互换性课后作业及答案

1.互换性的定义所谓互换性，是指机械产品中同一规格的一批零件或部件，任取其中一件，不需作任何挑选、调整或辅助加工（如钳工修配）就能进行装配，并能保证满足机械产品的使用性能需求的一种特性2.互换性的种类按互换性的程度可分为完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）3.互换性的作用从使用上看，由于零件具有互换性，零件坏了，可以以新换旧，方便维修，从而提高及机器的利用率和延长机器的使用寿命。

从制造上看，互换性是组织专业化协作生产的重要基础，而专业化生产有利于采用高科技和高生产率的先进工艺和装备，从而提高生产率，提高产品质量，降低生产成本。

从设计上看，可以简化制图、计算工作，缩短设计周期，并便于采用计算机辅助设计（CAD），这对发展系列产品十分重要。

4.何谓公差它包含哪些内容零件几何参数这种允许的变动量称为公差,包括尺寸公差，形状公差，位置公差，跳动公差等。

5.何谓检测，它的用途检测是有检验和测量组成的：检验是指确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并判断其是否合格；测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。

检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。

6.何谓标准和标准化标准一般是指技术标准，它是指对产品和工程的技术质量、规格及其检验方法等方面所作的技术规定，是从事生产、建设工作的一种共同技术依据。

标准化是指在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过指定、发布和实施标准达到统一，以获得最佳只需和社会效益的全部活动过程。

7.何谓优先数系优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的科学数值制度1.极限与配合的概念。

为使零件具有互换性，必须保证零件的尺寸、几何形状和相互位置一级表面特征技术要求的一致性。

就尺寸而言，互换性要求尺寸的一致性，但并不是要求零件都准确的制成一个指定的尺寸，而只要求尺寸在某一合理的范畴内：对于互相结合的零件，这个范围既要保证互相结合的尺寸之间形成一定的关系，以满足不同的使用要求，又要在制造上是经济合理的，这样就形成了“极限和配合”的概念2.尺寸的定义基本尺寸，实际尺寸、极限尺寸，作用尺寸的定义尺寸的定义：以特定单位表示线性尺寸值的数值。

基本尺寸：由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。

极限尺寸：极限尺寸是指尺寸要素允许的尺寸的两个极端。

作用尺寸的定义：在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸成为轴的作用尺寸。

3.最大实体状态（MMC）与最大实体尺寸（MMS）假定提取组成要素的局部尺寸处处于极限尺寸且使其具有实体最小的状态为MMC；确定要素最小实体状态的状态下的极限尺寸为MMS。

4.极限尺寸判定原则。

（泰勒原则）对于孔：Df≥Di；Da≤Ds 对于轴：df≤ds；da≥di5.偏差、公差、公差带图，标准公差和基本偏差偏差：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差；公差：允许尺寸的变动量；公差带图：公差带图的图解表示，由零线和公差带组成；标准公差：极限与配合制中所规定的任一公差；基本公差：在极限与配合制度中，确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差。

他可以是上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线的那个极限偏差。

6.配合、间隙配合、过盈配合、过渡配合的定义公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。

根据孔和轴公差带之间的关系不同，配合分为三大类。

间隙配合：孔公差带在轴公差带之上。

过渡配合：孔公差带与轴公差带重叠。

过盈配合：孔公差带在轴公差带之下。

1.基准制的定义国家标准中规定了哪两种基准制基准制是指以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并确定其公差带位置，而改变另一个零件（非基准件）的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。

国家标准中规定有基孔制配合和基轴制配合。

2.基本偏差基本偏差是一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。

3.在极限与配合制中，公差带的选用原则在满足使用要求的前提下，尽量选用较低的公差等级。

4.线性尺寸一般公差的概念线性尺寸一般公差是在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。

习题 1 判断下列说法是否正确1. 一般来说，零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。

（×）2. 公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。

（×）3. 孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。

（√）4. 过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。

（×）5. 若某配合的最大间隙为15μm，配合公差为41μm，则该配合一定是过渡配合。

（√）填空1. 国标规定的基本偏差孔、轴各有28 个，其中H为基准孔的基本偏差代号，其基本偏差为EI ，且偏差值为0 ；h为基准轴的基本偏差代号，其基本偏差为es ，且偏差值为0 。

2. 国标规定有 基准孔和 基准轴两种配合制度，一般应优先选用 基准孔 ，以减少 定尺寸刀具和量具的规格、数量 ，降低生产成本。

3. 国标规定的标准公差有20 级，其中最高级为IT01，最低级为IT18级，而常用的配合公差等级为 IT5_—IT12 。

4. 配合种类分为 间隙配合、 过渡配合和 过盈配合三大类，当相配合的孔轴需有相对运动或需经常拆装时，应选 间隙配合。

根据题表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各对配合的尺寸公差带图和配合公差带图。

题 表 单位：mm查表确定下列公差带的极限偏差⑴φ25f7（020.0041.0--） ⑵φ60d8（100.0146.0--） ⑶φ50k6（018.0002.0++） ⑷φ40m5（020.0009.0++） ⑸φ50D9（142.0080.0++） ⑹φ40P7（026.0051.0--） ⑺φ30M7（0021.0-） ⑻φ80JS8（±） 查表确定下列各尺寸的公差带的代号⑴ 轴φ18-0011.0 h6 ⑵ 孔φ120+087.00H9 ⑶ 轴φ50050.0075.0--e7 ⑷ 孔φ65005.0041.0+-M81.公差原则的概念公差原则是确定零件的形状、位置公差和尺寸公差之间相互关系的原则。

它分为独立原则和相关要求。

公差原则的国家标准包括GB/T 4249-2009和GB/T16671-20092.独立原则的概念独立原则是指图样上给定的各个尺寸和几何形状、方向或位置要求都是独立的，应该分别满足格子的要求。

3.包容要求的定义包容要求是被测实际要素处处不得超越最大实体边界的一种要求。

它只适用于单一尺寸要素（圆柱面、两平行平面）的尺寸公差与几何公差之间的关系。

选择填空题1. 一般来说零件的形状误差 B 其位置误差，方向误差 B 其位置误差。

A．大于B．小于C．等于2. 方向公差带的 B 随被测实际要素的位置而定。

A．形状B．位置C．方向3. 某轴线对基准中心平面的对称度公差为㎜，则允许该轴线对基准中心平面的偏离量为 B 。

A．㎜B．㎜C．㎜4. 几何未注公差标准中没有规定 A 的未注公差，是因为它可以由该要素的尺寸公差来控制。

A．圆度B．直线度C．对称度5. 对于孔，其体外作用尺寸一般 B 其实际尺寸，对于轴，其体外作用尺寸一般 A 其实际尺寸。

A．大于B．小于C．等于3.4解释题图中各项几何公差标注的含义，填在题表中④ 圆柱度 同心圆柱 半径差 两处主轴颈圆柱面的圆柱度公差为⑤圆跳动同心圆环半径差两处主轴颈圆柱面对两端中心孔公共轴线的径向圆跳动公差为⑥平行度 圆柱体 直径φ 连杆轴颈轴线对主轴颈公共轴线的平行度公差为φ将下列各项几何公差要求标注在题图上。

⑴φ40-0:0.03mm 圆柱面对2×φ25-0021.0mm 公共轴线的圆跳动公差为； ⑵2×φ25-0021.0mm 轴颈的圆度公差为；⑶φ40-0:0.03mm 左右端面对2×φ25-0021.0mm 公共轴线的端面圆跳动公差为； ⑷键槽10-0036.0中心平面对φ40-0:0.03mm 轴线的对称度公差为。

将下列各项几何公差要求标注在题图上。

⑴φ505.003.0+-mm 孔的圆度公差为，圆柱度公差；⑵B 面的平面度公差为，B 面对φ505.003.0+-mm 孔轴线的端面圆跳动公差为，B 面对C 面的平行度公差为；⑶平面F 对φ505.003.0+-孔轴线的端面圆跳动公差为；⑷φ1805.010.0--mm 的外圆柱面轴线对φ505.003.0+-mm 孔轴线的同轴度公差为；⑸90°30″密封锥面G 的圆度公差为，G 面的轴线对φ505.003.0+-mm 孔轴线的同轴度公差为；⑹φ1215.026.0--mm 外圆柱面轴线对φ505.003.0+-mm 孔轴线的同轴度公差为。

1. 形位公差的概念形状和位置公差简称形位公差，它是针对构成零件几何特征的点、线、面的几何形状和相互位置的误差所规定的公差。

2. 几何要素按不同角度的分类1、按存在的状态分为理想要素和实际要素2、按结构特征分为中心要素和轮廓要素3、按所处地位分为基准要素和被测要素4、按功能关系分为单一要素和关联要素 3. 形状公差和形状公差带的定义形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。

形状公差带是限制实际被测要素形状变动的一个区域。

4. 形状误差及其评定准则形状误差是被测实际要素的形状对其理想要素的变动量。

形状误差的评定准则：最小条件—是指被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。

5. 位置公差和位置误差的含义位置公差是关联提取要素对基准在位置上所允许的变动全量。

位置误差是关联实际要素对理想要素的变动量，理想要素的方向或位置由基准确定 6. 定向公差的定义，它主要包含哪三项定向公差是关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。

定向公差有平行度、垂直度和倾斜度三项。

7. 定位公差的定义，它主要包含哪三项定位公差是关联实际要素对基准在位置上所允许的变动全量。

定位公差有同轴度、对称度和位置度三项。

判断下列说法是否正确1. 评定形状误差时，一定要用最小区域法。

（×）2. 位置误差是关联实际要素的位置对实际（理想）基准的变动量。

（×）3. 独立原则、包容要求都既可用于中心要素，也可用于轮廓要素。

（√）4. 最大实体要求、最小实体要求都只能用于中心要素。

（√）5. 可逆要求可用于任何公差原则与要求。

（×）6．若某平面的平面度误差为f，则该平面对基准平面的平行度误差大于f 。

（√）填空1. 用项目符号表示形位公差中只能用于中心要素的项目有，只能用于轮廓要素的项目有，既能用于中心要素又能用于轮廓要素的项目有一∥⊥∠。