(完整word版)机械制造技术基础计算

有一传动链如下图所示，试求齿条的移动速度Vf。

解：

1.确定传动链的两端件，电动机→V轴的齿轮（Z=60）；

2.根据传动链两端件的运动关系，确定他们的计算位移，即电动机每转1转，齿条的移动速度为每秒多少毫米；

3.根据计算位移以及相应传动链中各个顺序排列的传动副的传动比，列写运动平衡式；

Ⅰ轴→（130/230）→Ⅱ轴→（30/60）→Ⅲ轴→（25/50）→Ⅳ轴（20/60）→Ⅴ轴

4.根据运动平衡式，计算出执行件的运动速度（转速、进给量等）或位移量。

i

总

=130/230×30/60×25/50×20/60=0.047

n v =ni

总

=1450×0.047=68.15r/min=1.14r/s

v

f =πmZn

v

=3.14×2×20×1.14=143.26mm/s

2.工件定位如图所示，欲加工C 面，要求保证20及其精度。试计算该定位方案能否保证精度要求？若不能满足要求时，应如何改进？

答：能保证精度要求。存在基准不重合误差，A0=20为封闭环

工件尺寸A 基本尺寸A2=A1-A0=50-20=30

由：A0max=A1max-A2min

得：A2min=A1max-A0max=50-(20+0.25)=30-0.25

由：A0min=A1min-A2max

得：A2max=A1min-A0min=(50-0.15)-20=30-0.15

因此，要求工序尺寸A 满足0.150.2530-

-即可。

图2所示齿轮孔的局部图，实际尺寸是：孔φ0.05040+mm 需淬硬，键槽尺寸深度0.30046+mm 。

孔和键槽的加工顺序是：

1）镗孔φ0.10039.6+mm 。

2）插键槽，工序尺寸为A 。

3）淬火热处理。

4）磨内孔至φ0.05040+mm ，同时保证φ0.05040+mm

（假设磨孔和镗孔时的同轴度误差很小，可忽略）。

试求插键槽的工序尺寸及其公差。

解：由题意，列尺寸链如图所示

解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为：

尺寸0.3046+为封闭环，解之得：A=0.23045.85+mm 。

3.在轴上铣一键槽，工件的定位方案如图4所示，试求尺寸A 的定位误差。

解：

1）求A 的基准不重合误差：由定位方案可知，

基准不重合误差等于零，即△f=0.

2）求A 基准位移误差：

①求工件外圆尺寸变化引起的基准位移误差

由V 型块定位误差可知：工件外圆尺寸变换引起

的基准位移误差为：

10.5=0.3542sin 45

y =△ ②尺寸10的变化引起的基准位移误差为：

由于V 型块角度为45度，尺寸10的变化所引起

的基准位移误差为：

20.345=0.3y tg =△

③尺寸A 的定位误差为：

12=0.654f y y ++=△△△△

如图5所示，以外圆柱面在V 形块上定位，在插床

上插内键槽，已知外径A=Φ00.0350-，内径d=Φ0.050

30+， 外径A 对内径d 的同轴度允差为φ=0.02mm ，试计算加工

尺寸H 的定位误差。

解：外圆柱面在V 形块上定位，定位基准为外圆柱面的中心线，外圆柱面为定位基面。△W ，△B 的方向均与工序尺寸H 的方向相同，所以α=0°，γ=0°。由于外圆柱面制造公差T d =0.03mm ，则基准位移误差为：

W T 0.03=0.0212902sin 2.sin 22

d

mm a

==△ 工序基准为内圆柱面的下母线，与定位基准不重合，会产生基准不重合误差。则基准不重合误差为：

B T T 0.050.02====0.0152222

d mm -△ 工序基准与定位基准有公共变量T d ，当定位基准变化时，工序基准呈反向变化， 因此加工尺寸Ｈ定位误差为：

D W B ==0.02120.015=0.0062mm --△△△

６．工件以外圆φd0

Td

-

在V型铁上定位，求尺寸Ｌ的定位误差。

解：△

jb

＝２δｈ＝２Ｔｈ

△

jw ＝

2sin

2

Td

a

＝

2sin45

Td

则：△

()

dw L ＝２Ｔｈ＋

2sin45

Td

＝２Ｔｈ＋０．７１Ｔｄ

７．车削一批轴的外圆，其尺寸要求为φ20± 0.06若此工序尺寸呈正态分布，公差带中心大于分布中心，其偏值δ＝0.03ｍｍ，均方根差σ＝0.02ｍｍ，求：

1）这批工件的废品率是多少？

2）指出该工件常值系统误差和随机误差的大小；

3）可采取什么改进措施以消除废品。

注：

解：１）丨x x

-丨/σ＝丨19.94－19.97丨/0.02＝1.5

查上表得：Ｆ

1

＝0.4332

则Ｆ'

1

＝0.5－0.4332＝0.0668

所以：废品率为0.0668

２)△

c =丨x xδ

-丨=丨19.97-20丨=0.03

△

s

=6σ=6×0.02=0.12

3）采用将道具朝着尺寸变化的方向调整0.015（即直径上增加0.03），使x与公差带中心重合以消除废品。