几何精度课后作业答案

第一章1、试写出下列基本系列和派生系列中自1以后的5个优先数的常用值：R10，R10/2，R20/3，R5/3。解：R10优先数系自1开始的5个优先数常用值是1，1.25，1.6，2，2.5；R10/2优先数系自1开始的5个优先数常用值是1，1.6，2.5，4.0，6.3；R20/3优先数系自1开始的5个优先数常用值是1，1.4，2，2.8，4；R5/3优先数系自1开始的5个优先数常用值是1，4，16，63，250。2、自6级开始各等级尺寸公差的计算公式为10i，16i，25i，40i，64i，100i，160i，…。自3级开始螺纹公差的等级系数为0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。试判断它们属于何种优先数的系列（i为公差单位）。解：前者属于R5系列，后者属于R10系列。3、下面两列数据属于哪种系列？公比q为多少？（1）电动机转速有（单位为r／min）：375，750，1500，3000…。（2）摇臂钻床的主参数（最大钻孔直径，单位为mm）：25，40，63，80，100，125等。解：前者属于R10/3派生系列，公比q：2；后者前三项属于R5系列，公比q：1.6，后三项属于R10系列，公比q：1.25，属于R5和R10的复合系列。第二章1、设某配合的孔径为φ15+0.0270mm，轴径为φ15-0.016-0.034mm，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙（或过盈）、平均间隙（或过盈）、配合公差，并画出其尺寸公差带及配合公差带图。解：(1)极限尺寸：孔：Dmax=φ15.027Dmin=φ15轴:dmax=φ14.984dmin=φ14.966(2)极限偏差：孔：ES=+0.027EI=0轴：es=-0.016ei=-0.034(3)尺寸公差：孔：TD=|ES-EI|=|（+0.027）-0|=0.027轴：Td=|es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：Xmax=ES－ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061Xmin=EI－es=0－（-0.016）=+0.016平均间隙(5)配合公差：Tf=TD+Td=0.027+0.018=0.0450385.021minmaxXXXav(6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。2、设某配合的孔径为φ45+0.005-0.034mm，轴径为φ450-0.025mm，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙（或过盈）、平均间隙（或过盈）、配合公差，画出其尺寸公差带及配合公差带图。解：(1)极限尺寸：孔：Dmax=φ45.005Dmin=φ44.966轴:dmax=φ45dmin=φ44.975(2)极限偏差：孔：ES=+0.005EI=-0.034轴：es=0ei=-0.025(3)尺寸公差：孔：TD=|ES-EI|=|（+0.005）-（-0.034）|=0.039轴：Td=|es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025(4)极限过盈：Xmax=ES－ei=（+0.005）－（-0.025）=+0.030Ymax=EI－es=-0.034－0=-0.034平均过盈Yav==-0.002(5)配合公差：Tf=TD+Td=0.039+0.025=0.064Xmin-0.016-0.034+0-+0.027孔轴XmaxYX+0-+0.061+0.0162maxmaxYX(6)尺寸公差带和配合公差带图如图所示，它们属于过度配合如图所示。3、若已知某孔轴配合的基本尺寸为φ30mm，最大间隙Xmax=+23μm，最大过盈Ymax=-10μm，孔的尺寸公差TD=20μm，轴的上偏差es=0，试确定孔、轴的尺寸,并画出其尺寸公差带及配合公差带图。解：已知Ymax=EI-es=-10μmTD=ES-EI=20μmXmax=ES-ei=+23μm得：EI=Ymax+es=-10+0=-10μmES=TD+EI=20+（-10）=+10μmei=ES-Xmax=+10-（+23）=-13μm孔尺寸为φ30+0.010-0.010mm，轴尺寸为φ300-0.013mm图略4、已知两根轴，其中d1=Φ5mm，d2=Φ180mm，其公差值分别为Td1=5μm，Td2=25μm，确定两轴加工的难易程度。-0.034-0.025+0-+0.005孔轴YX+0-+0.030-0.034解：查表，轴1属于IT5级，轴2属于IT6级，轴2比轴1的公差等级低，因而轴2比轴1容易加工。5、已知某零件的基本尺寸为Φ50mm，试用计算法确定IT7和IT8的标准公差数值，并按优先数系插入法求出IT7.5，IT8.5，IT7.25，IT8.25级公差数值。解：因φ50mm在＞30～50的尺寸段内，则计算直径D=38.73由式3-16得标准公差因子：i=0.45+0.001D=0.45+0.001×38.37=1.56μm由表3-1得IT7=16i；IT8=25i，则IT7=16i=16×1.56=24.96μm，修约为25μm；IT8=25i=25×1.56=39μm。IT7.5=IT7×q10=IT7×1.25=20i=20×1.56=31.2μm，修约为31μmIT8.5=IT8×1.25=31.25i=48.75μm，修约为49μmIT7.25=IT7×q20=16i×1.12=27.955μm，修约为28μmIT8.25=IT8×q20=25i×1.12=43.68μm，修约为44μm6、试用标准公差、基本偏差数值表查出下列公差带的上、下偏差数值，并写出在零件图中采用极限偏差的标注形式。（1）轴：Φ32d8,Φ70h11,Φ28k7,Φ80p6（2）孔：Φ40C8,Φ300M6,Φ30JS6,Φ6J6解：（1）轴①φ32d8查表得：基本偏差es=-80μm，IT8=39μm则ei=es-IT8=-80-39=-119μmφ32d8=②φ70hll查表得：基本偏差es=0，IT11=190μm则ei=es-IT11=0-190=-190μmφ70hll=③φ28k7查表得：基本偏差ei=+2，IT7=21μm则es=ei+IT7=+2+21=+23μmφ28k7=④φ80p6查表得：基本偏差ei=+32，IT6=19μm则es=ei+IT6=+32+19=+51μmφ80p6=(2)孔：①φ40C8查表得：基本偏差EI=+120μm，IT8=39μm则ES=EI+IT8=+120+39=+159μm50303D373.38080.0119.0320190.070023.0002.028051.0032.080φ40C8=②φ300M6查表得：基本偏差ES=-20+9=-11μm，IT6=32μm则EI=ES-IT6=-11-32=-43μmφ300M6=011.0043.0300③φ30JS6查表得：偏差ES=-EI=（IT6-1）/2=（13-1）/2=+6μmφ30JS6=006.0006.030④φ6J6查表得：基本偏差ES=+5μm，IT6=8μm则EI=ES-IT6=+5-8=-3μmφ6J6=7、试查标准公差、基本偏差数值表确定下列孔、轴公差带的代号。（1）轴：Φ033.0017.040（2）轴：Φ039.0028.018（3）孔：Φ009.0039.065（4）孔：Φ285.0170.0240解：（1）轴φ40属于＞30~40mm的尺寸段，基本偏差ei=+0.017查表得基本偏差代码为nIT=es-si=+0.033-（+0.017）=0.016mm查表得公差等级为6级轴的公差带代号φ40n6(2)轴039.0028.018φ18属于＞14~18mm的尺寸段，基本偏差es=+0.028mm查表得基本偏差代码为sIT=es-si=+0.039-（+0.028）=0.011mm查表得公差等级为6级轴039.0028.018的公差带代号φ18s6(3)孔009.0039.065由IT=ES-EI=-0.009-（-0.039）=0.030mm查表得公差等级为7级φ65属于＞50~65mm的尺寸段，基本偏差ES=-0.009mm，△=11μmES=ES（表）+△ES（表）=ES-△=-0.009-0.011=-0.002mm查表得基本偏差代码为N孔009.0039.065的公差带代号φ65N7(4)孔159.0120.040005.0003.06033.0017.040033.0017.040285.0170.0240由IT=ES-EI=+0.285-(+0.170)=0.115mm查表得公差等级为9级φ240属于＞225~250mm的尺寸段，基本偏差EI=+0.170mm，查表得基本偏差代码为D孔的公差带代号φ240D98、某孔、轴配合，基本尺寸为φ35mm，要求Xmax=+120μm，Xmin=+50μm，试确定基准制、公差等级及其配合并画出其尺寸公差带及配合公差带图。解：(1)D(d)=φ35mm，Xmax=+120μm，Xmin=+50μm；①确定孔、轴标准公差等级[Tf]=|[Xmax]-[Xmin]|=|(+120)-(+50)|=70μm由标准公差数值表的IT7=25μm，IT8=39μm确定孔、轴标准公差等级为：TD=IT8=39μm，Td=IT7=25μm。②确定孔、轴公差带因采用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为φ35H8，EI=0，ES=+39μm。又因采用基孔制间隙配合，所以轴的基本偏差应从a～h中选取，其基本偏差为上偏差。选出轴的基本偏差应满足下述三个条件Xmax=ES-ei≤[Xmax]Xmin=EI-es≥[Xmin]es-ei=Td=IT7式中[Xmin]—允许的最小间隙；[Xmax]—允许的最大间隙。解上面三式得es的要求为es≤EI-[Xmin]es≥ES+IT7-[Xmax]将已知EI、ES、IT7、[Xmax]、[Xmin]的数值分别代人上式得es≤0-50=-50μmes≥39+25-120=-56μm即-56≤es≤-50μm按基本尺寸φ35和-56≤es≤-50μm的要求查表，得轴的基本偏差代号为e，故公差带的代号为φ35e7，其es=-50μm，ei=es-Td=-75μm。③确定配合代号为φ40H8／e7④φ35H8／e7的孔、轴尺寸公差带图⑤φ35H8／e7的配合为常用配合285.0170.02409、设孔、轴配合，基本尺寸为φ60mm，要求Xmax=+50μm，Ymax=-32μm，试确定其配合公差带代号，并画出其尺寸公差带及配合公差带图。解：①确定孔、轴标准公差等级[Tf]=|[Xmax]-[Ymax]|=|(+50)-(-32)|=82μm由标准公差数值表的IT7=30μm，IT8=46μm确定孔、轴标准公差等级为：TD=IT8=46μm，Td=IT7=30μm。②确定孔、轴公差带选用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为φ60H8，EI=0，ES=+46μm。又因采用基孔制过渡配合，所以轴的基本偏差应从js～n中选取，其基本偏差为下偏差。选出轴的基本偏差应满足下述三个条件Xmax=ES-ei≤[Xmax]Ymax=EI-es≥[Ymax]es-ei=Td=IT7解上面三式得ES的要求为即-4≤ei≤+2μm按基本尺寸φ60和-4≤ei≤+2μm的要求查表，得轴的基本偏差代号为k，故公差带的代号为φ60k7，其ei=+2μm，es=ei+Td=+2+30=+32μm。③确定配合代号为φ60H8／k7④φ60H8／k7的孔、轴尺寸公差带图⑤φ60H8／k7的配合为常用配合。10、某孔、轴配合，基本尺寸为φ40mm，配合要求的过盈量为-35μm～-80μm，试确定其配合公差带代号，并画出其尺寸公差带及配合公差带图。解：D(d)=φ40mm，Ymax=-80μm，Ymin=-35μm；①确定孔、轴标准公差等级[Tf]=