极限配合习题集

<极限配合与技术测量>习题答案

第一章概述

1-1 "极限配合与技术测量"是中等职业学校机械加工专业的主干课程,是技术性和实践性都比较强的一门技术基础课。主要内容包括：极限与配合、形和位公差、表面粗糙度技术测量。

1-2 所谓互换性是指在制成同一规格的零件中，不需要任何挑选或附加加工就可以直接使用，组装成部件或整机，并能达到设计要求。

遵循互换性原则，不仅能提高生产率，而且能有效地保证产品质量，降低生产成本，所以互换性是机器和仪表制造中重要的生产原则。

1-3 互换性可分为完全互换和不完全互换两种。完全互换是指零、部件在装配时，不需要任何选择或附加加工。其通用性强，装配方便，可减少修理时间，利于专门化生产，在制造业中被广泛采用。如螺栓、圆柱销等标准件的装配大都属于此类情况；而不完全互换是指零部件在装配时允许进行附加加工、选择和调整，以提高装配的精度和解决加工的困难。如精度要求较高的滚动轴承，常采用不完全互换法。

1-4 装配时通常按零件的实际尺寸大小分成若干组，使同组零件的相配尺寸相差值很小，再与对应组内零件进行装配，这种方法称为分组装配法。该方法既能保证装配精度与使用要求，又降低了成本。此时，仅是组内零件可以互换，组与组之间不可互换，因此属不完全互换。如精度要求较高的滚动轴承，常采用分组装配法。

1-5 由于加工中各种因素的影响，不可能把零件加工成理论上准确的尺寸，总会有误差存在，加工误差可分为以下几类：

（1）尺寸误差：指加工后零件某处的实际尺寸对理想尺寸之差的偏差值。如图纸上标注的尺寸为30mm，加工后的尺寸为29.98mm，则尺寸误差为0.02mm。

（2）形状误差：指加工后零件上实际的线或面对理想形状的偏差值。如轴的横截面为圆形，加工后实际形状为椭圆形，这就是形状误差。

（3）位置误差：指实际零件形体上的点、线、面对各自要求的理想方向和理想位置的偏差量。理想方向和理想位置指几何意义上的绝对平行、垂直、同轴及绝对准确的角度和位置关系。如阶梯轴加工后，轴线出现了同轴度误差。这就

是位置误差。

（4）表面轮廓误差：指零件表面上的较小间距的峰谷所组成的微观几何形状对理想轮廓的偏差量。

加工误差的存在将影响零件的互换性。为了满足零件的互换性要求，加工误差必须控制在公差范围内才算合格品，反之为不合格品。

1-6 公差是允许零件尺寸、几何形状、相互位置和表面轮廓参数值允许的变动的范围。公差用来限制误差。公差分为以下几种：尺寸公差、形状公差、位置公差和表面轮廓公差。

1-7 加工误差是加工过程中产生的，是不可消除的；公差是用来限制加工误差的，是由设计人员根据产品的使用性能要求给定的，公差值的大小已标准化。

对同一尺寸零件来说，公差值大就是允许的加工误差大，加工容易，零件的制造成本低；反之，加工误差小，精度高，加工困难，零件的制造成本高。

1-8 标准是指技术标准，是指为产品和工程上的规格、技术要求及其检测方面等所做的技术规定。标准是从事设计、制造和检测工作的技术依据。标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。

标准化是以制定、发布标准和贯彻执行技术标准为主要内容的全部活动过程。标准化是一项重要的技术措施，其作用是多方面的。

第二章孔、轴尺寸的极限与配合

2-1 基本尺寸：设计给定的尺寸。孔的基本尺寸用“L”表示；轴的基本尺寸用“l”表示。设计时应尽量把基本尺寸标准直径或标准尺寸。

实际尺寸：经过测量获得的某一孔、轴的尺寸。孔的实际尺寸用“L a”表示；轴的实际尺寸用“l a”表示。但由于测量存在误差，所以实际尺寸并非真值。

极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限。两个极极限尺寸中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。孔的最大极限尺寸用“L max”表示，轴的最大极限尺寸用“l max”表示；孔的最小极限尺寸用“L min”表示，轴的最小极限尺寸用“l min”表示。

合格零件的实际尺寸应介于极极限尺寸之间，也可达到极极限尺寸。

2-2 尺寸偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差。

极限偏差：即极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。它包括上偏差和下偏差。（1）上偏差：最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔的上偏差用“ES”表示；轴的上偏差用“es”表示。

ES=L max-L

es=l max-l

（2）下偏差：最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔的下偏差用“EI”表示；轴的下偏差用“ei”表示。

EI=L min-L

ei=l min-l

2-3 尺寸公差：允许尺寸的变动量。它的大小应等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差或上偏差与下偏差之差，简称公差。孔的公差用“T h”表示；轴的公差用“T s”表示。

T h=L max-L min=ES-EI

T s=l max-l min=es-ei

公差是允许尺寸的变动范围，公差值是绝对值。因此，公差值必须大于零，不会是负值和零。

2-4 公差带图：

(500:1)

2-5 L max=L+ES=80+0.032=80.032

L min=L+EI=80+0=80

T h=ES-EI=0.032-0=0.032

2-6 l max=l+es=45+0.012=45.012

l min=l+ei=45+(-0.007)=44.993

T s=es-ei=0.012-(-0.007)=0.019

2-7 配合是指基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的位置关系。根据孔和轴公差带相对位置的不同，配合可分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三大类。

2-8 见下表：

2-9

（1）公差带图

由此可判断出该配合为间隙配合。

（2）

X max=ES-ei=+0.028-（-0.033）=+0.061

X min =EI-es=0-（-0.012）=+0.021

2-10

X max=ES-ei=+0.035-（-0.012）=+0.046

Y max=EI-es=0-（+0.088）=-0.088

T f=X max-Y max= +0.046-（-0.088）= 0.134

Y a（平均过盈）=（X max+Y max）/2=[+0.046+（-0.088）]/2= -0.042

2-11

X max=ES-ei=ES-ei=+0.023-(-0.012)=+0.045

Y max=EI-es=0-(+0.008)=-0.008

T f=X max-Y max=+0.045-（-0.008）= 0.053

X a（平均间隙）=（X max+Y max）/2=[+0.045+（-0.008）]/2= +0.019

2-12 标准公差是国家标规定用以确定公差带大小的任一公差。标准公差用IT表示。

2-13 标准公差等级是用以确定尺寸精度等级的。国家标准的公差等级共分20级，从IT01~18等级依次降低。

当基本尺寸一定时，标准公差等级越高，零件的尺寸精度越高；反之，标准公差等级越低，零件的尺寸精度越低。

2-14 标准公差值不仅与标准公差等级有关，而且也与基本尺寸段有关。因此，标准公差等级相同，未必公差值相同，只有当标准公差等级相同，又同在一