机械精度设计基础作业答案

2-10 已知下列个配合，试将查表和计算的结果填入表格中， 并画出孔、轴公差带示意图。
（1）Φ50H7/g6；（2）Φ30P7/h6；（3）Φ45H7/js6；（4）Φ100S7/h6； （5）Φ20H6/h6。
表格的格式如下：
Φ5 0
组号 （1） （2） （3） （4） （5）
公差带代号
Φ50H7 Φ50g6 Φ30P7 Φ30h6 Φ45H7
边界名称和 边界尺寸 /mm
最大实 体尺寸 /mm
最大实体实
效边界
50
50.01
最大实体实
效边界
50
49.98
最大实体边 50 界50
最小实体状 态下允许的
孔或轴的合格条件 最大形位误 差/mm
0.026
49.984≤da≤50； dfe≤50.01
0.045 0.015
50≤Da≤50.025； 49.98≤Dfe
2-7 已知某相互配合的孔、轴其公称尺寸为 40mm，孔的上极
限尺寸为 40.045mm，下极限尺寸为 40.02mm；轴的上极限尺
寸为 40mm，下极限尺寸为 39.984mm。试求孔、轴的极限偏
差、基本偏差和公差，并画出孔、轴公差带示意图。
答：已知 D=40mm，Dmax=40.045mm，Dmin=40.02mm，dmax=40mm， dmin=39.984mm。
理由：Φ50H7/g6 为间隙配合；Φ50H7/k6 为过渡配合。相互 配合的孔轴，其他条件相同时，间隙配合的表面粗糙度值应比过盈配 合的表面粗糙度值小一些。
(3) 圆柱度公差为 0.01mm 的Φ30H7 孔的表面粗糙度高度特 征的参数值较小。
理由：表面的粗糙度参数值应与尺寸公差和几何公差协调，形 状公差与尺寸公差的比值越小，表面粗糙度参数值越小。当尺寸公差 等级相同时，形状公差值小的零件表面粗糙度参数值小。
+21
+
0‐‐Leabharlann 0‐53Φ25配合性质：间隙配合
2-9 设孔、轴配合的基本尺寸和使用要求如下：
（1） D=40mm，Xmax=+89μm，Xmin=+25μm，采用基孔制； （2） D=100mm，Ymin=-36μm，Ymax=-93μm，采用基孔制
（3） D=20mm，Xmax=+6μm，Ymax=-28μm，采用基轴制 试按附表 2-2、附表 2-3、附表 2-4 分别确定孔和轴的标准公差
49.984≤da≤50； dfe≤50
解析：
f/mm
0.016 0.015
f/mm 0.016
49.984
50 da/mm
49.984
50 da/mm
4-7 答案 (1) Φ30H7 的表面粗糙度高度特征的参数值较小。
理由：同一公差等级的零件，小尺寸零件表面的粗糙度参数值 比大尺寸零件小一些。
(2) Φ50H7/g6 的表面粗糙度高度特征的参数值较小。
差为 0，轴的公差为 0.013mm，配合的最大间隙为+0.074mm，
平均间隙为+0.057mm。求孔的上极限偏差和公差，轴的上、
下极限偏差，配合的最小间隙及配合公差，并画出孔、轴公
差带示意图，并确定配合性质。
答：
已知 D=25，EI=0，Ts=0.013，Xmax =+0.074，Xav=+0.057。 由 Xav=(Xmax+Xmin)/2，可得 Xmin=2Xav - Xmax =+0.04； Tf = Xmax - Xmin= Th+Ts =0.034，可得 Th =0.021； 由 Th =ES-EI，可得 ES=+0.025； 由 Xmin=EI-es，可得 es=-0.04； 由 Xmax =ES-ei，可得 ei=-0.053 孔、轴公差带示意图：
Ra 6.3
44 80
Ra 6.3 Ra 3.2
Ra 1.6
Ra 50 （√ ）
5-6 答案
(1) 减速器属于一般机械，轴的转速不高，所以选用 0 级轴承。 该轴承的额定动载荷 Cr=26.8kN，当量动载荷 Pr=3.2kN；所以
Pr/Cr=0.119，查表 5-4 知该轴承负荷大小属正常载荷。 因此，按轴承的工作条件，查附表 5-1、5-2，分别选取轴颈公差 带为Φ40k6（基孔制配合）（选Φ40k5 也正确），外壳孔公差带 为Φ80H7（基轴制配合）。 (2) 查附表 2-2、附表 2-3 和附表 2-4 可知，轴颈的极限偏差为 ei=+0.002mm ， es=+0.018mm ； 外 壳 孔 的 极 限 偏 差 为 ES=+0.03mm，EI=0。 按附表 5-3 选取形位公差：轴颈圆柱度公差为 0.004mm，轴肩 端面圆跳动公差为 0.012mm，外壳孔圆柱度公差为 0.008mm。 按附表 5-4 选取轴颈和外壳孔的表面粗糙度参数值：轴颈 Ra 的 上限值为 0.8μm，轴肩端面 Ra 的上限值为 3.2μm，外壳孔 Ra 的上限值为 1.6μm。（此处按磨削加工或者车加工选取都正确）。 (3) 标注见下图。
（4） 0.005
40 圆柱面的圆柱度公差为 0.005mm。 被测对象是40 圆柱面，为公称组成要素。 被测要素形位公差带形状为：半径差为公差值 0.005mm 的两同轴圆柱
面之间的区域，形位公差带形状为：
。
（5） 0.03 C
键槽两侧面的中心平面相对于30 轴线的对称度公差为 0.03mm。 被测对象是键槽两侧面的中心面，为公称导出要素； 基准要素是30 轴线，为公称导出要素。
t
状为：
。
（3） 0.022 A-B
40 的圆柱面对两个40 轴线的径向圆跳动公差为 0.022mm。 被测对象是40 圆柱面，为公称组成要素； 基准要素是40 轴线，为公称导出要素。 被测要素形位公差带形状为：半径差为公差值 0.022mm 且圆心在基准
轴线上的两同心圆之间区域，形位公差带形状为： 。
Φ45js6
Φ100S7 Φ100h6 Φ20H6 Φ20h6
基本偏
差
EI=0 es=-9 ES=-14 es=0 EI=0 es=+8 或 ei=-8 ES=-58 es=0 EI=0 es=0
+25 +
0
‐
‐9
‐25
标准 公差 25 16 21 13 25
16
35 22 13 9
另一极限 偏差
ES=+25 ei=-25 EI=-35 ei=-13 ES=+25 ei=-8 或 es=+8 EI=-93 ei=-22 ES=+13 ei=-9
2-5
已知轴的公差带代号为
40
f
7(
0.025 0.050
)
，求该轴的标准公
差值、上极限尺寸和下极限尺寸？
答：查附表 2-2：Ts=25μm。
已知 D=40，es=-0.025，ei=-0.050。
则 dmax =D+ es =40-0.025=39.975；dmin = D- ei =40-0.050=39.950。
(4) Φ30H6 的表面粗糙度高度特征的参数值较小。
理由：其他条件相同时，尺寸公差等级越高（值越小），零件表 面粗糙度参数值应越小。
4-9 答案
Ra 3.2
Ra 6.3 Ra 3.2
Ra 3.2
Φd 1 Φd 2 Φd 1
4-10 答案
Rzmax 12.5
Ra 25 （√ ）
40
Ra 3.2 Φ25J7 Φ40
由于采用基孔制，所以孔的基本偏差代号为 H，孔的下偏差 EI=0， 由 Th= ES-EI，可得 ES=+39μm； 由 Xmax =ES-ei，可得 ei=-50μm 由 Xmin=EI-es，可得 es=-25μm； 轴的基本偏差为 es，查附表 2-3，可确定轴的基本偏差代号为 f。 由此可得，孔公差带代号为 Ф40H8，轴的公差带代号为 Ф40f7。 （2）Tf = Ymin-Ymax = Th+Ts =57μm。根据工艺等价性，尽可能选取 标准公差值，选取初值 Th=Ts=28.5μm，查附表 2-2，该值在 IT6~IT7 之间。因为孔比轴难加工，因此轴取 IT6，孔取 IT7，所以 Ts=22μm， Th= 35μm。 由于采用基孔制，所以孔的基本偏差代号为 H，孔的下偏差 EI=0， 由 Th= ES-EI，可得 ES=+35μm； 由 Ymin =ES-ei，可得 ei=+71μm 由 Ymax =EI-es，可得 es=+93μm；
0
‐
‐8
Φ3 0 Φ2 0
Φ4 5
（3）
+13
+
+
0
0
‐
‐22 ‐
‐9
‐58
Φ100
‐93
（4）
（5）
3-5 答案 0.012
0.006 0.005
0.009 0.012
d d
C 3-7 答案
0.009
0.015 C-D D 0.01 C-D
（1） 0.025 A-B
30 的圆柱面对两个40 轴线的径向圆跳动公差为 0.025mm。 被测对象是30 圆柱面，为公称组成要素； 基准要素是40 轴线，为公称导出要素。 被测要素形位公差带形状为：半径差为公差值 0.025mm 且圆心在基准
被测要素形位公差带形状为：距离为公差值 0.03mm 且相对于基准轴 线对称的两平行平面之间的区域。形位公差带形状为： 。
（6）30m6○E
30 轴的形位公差遵守包容要求。 要求30 轴的实际尺寸不小于下极限尺寸，且实际要素的轮廓不超出 最大实体边界。即：da≥30.008mm；dfe≤30.021mm