长安大学 互换性与测量技术(张帆)考试真题

三、简答题
1、互换性分哪几类？（3分） 答：按功能要求分，分为几何互换性和功能互换性；按 互换性程度分，分为完全互换和不完全互换。 2、分析图所示两个图的公差带有何异同。（4分） 答：相同：公差带形状相同，同为倾斜60°的两平行平 面。不同：倾斜度的公差带是浮动的，而位置度的 公差带是固定的，由理论正确尺寸确定。
最大实体实效边界dMV= dM+t =φ20+φ0.05=φ20.05
t =φ0.05
t =φ0.05 +φ0.021 =φ0.071
t =φ0.05 + (φ20 –φ19.985) =φ0.065
2、依据零件合格条件判断该零件是 否合格（5分）
①φ19.979 <φ19.985 <φ20 ②误差值f = φ0.06； 公差值t =φ0.05 + (φ20 –φ19.985) =φ0.065； ∴f < t ∴零件合格 解法二： ① dfe ≤ dMV dfe= da + f =φ19.985 +φ0.06 =φ20.045；dMV= dM+t =φ20+φ0.05=φ20.050 ② dL ≤ da ≤ dM φ19.979 <φ19.985 <φ20 ∴零件合格

是对于标准公差≤IT8的J、K、M、N孔，和标 准公差≤IT 7的P～ZC的基本偏差ES，与同一 字母的轴的基本偏差ei符号相反，而绝对值相 差一个△值。 基本尺寸3~ 500mm 的基轴制过渡和过 盈配合中，孔的基本偏差换算公式为： ES= - ei+ △ 式中， △ =ITn—IT（ n-1 ） 4)孔、轴另一个极限偏差的计算。 上偏差是加，下偏差是减。
+ +5.625 +4.375 +3.125 +11.25 +10
旋转平面
+2.5 －10
测量坐标值
0
+8.75
误差平面
0 +11.25 0
+13.125 +24.375 +12.625 +13.75 0 +8.75
f平面＝最大值－最小值＝＋24.375－0＝24.375 格 f平面＝24.375×4＝97.5μm
35 f 8 ( 0 . 064 ) E
0 . 025
0 . 025
0 . 064
形位公差的读解
解：
依据已知要求，完成下列标注：（标注在图样上的尺寸和公差都 应该是毫米） ⑴ 尺寸要求： ①两φ30圆柱，公差21μm，下偏差为＋2μm， 采用包容要求；（1分） ②总长度尺寸为100mm，公差为30μm，极限偏差对称标注。 （1分） ⑵ 形位公差要求：① 两φ30表面圆柱度公差为0.008mm；（1 分） ② φ40 的左端面对两φ30的公共轴心线的垂直度公差为0.02mm； （1分） ③ φ40轴心线对两φ30的公共轴心线的同轴度公差为0.04mm； （1分）④键槽中心面对所在轴轴心线的对称度公差为0.03mm。 （1分） ⑶ 表面粗糙度要求：（该零件采用车床车制） ① 两φ30 圆柱面的表面粗糙度Ra上限值为0.8μm；（1分） ②键槽两内侧表面的表面粗糙度Ra上限值为3.2μm，φ40 的左端 面的表面粗糙度为1.6μm，其余表面Ra上限值为6.3μm。（1 分） ⑷ 技术要求： ① 未注倒角处0.5×45°；（1分）
0
+12.5
-10 -10.5 +10
y
·
相对高度
(a)
+7.5 +12.5 -5 -12.5
(b)
解： 首先累积求出绝对高度差即测量坐标 值
0 +7.5 +12.5 +20 +2.5 +9.5 0
+2.5 －10
绝对高度差（测量坐标值）
①对角线法
按对角线法求解，如图所示，绝对高度差的值 恰好有两个对角线，可以得出 p=0和q=0，由此得出： f平面＝最大值－最小值＝＋20－（－10）＝30 格 由于水平仪的跨距为200mm，分度值为0.02mm/m 所以水平仪每格代表200×0.02=0.004mm=4μm 换算得到 f平面＝30×4＝120μm
(1)确定小齿轮的精度等级，并表示该齿轮精度；（2分） (2)确定齿轮精度的必检偏差项目。（4分） 解： dn 5 20 960 v 5 1000 60 60000 （1） (m/s) 查表可确 定该齿轮传动的平稳性精度为8级。齿轮传递运动 准确性和载荷分布均匀性也可取为8级。故该齿轮 精度可表示为： 8 GB/T 10095.1 或者 8 GB/T 10095.2。（取7级也算 对） （2）传递运动准确性的必检参数 ΔFp；传动平稳性 的必检参数Δfpt，ΔFα；载荷分布均匀性的必检参数 ΔFβ。
七、标注题
标注题
解：
八、公差原则与公差要求题 （共10分）
已知零件小轴尺寸为 20 实际尺寸为 19 . 985 ；轴线垂直度的误差值 为 0 . 06 ； 试根据图样完成：
0 0 . 021
1、填写下列表格 （5分）
表格：
遵守公差原则或公差要 求
边界名称和尺寸 最大实体时的垂直度公 差值 最小实体时的垂直度公 差值 实际尺寸时的垂直度公 差值 最大实体要求
②最小条件法
0
+7.5
+12.5
+20
+2.5
+9.5 0
+2.5 －10
测量坐标值
三角形准则：(交叉准则和直线准则都不成立) 0=-10+p+2q=2.5+2p P=-1.25 , q=+5.625
测量坐标值+旋转量
0 +7.5 +12.5 +20 +2.5 +9.5 0 -1.25 -2.5
(2)特殊规则
例题
已知基本尺寸φ50，尺寸分段 〉30～50， 且 IT6=16μm，IT7=25μm，轴k6的基本偏差ei=+2μm， 求φ50H7/k6和其同名配合φ50K7/h6的极限偏差。（8 分） 解：①求φ50H7/k6 φ50H7＝ 50 es=ei+IT6=(+0.002)+0.016=+0.018 mm φ50k6= 50 H 7( ) 50 ∴ k 6( ) ②求φ50K7/h6 φ50h6＝ 50 φ50K7采用特殊规则 △＝IT7－IT6=0.025－0.016=0.009 ES=－ei+△=－ (+0.002)+0.009=+0.007 mm EI=ES－IT7=(+0.007)－0.025=－0.018 mm φ50K7= 50 ∴ 50 K 7 ( )

0 . 025 0
0 . 025 0 0 . 018 0 . 002
0 . 018 0 . 002
0
0 . 016
0 . 007
0 . 007
0 . 018
0 . 018
h 6 ( 0 . 016 )
0
3、直线度误差的计算
用水平仪测量某机床导轨的直线度误差，依次测得各 点的相对示值读数（已经换算成μm）：＋6，＋6， 0，－1.5，－1.5，＋3，＋3，＋9。试用作图法按 最小条件法和两端点连线法分别求出该机床导轨的 直线度误差值。 解：依题意在下表写出直线度误差的数据
小结
以试题的方式小结
一、填空题
1．具有互换性的零件或部件，不需经过 和 就 能进行装配，并且装配后能够达到规定的 。 2． 是指制订、贯彻、执行技术标准，以促进经 济发展的整个过程。 3．R5优先数系的公比为 ；这个数系中的优先数， 每逢5项，数值增至 倍。 4．基孔制是 孔的公差带与 轴公差 带形成各种配合的制度。 5．包容要求的边界是 边界，它用来限制 不得超越该边界。

4、平面度误差的计算
用分度值为0.02mm/m的水平仪测量一工件表 面的平面度误差。按图示（a）布线，共测9 点。在x方向和y方向测量所用桥板的跨距皆 为200mm，各测点后点相对于前点的相对示 值读数见图（b）。试按对角线法和最小条件 法评定该被测表面的平面度误差值。
· · · · ·
x·
· ·
1பைடு நூலகம்
2、某齿轮的公法线长度变动公差Fw=28μm， 公法线长度公称值和极限偏差为 32 . 258 经测量（按圆周均布测量）实际公法线长度 分别为：32.130，32.124，32.095，32.133， 32.106和32.120，试判断该齿轮公法线长度 偏差ΔEbn与公法线长度变动量ΔFw是否合格？ （4分）
0 . 114 0 . 202
解：
（1）△FW=Wmax－Wmin=32.133－
32.095=0.038 （2）△Ebn=
6
所以不合格。
32 . 258 0 . 140
32 . 130 32 . 124 32 . 095 32 . 133 32 . 106 32 . 120
60 0
0 .0 46
轴： 60 0 .0 60
0 .0 30
基本术语与定义
尺寸公差带的画法：
2、轴、孔的基本偏差的计算
1）孔、轴基本偏差的特点。 2）轴的基本偏差的计算：总是当着已知的。 3）孔的基本偏差的计算： (1)通用规则 用同一字母表示的孔和轴基本偏差的绝对值相等，而 符号相反。 （a）A~H：EI=-es（所有公差等级都适用） （b）K、M、N：ES=-ei（＞IT8 ，特例：3~500mm 尺寸段，N： ES=0 ） （c）P~ZC： ES=-ei（＞IT7）
五、改错题
试指出下图中形位公差标注错误，并重新画图 加以改正（形位公差特征项目不允许变更， 正确的形位公差标注不要修改）。
改错题
解：
六、形位公差的读解
图样：
形位公差的读解
试说明下图中 及三项形位公差的含 义。 ① 35 f 8 ( ) E 的含义（2分）； ②三项形位公差特征项目（3分）； ③三项形位公差的被测要素和基准要素（2分）； ④画出这三项形位公差的公差带（3分）。

四、计算题 1、基本术语与定义
孔： ES=+0.046,EI=0;es=-0.030,ei=-0.060. TD=ES-EI=(+0.046)-0=0.046;(解开了绝对值符号) Td=es-ei=(-0.030)-(-0.060)=0.030. Xmax(Ymin)=ES-ei;Xmin(Ymax)=EI-es. Tf=TD+Td=(Xmax-Xmin)或(Ymin-Ymax)或(Xmax-Ymax).
解法一：
3.动态公差图
九、齿轮综合题（共10分）
1、某机床主轴箱传动轴中一对圆柱直齿轮，m=5， z1=20，z2=101，α=20°，n1=960 r/min。齿轮材料 为钢，箱体为铸铁制造，单件小批生产。试完成下 列要求： 齿轮精度等级的选用
精度等级 6级（高精密） 7级（精密） 8级（中等精密） 圆周速度 m/s 到16 到10 到6
二、选择题
1．优先数系中R80/8系列是（ ③ ）。 ①基本系列 ②补充系列 ③派生系列 ④等差系列 2．利用同一加工方法，加工φ30h6轴和φ80h7轴，应理解 为（ ① ）。 ①前者加工困难 ②后者加工困难 ③两者加工难易相当 ④无 法比较 3．基本偏差代号为j、k、m的轴与基本偏差代号为H的孔可 以构成（ ③ ）。 ①间隙配合 ②间隙或过渡配合 ③过渡配合 ④过盈 配合 4．φ50G6、φ50G7和φ50G8三个公差带的（ ③ ）。 ①上偏差相同且下偏差相同 ②上偏差相同而下偏差不相 同 ③上偏差不相同而下偏差相同 ④上、下偏差各不相同
测点序号 0 相对示值 0 累积值μm 0 +6 +12 +12 +10.5 +9 +12 +15 +24 +6 +6 0 －1.5 －1.5 +3 +3 +9 1 2 3 4 5 6 7 8
直线度误差的计算
①两端点连线法 图中实线所示 f’=11 μm ②最小条件法 两高一低 图中虚线所示 f=10 μm

填空题
1．具有互换性的零件或部件，不需经过选择和
辅助加工和修配就能进行装配，并且装配后能够 达到规定的功能要求。 2．标准化 是指制订、贯彻、执行技术标准，以 促进经济发展的整个过程。 3．R5优先数系的公比为 1.6 ；这个数系中的优 先数，每逢5项，数值增至 10 倍。 4．基孔制是基本偏差为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制度。 5．包容要求的边界是 最大实体 边界，它用来限 制体外作用尺寸 不得超越该边界。