.034mm，即所选孔、轴公差之和TD +Td应最接近T´f而不大于它。

查表3-3得：孔和轴的公差等级介于IT7和IT6之间，取孔比轴大一级，故选为IT7级，TD =21μm，轴为IT6级，Td =13μm，即配合公差Tf =TD +Td=21+13=34μm小于且最接近于T´f（34μm），因此，满足使用要求。 (2)确定孔、轴公差带代号

因为是基轴制配合，且轴的标准公差等级为IT6级，所以轴的公差带代号为3000.013 又因为是过盈配合，Ymin=ES-ei，由已知条件Y´min=-14μm，则ES´=Y´min+ei=-14+(-13)=-27μm，即孔的基本偏差ES应最接近于-27μm。查表3-6，取基本偏差为S，

0.027ES=-27μm，则EI=ES-TD =-27-21=-48μm，所以孔的公差带代号为110S7(0.048) （3）验算设计结果

Ymax=EI-es=-0.048-0=-0.048mm

Ymix=ES-ei=-0.027-(-0.013)=-0.014mm

它们介于－0.014～－0.048mm之间，设计合适。 画公差带图如图：

5、

1④2①3②4③5

习题十五图

1-钻模板 2-钻头 3-定位套 4-钻套 5-工件 图 3-20 习题15图

习题十五用表

配合种类 （1） （2） （3） （4） 6、 已 知 条 件 有定心要求，不可拆联接 有定心要求，可拆联接（钻套磨损后可更换） 有定心要求，孔、轴间需有轴向移动 有导向要求，轴、孔间需有相对的高速转动 配 合 种 类 过盈配合 过渡配合 间隙配合 间隙配合 解：（1）确定安全裕度A

该工件公差T=0.025mm，公差等级为IT7，A=（1/10）T，故A=0.0025mm。 （2）确定验收极限

因为此工件遵守包容原则，故其验收极限应按方式一（内缩的验收极限）来确定。

上验收极限=最大极限尺寸减去-A 下验收极限=最小极限尺寸加工+A 因φ40K7的基本偏差，即上偏差ES=-2+9=+7μm，下偏差EI=ES-TD=+7-25=-18μm

0.007标注：40K7(0.018)

故上验收极限=40+（+0.007）-0.0025=40.0045mm 下验收极限=40+（-0.018）+0.0025=39.9845mm

（3）选择计量器具

查表3-18，优先选用Ⅰ档，计量器具不确定度允许值选用Ⅰ档：u=2.3μm=0.0023mm。

查表3-20，分度值为0.002的比较仪的测量不确定度为0.0018mm，

因为小于又最接近u=0.0023mm，所以，选用分度值为0.002的比较仪符合Ⅰ档要求。

7、 解：（1）因为此工件遵守包容要求，故应按方法一（即内缩方式）确定验收极限。由表3-18查得A=7.4μm u1=6.7μm。由表3-19查得分度值0.01外径千分尺的不确定u1＇=0.005mm（2）确定验收极限：上验收极限 =dmax-A=65-0.060-0.0074 =64.9326mm 下验收极限 =dmin+A=65-0.134+0.0074=64.8734mm