互换性3 课后习题及答案
互换性第3、9章 习题答案
（3）确定轴的基本偏差代号和极限偏差： 因S min Dmin – d max EI es，故es EI S min 0 41 41 m 查轴的基本偏差数值表，选基本偏差代号e，则 轴的上极限偏差es 50 m 轴的下极限偏差ei es IT 7 50 25 75 m 即轴为 40e7(-0.050 -0.075 ) mm，孔、轴配合代号为 40 （4）验证间隙值： 114( m) 实际最大间隙S max ES ei 39 （ - - 75） 50( m) 实际最小间隙S min EI es 0 （ - - 50） 实际极限间隙符合要求，所选配合代号 40 H8 合适。 e7 H8 。 e7
0.051 p 6( 0.032 )
，有
min 0.030 0.032 0.002， max 0 0.051 0.051
T f max min 0.049
0.021 ) H 7( 0.030 P7( 0 0.051 ) 60 因 60 与 的极限过盈完全相同，故计算结果正确。 0 0.051 ) h6( 0.019 p 6( 0.032 )
（4）极限间隙或极限过盈：
50 0.025 ：最大间隙Smax＝ES－ei +0.025－(－0.041)= 0.066
0.041
0.025 0
最小间隙S min＝EI－es 0－(－0.025) 0.025 ∣ 0.066－(+0.025) 0.041 配合公差T f ∣S max－S min
5. 公称尺寸 40的孔、轴配合，要求配合间隙41 m ~ 116 m，试确定孔、轴的 配合代号。 1）确定孔、轴公差等级： 解：（ ∣Smax S min ∣ 75 m， 因T f TD Td 预选公差值（按1.6 :1分配TD : Td）：TD预选 46 m，Td 预选 29 m 查标准公差数值表，选择TD IT 8 39 m，则Td IT 7 25 m 验算T f TD Td IT 8 IT 7 39 25 64 m 75 m，合格。 （2）选择基准制：
互换性课后作业及答案
互换性课后作业及答案(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
完整版互换性习题及答案.doc
完整版互换性习题及答案.doc第⼀章绪论1-1．什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中⼀个普遍遵守原则？列举互换性应⽤实例。
（⾄少三个）。
答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使⽤要求的⼀种特性。
（2）因为互换性对保证产品质量，提⾼⽣产率和增加经济效益具有重要意义，所以互换性已成为现代机械制造业中⼀个普遍遵守的原则。
（3）列举应⽤实例如下：a、⾃⾏车的螺钉掉了，买⼀个相同规格的螺钉装上后就能照常使⽤。
b、⼿机的显⽰屏坏了，买⼀个相同型号的显⽰屏装上后就能正常使⽤。
c、缝纫机的传动带失效了，买⼀个相同型号的传动带换上后就能照常使⽤。
d、灯泡坏了，买⼀个相同的灯泡换上即可。
1-2 按互换程度来分，互换性可分为哪两类？它们有何区别？各适⽤于什么场合？答：（1）按互换的程来分，互换性可以完全互换和不完全互换。
（2）其区别是：a、完全互换是⼀批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满⾜预定要求。
⽽不完全互换是零件加⼯好后，通过测量将零件按实际尺⼨的⼤⼩分为若⼲组，仅同⼀组内零件有互换性，组与组之间不能互换。
b、当装配精度要求较⾼时，采⽤完全互换将使零件制造精度要求提⾼，加⼯困难，成本增⾼；⽽采⽤不完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加⼯，成本降低。
（3）适⽤场合：⼀般来说，使⽤要求与制造⽔平，经济效益没有⽭盾时，可采⽤完全互换；反之，采⽤不完全互换。
1-3．什么叫公差、检测和标准化？它们与互换性有何关系？答：（1）公差是零件⼏何参数误差的允许范围。
（2）检测是兼有测量和检验两种特性的⼀个综合鉴别过程。
（3）标准化是反映制定、贯彻标准的全过程。
（4）公差与检测是实现互换性的⼿段和条件，标准化是实现互换性的前提。
1-4．按标准颁布的级别来分，我国的标准有哪⼏种？答：按标准颁布的级别来分，我国标准分为国家标准、⾏业标准、地⽅标准和企业标准。
1-5．什么叫优先数系和优先数？答：（1）优先数系是⼀种⽆量纲的分级数值，它是⼗进制等⽐数列，适⽤于各种量值的分级。
《互换性与测试技术基础》第3版课后答案(第一章至第十一章)
第一章绪论习题与思考题1⁃1完全互换和不完全互换有什么区别?各应用于什么场合?零件在装配或更换时,不需选择､调整或辅助加工(修配)的互换性为完今互换性｡当装配精度要求较高时,采用完全互换性将使零件制造公差很小,加工困难,成本很高,甚至无法加工｡这时,将零件的制造公差适当放大,使之便于加工,而在零件完工后再用测量器具将零件按实际尺寸的大小分为若干组,使每组零件间实际尺寸的差别减小,装配时按相应组进行(例如,大孔组零件与大轴组零件装配,小孔组零件与小轴组零件装配)｡这样,既可保证装配精度和使用要求,又能解决加工困难,降低成本｡此种仅组内零件可以互换,组与组之间不能互换的特性,称之为不完全互换性｡1⁃2什么是标准､标准化?按标准颁发的级别分类,我国有哪几种标准?标准(Standard):是对重复性事物和概念所做的统一规定｡标准化(Standardization)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,通过制订､发布和实施标准达到统一,以获得最佳秩序和社会效益的有组织的活动过程｡按标准颁发的级别分,我国的技术标准有四个层次:国家标准､行业标准､地方标准和企业标准｡1⁃3公差､检测､标准化与互换性有什么关系?公差(Tolerance):允许零件几何参数的变动范围｡检测(InspectionandMeasurement):即检验和测量,是将被测几何参数与单位量值进行比较或判断的过程,由此确定被测几何参数是否在给定的极限范围之内｡标准化(Standardization)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,通过制订､发布和实施标准达到统一,以获得最佳秩序和社会效益的有组织的活动过程｡互换性定义(Interchangeability):指按同一规格标准制成的合格零部件在尺寸上和功能上具有相互替代的性能｡公差､检测､标准化与互换性的关系:A 零件的尺寸大小一定时,给定的公差值越小,精度就越高;但随之而来的是加工困难｡所以设计者不能任意规定公差值,必须按国家标准选取公差数值｡B 公差是限定零件加工误差范围的几何量,是保证互换性生产的一项基本措施｡可用公差来控制产品的加工误差,以满足互换性和精度的要求｡C 零件在加工或加工后是否达到要求,其误差是否在给定的公差范围内,这些都需要按一定的标准进行正确的检验和测量｡因此检测是保证互换性生产的又一项基本措施｡因为检测本身也有误差,导致将合格品误判为废品,或将废品误判为合格品,所以应保证产品质量和考虑经济性两方面加以综合解决,并制定和贯彻统一的检测标准｡D 互换性是产品设计与制造的主要原则｡在产品的设计和制造过程中执行互换性原则,按规定的几何､物理及其它质量参数的公差,制造装备的各部分,使其在装配和互换时,无需辅助加工和修配便能满足使用要求｡E 互换性与技术测量不仅将实现互换性生产的标准化领域或计量学领域的有关知识结合在一起,而且还与机械产品的设计､制造､质量监控､管理等方面密切相关,它不仅是随着机械工业的发展而发展的,而且与微型计算机､激光､新材料､遗传工程等带头学科的发展密切相关,这一点已被各国发达的科学生产技术所证实｡F 标准化是组织现代化生产的重要手段,是实现互换性的必要前提,是实现现代化的重要手段之一,也是反映现代化水平的重要标志之一｡它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用｡从上述分析得出结论:实现社会化大生产的技术措施是产品应该具有互换性及广泛的标准化｡互换性是现代化生产的原则,在设计时必须切实遵循｡不但在大批量生产时要求互换性;在单件､小批量生产时也必须遵循互换性原则｡1⁃4 什么是优先数?我国标准采用了哪些系列?优先数系(Seriesofpreferrednumbers)是国际上统一的数值分级制度,是重要的基础标准｡我国采用的优先数系是一种十进制等比数列,并规定了五个系列,它们分别用系列符号R5､R10､R20､R40和R80表示,其中前四个系列作为基本系列,R80为补充系列,仅用于分级很细的特殊场合｡各系列的公比为:R5的公比≈1.60;R10的公比≈1.25;R20的公比≈1.12;R40的公比≈1.06;R80的公比≈1.03｡1⁃5 判断下面说法是否正确｡(1)对大批量生产的同规格零件要求有互换性,单件生产则不必遵循互换性原则｡(×)(2)遵循互换性原则将使设计工作简化､生产率提高､制造成本降低､使用维修方便｡(√)第二章 尺寸的极限与圆柱结合的互换性习题与思考题2⁃1图样上给定的轴直径为0.0330.017456()n φ++｡根据此要求加工了一批轴,实测后得其中最大直径(即最大实际(组成)要素)为ϕ45.033mm,最小直径(即最小实际(组成)要素)为ϕ45.000mm ｡问加工后的这批轴是否全部合格(写出不合格零件的尺寸范围)?为什么?这批轴的尺寸公差是多少?答:直径的技术要求0.0330.017456()n φ++决定了轴的极限尺寸为d max =45.033mm 和d min =45.017mm ｡所以轴合格条件为dmax ≥da ≥dmin;依据题意,这批轴不能全部合格,不合格零件的尺寸为45.000mm≤d a ≤45.017mm ｡一批轴的尺寸公差也是由图纸设计阶段决定的,所以仍然为33-17=16μm2⁃2在同一加工条件下,加工ϕ30H6孔与加工ϕ100H6孔,应理解为前者加工困难?还是后者加工困难或者两者加工的难易程度相当?加工ϕ50h7轴与加工ϕ50m7轴,应理解为前者加工困难?还是后者加工困难或者两者加工的难易程度相当?答:在同一加工条件下,加工 30H6 孔与加工 100H6 孔应理解为前者加工困难;加工 50h7 轴与加工 50m7 轴应理解为两者加工的难易程度相当｡2⁃3什么是基准制?选择基准制的根据是什么?在哪些情况下采用基轴制? 答: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 —个零件(非基准件)的公差带位置,从而形成各种配合的—种制度｡国家标准中规定有基孔制和基轴制两种配合制度｡配合制的选择与功能要求无关,主要考虑加工的经济性和结构的合理性｡ 从制造加工方面考虑,两种基准制适用的场合不同;从加工工艺的角度来看,对应用最广泛的中小直径尺寸的孔,通常采用定尺寸刀具(如钻头､铰刀､拉刀等)加工和定尺寸量具(如塞规､心轴等)检验｡而一种规格的定尺寸刀具和量具,只能满足一种孔公差带的需要｡对于轴的加工和检验,一种通用的外尺寸量具,也能方便地对多种轴的公差带进行检验｡由此可见:对于中小尺寸的配合,应尽量采用基孔制配合｡基轴制的选择:用冷拉光轴作轴时｡冷拉圆型材,其尺寸公差可达 IT7~IT9,能够满足农业机械､纺织机械上的轴颈精度要求,在这种情况下采用基轴制,可免去轴的加工｡只需按照不同的配合性能要求加工孔,就能得到不同性质的配合｡采用标准件时｡滚动轴承为标准件,它的内圈与轴颈配合无疑应是基孔制,而外圈与外壳孔的配合应是基轴制｡非配合制配合:在实际生产中,由于结构或某些特殊的需要,允许采用非配合制配合｡即非基准孔和非基准轴配合,如:当机构中出现一个非基准孔(轴)和两个以上的轴(孔)配合时,其中肯定会有一个非配合制配合｡如图所示,箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合｡由于滚动轴承是标准件,它与箱体孔的配合选用基轴制配合,箱体孔的公差带代号为 J7,箱体孔与端盖的配合可选低精度的间隙配合 J7/f9 ,既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位,还有利于降低成本｡基孔制､基轴制的优先､常用配合见表｡2⁃4按给定的尺寸0.046060φ+ mm(孔)和0.0410.01160φ++mm(轴)加工孔和轴,现取出一对孔､轴,经实测后得孔的尺寸为60.033mm,轴的尺寸为60.037mm ｡试求该孔､轴的实际偏差以及该对孔､轴配合的实际盈､隙;并说明它们的配合类别｡答:图纸的设计要求孔的公差带与轴的公差带相互交叠,设计的是过渡配合｡设计的 最大间隙 X max =0.046 -0.011=0.035mm ; 最大过盈 Y max = 0 -0.041=-0.041mm ｡而取出的实际零件的孔的实际偏差 60.033-60=0.033mm ; 轴的实际偏差 60.037- 60=0.037mm ;这对实际的孔､轴配合因为轴的实际加工尺寸比孔大,所以是过盈配合｡ 过盈量为 0.033 - 0.037= - 0.004mm ｡2⁃5某一配合的配合公差T f = 0.050mm,最大间隙 X max = +0.030 mm,问该配合属于什么配合类别?答:因为此时想求得 Ymax,就必须判断绝对值内的正负｡情况 1:设 Ymax 是真过盈,则 Y max〈0 应该为负,则由式(1)知绝对值符号打开为正,所以可由式(1)推导知 Y max=-(T f - X max )情况 2:假设 Ymax 不是过盈是间隙,我们在课堂上已经阐述过,此时它若是间隙则一定为最小间隙,则由式(1)知绝对值符号内是最大间隙减去最小间隙,绝对值打开后仍为正｡结果同情况 1｡经过上述分析知,由 Y max=-(T f - Xmax )=—(0.050-0.030)=-0.020mm ,所以配合是过渡配合｡2-6什么是一般公差?线性尺寸一般公差规定几级精度?在图样上如何表示? 答:一般公差是指在车间的一般加工条件下可以保证的公差｡它是机床设备在正T f = T h + T s = | (ES - EI ) + (es - ei ) | = | (ES - ei ) - (EI - es ) |= |X max - Y max |即 T f = X max -Y max常维护和操作情况下可以达到的经济加工精度｡线性尺寸的一般公差的等级分精密级 f ､中等级 m ､粗糙级 c ､最粗级 v;极限偏差都对称分布｡在图样上､技术文件上或相应的标准(如企业标准､行业标准等)中用标准号和公差等级符号表示｡例如,选用中等级时,表示为 GB1804—m ｡2-7写出与下列基孔制配合同名的基轴制配合,并从配合性质是否相同的角度,说明它们能否相互替换?(1)ϕ5065H m ;(2)ϕ5088H m ;(3)ϕ3068H r ;(4)ϕ3077H m ;(5)ϕ3077H e ;(6)ϕ3077H f答:和本题相关的知识点回顾同名配合:基孔或基轴制中,基本偏差代号相当,孔､轴公差等级同级或孔比轴低一级的配合称同名配合｡所有基孔或基轴制的同名的间隙配合的配合性质相同｡基孔或基轴制的同名的过渡和过盈配合只有公差等级组合符合国标在换算孔的基本偏差时的规定,配合性质才能相同｡D ≤500mm 的>IT8 的 K ､M ､N 以及>IT7 的 P~ZC,还有 D>500mm ､D<3mm 的所有 J~ZC 形成配合时,必须采用孔､轴同级｡D ≤500mm 的≤IT8 的 J ､K ､M ､N 以及≤IT7 的 P~ZC 形成配合时,必须采用孔比轴低一级｡国家标准规定的一般､常用和优先的公差带与配合､一般公差的规定以及公差与配合的选择,其中配合的选择包括基准制的选择,公差等级的选择,配合(即与基准件相配合的非基准件的基本偏差代号)的选择｡选择方法主要是类比法｡应优先选用基孔制｡确定公差等级的基本原则是,在满足使用要求的前提下,尽量选取较低的公差等级｡确定方法主要是类比法｡配合的选择应尽可能地选用优先配合,其次是常用配合,再次是一般配合｡如果仍不能满足要求,可以选择其他的配合｡选择方法主要是类比法｡要非常熟悉各类基本偏差在形成基孔制(或基轴制)配合时的应用场合｡(1)ϕ5065H m ;查表基本尺寸为50mm,IT6=16μm ;查轴的基本偏差ei=9μm ,则由基孔制知:孔ϕ50(0.0160+ );轴ϕ50(0.0200.009++ )(2)ϕ5088H m ;查表基本尺寸为50mm,IT8=39μm ;查轴的基本偏差ei=9μm ,则由基孔制知:孔ϕ50(0.0390+ );轴ϕ50(0.0480.009++ )2⁃8已知ϕ20H7/m6的尺寸偏差为0.0210.0210.008φφ+++２０２0,按配合性质不变,改换成基轴制配合,则ϕ20H7/m6中孔､轴尺寸的极限偏差为多少?答:由题意可判断出基本尺寸 20mm 的 IT6=(0.021-0.008)=0.013 μm ;IT7=0.021 μm ;且由20H7/m60.0210.0210.008φφ+++２０２0知是过渡配合,配合公差 T f =13+21=34μm ｡若配合性质不变,改成基轴制配合为 20M7/h6 时,轴为ϕ20(00.013- );孔为ϕ20(00.021- )2-9 已知配合 40H8/f7,孔的公差为 0.039mm,轴的公差为 0.025 mm,最大间隙 X max =+0.089mm ｡试求:(1)配合的最小间隙 X min ､孔与轴的极限尺寸､配合公差并画公差带图解｡ (2) 40JS7､f 40H7､f 40F7､f 40H12 的极限偏差｡(注:按题目已知条件计算,不要查有关表格｡)答:由 40H8/f7 知基孔制ϕ40(0.0390+) 由 X max =ES − ei =0.089 mm 可推出 ei=-0.050mm,又Td=0.025mm,则 es=-0.025mm ｡X min=EI− es= 0− (−0.025)=0.025mm公差带图解如下:40JS7极限偏差:应该为对称分布,由题意知IT7=25μm ,所以φ40(0.01250.0125+- )40H7极限偏差:应该下偏差为零,则φ40(0.0250+ )40F7 极限偏差:由轴的条件镜像孔的偏差知φ40(0.0500.025++ )40H12 极限偏差:应该下偏差为零,则φ40(0.250+ )｡计算过程如下:IT12=160 i; i=0.453D +0.001D ; D = 3050⨯ = 38.73mm ;i = 0.453D +0.001D = 0.45338.78+0.001×38.73=1.5587μmIT12=160 i=160×1.5587=249.392 μm ≈ 0.25 mm2-10 查表并计算下列四种配合的孔､轴极限偏差;配合的极限盈､隙;配合公差 Tf;并说明基准制及配合性质｡(1);9()609()H h φ (2)7()506()U h φ;(3)7()506()H k φ;(4)7()406()P m φ 答:自己查表完成｡2-11 有下列三组孔与轴相配合,根据给定的数值,试分别确定它们的公差等级,并选用适当的配合｡(1)配合的基本尺寸=25mm,Xmax = +0.086mm,Xmin = +0.020mm ｡ (2)配合的基本尺寸=40mm,Ymax = –0.076mm,Ymin = –0.035mm ｡ (3)配合的基本尺寸=60mm,Ymax = –0.032mm,Xm ax = + 0.046mm ｡ 答:(1)已知:配合的基本尺寸=25mm,Xmax = +0.086mm,Xmin = +0.020mm ｡ 允许的间隙公差:Tx=[Xmax]-[Xmin]=|86—20|=66μm 按工艺等价原则,T D =Td=Tx/2=33μm 若选定孔的公差为:T D =IT8=33μm, 若选定轴的公差为:Td=IT7=21μm则配合公差为:Tf =T D +Td=33+21= 54 μm<[Tx]=66 μm,可满足使用要求｡ (2)(3)道理同此,同学们自己完成｡2-12 试验确定活塞与汽缸壁之间在工作时应有 0.04~0.097mm 的间隙量｡假设在工作时要求活塞工作温度 t d 150℃,汽缸工作温度 t D = 100℃,装配温度 t = 20℃,活塞的线膨胀系数αd =22×10-6/ ℃,汽缸的线膨胀系数αD = 12×10-6 / ℃,活塞与汽缸的基本尺寸为 95mm,试确定常温下装配时的间隙变动范围,并选择适当的配合｡答:(1)首先计算由于热变形引起的间隙变动量 ∆X= X 工作− X 装配= D(αD ∆t D−αd ∆t d )其中 ∆t D =100− 20=80℃ ∆t d =150− 20=130℃则∆X= 95× (12× 80− 22×130)×10−6=−0.1805mm负号说明工作间隙减小｡则 X 装配=X 工作 +0.1805= (0.04 ~ 0.097)+0.1805即 X 装配 MAX =0.2775mm; X 装配 MIN =0.2205mm,由此可知,装配间隙应增大,并以此确定配合｡(2)确定基准制:缸体与活塞配合采用基孔制｡ (3)确定广义概念的孔和轴的公差等级 由于配合公差 T f =|T 装配Max −T 装配Min |= Th +Ts =0.2775− 0.2205=0.057mm= 57μm设 Th =Ts= T f /2= 28.5μm ,查表基本尺寸 95mm 的 IT6=22 μm,IT7=35 μm 接近｡所以取孔和轴的公差差一级,即孔为 7 级,轴为 6 级｡(4)确定广义概念的孔和轴的基本偏差代号及公差带因为基孔制,所以孔的基本偏差为 H,公差代号为φ95(0.0350) ,且有最小装配间隙X 装配Min = EI− es=0.2205mm=220.5μm,因此 es=-220.5 μm查表轴的基本偏差为 b 时,是—220 μm,最接近题意｡所以轴为φ95(0.2200.242-- )｡(5)配合代号为φ9576H b (6)验算: X 实际装配Max=EI− es= 0.035− (−0.242)=0.277mm< X 装配Max− X 实际装配Min =EI − es = 0− (−0.220)=0.220< X 装配Min最小装配条件不满足要求｡ (7)结果分析在大批量生产方式下组织生产,一般规定| ∆| / T f<10% 仍可满足使用要求｡其中∆ 为实际极限盈隙与给定极限盈隙的差值｡则∆1=(277.5− 277) / 57= 0.87% ∆ 2= (220.5− 220) / 57=0.87%都小于 10%,说明选择的配合合适,可以满足生产要求｡2-13 某孔､轴配合,图样上标注为0.0330.02000.041308()/7()H f φ-- ,现有一孔已加工成30.050mm ｡为保证原配合性质(即保证得到φ30 H8/ f 7 的极限盈､隙)试确定与该孔配合的(非标准轴)轴的上下偏差｡答:孔的极限尺寸 Dmax =30.033mm ; Dmin =30.000mm ,而实际孔Da =30.050mm = 30(0.50+ ) ;原配合性质如下图 X max=0.033−(−0.041)= 0.074mm ; X min = 0− (−0.020)= 0.020mmT f= Th+Ts =X max− X min= 0.033 +0.021= 0.054mm则 X max = 0.050− ei ; X min= EI− es0.050—0.033=0.017 mm整体全部上移 0.017mm,所以轴的极限尺寸为—0.041+0.017=0.024 mm; —0.020+0.017=0.003mm;即轴为30(0.0030.024++ )mm 可以保证配合性质不变｡2-14图2-25为钻床的钻模夹具简图｡夹具由定位套3､钻模板1和钻套4组成,安装在工件5上｡钻头2的直径为ϕ10mm｡已知:(1)钻模板1的中心孔与定位套3上端的圆柱面的配合有定心要求,公称尺寸为ϕ50mm｡(2)钻模板1上圆周均布的四个孔分别与对应四个钻套4的外圆柱面的配合有定心要求,公称尺寸分别为ϕ18mm,它们皆采用过盈不大的固定连接｡(3)定位套3下端的圆柱面的公称尺寸为ϕ80mm,它与工件5的ϕ80mm定位孔的配合有定心要求,在安装和取出定位套3时,它需要轴向移动｡(4)钻套4的ϕ10mm导向孔与钻头2的配合有导向要求,且钻头应能在它转动状态下进出该导向孔｡试选择上述四个配合部位的配合种类,并简述其理由｡图2⁃25习题2⁃14图1—钻模板2—钻头3—定位套4—钻套5—工件答案:略第三章测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测习题与思考题3-1 测量的实质是什么?一个完整的测量过程包括哪几个要素?答案:所谓“ 测量” 就是将被测的量与作为单位或标准的量, 在量值上进行比较, 从而确定两者比值的实验过程｡一个完整的测量过程应包含测量对象 ( 如各种几何参数) ､计量单位､测量方法 ( 指在进行测量时所采用的计量器具与测量条件的综合) ､测量精确度 ( 或准确度) ( 指测量结果与真值的一致程度) 这四个要素｡3-2 什么是尺寸传递系统?为什么要建立尺寸传递系统?答案: 量值传递系统，即将米的定义长度一级一级地、准确地传递到生产中所使用的计量器具上，再用其测量工件尺寸，从而保证量值的统一。
互换性与测量技术基础第三版习题答案
《互换性与测量技术基础》习题参考解答（第3版）第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合1.孔或轴 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 公差 尺寸标注 孔: Φ10 9.985 9.970 -0.015 -0.030 0.015 Φ10015.0030.0-- 孔: Φ18 18.017 18 +0.017 0 0.017 Φ18017.00+孔: Φ30 30.012 29.991 +0.012 -0.009 0.021 Φ30012.0009.0+- 轴: Φ40 39.95 39.888 -0.050 -0.112 0.062 Φ40050.0112.0-- 轴: Φ60 60.041 60.011 +0.041 +0.011 0.030 Φ60041.0011.0++ 轴: Φ858584.978-0.0220.022Φ850022.0-2. 1) X max = 0.033- (-0.098) = 0.131mm X min = 0 - (-0.065) = 0.065mmT f = | 0.131-0.065 | = 0.066mm 2) Y max = 0 – 0.060 = -0.060mm Y min = 0.030 – 0.041 = -0.011mm T f = | -0.060+0.011 | = 0.049mm 3) X max = 0.007- (-0.016) =0.023mm Y max = -0.018 – 0 = -0.018mm T f = | 0.023 – (-0.018)| = 0.041mm 4) X max = 0.039 - 0.002 = 0.037mm Y max = 0 – 0.027 = -0.027mm T f =|0.037 – (-0.027)| = 0.064mm 5) X max = 0.074 – (-0.140) = 0.214mm X min = 0 - (-0.030) = +0.030mmT f =| 0.214 – 0.030 | = 0.184mm 6) X max =0.009 – (-0.019) = 0.028mm Y max = -0.021 – 0 = -0.021mm T f =| 0.028 – (-0.021) | = 0.049mm3. (1) Φ50)(7f )(8H 025.0050.0039.00--+ Xmax = 0.089mm Xmin = 0.025mm 基孔制、间隙配合 （2）Φ80)(10h )(10G 0120.0130.0010.0-++ Xmax = 0.250mm Xmin = 0.010mm 基轴制、间隙配合 （3）Φ30)(6h )(7K 0013.0006.0015.0-+- X max = 0.019mm Y max = -0.015mm 基轴制、过渡配合 （4）Φ140)(8r )(8H 126.0063.0063.00+++ Y max = -0.126mm Y min = 0mm 基孔制、过盈配合 （5）Φ180)(6u )(7H 235.0040.00++ X max = -0.235mm Y min = -0.170mm 基孔制、过盈配合 第2题（6）Φ18)(5h )(6M 0008.0004.0015.0--- X max = 0.004mm Y max = -0.015mm 基轴制、过渡配合 （7）Φ50)(6js )(7H 008.0008.0025.00+-+ X max = 0.033mm Y max = -0.008mm 基孔制、过渡配合 （8）Φ100)(6k )(7H 025.0003.0035.00+++ X max = 0.032mm Y max = -0.025mm 基孔制、过渡配合 （9）Φ30)(6n )(7H 028.0015.0021.00+++ X max = 0.006mm Y max = -0.028mm 基孔制、过渡配合 （10）Φ50)(6h )(7K 0016.0007.0018.0-+- X max = 0.023mm Y max = -0.018mm 基轴制、过渡配合 4. (1) Φ60)(9h )(9D 0074.0174.0100.0-++ (2) Φ30)(8h )(8F 0033.0053.0020.0-++ (3) Φ50)(6k )(7H 018.0002.0025.00+++ (4) Φ30)(6s )(7H 048.0035.0021.00+++ (5) Φ50)(6h )(7U 0016.0061.0086.0--- 5. ∵ X min = 0.025mm, X max = 0.066mm . ∴配合公差T f =| 0.066 –0.025| = 0.041mm ，∵T f = T h + T s ,选基孔制.查表，孔为7级，轴为6级T h =0.025mm T s = 0.016mm 符合要求.∴选Φ40)(6f )(7H 025.0041.0025.00--+。
互换性与测量技术 第3版第3章 习题解答参考
第3章习题解答要点3.1 填空题（1）圆度公差带是在同一正截面上，半径公差值为t的两同心圆，圆柱度公差是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。
（2）实际尺寸几何误差（3）最大实体尺寸几何公差（4）Φ40.041 Φ40.046 Φ40.034（5）尺寸几何（6）0.011 0.0113.2 判断题（1）√（2）√（3）√（4）√（5）√（6）×（7）√（8）×（9）×（10）×3.3 选择题（1）A （2）AB （3）AD （4）B （5）A（6）B （7）B （8）C （9）D （10）DE3.4 答：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。
最小条件是评定形状误差的基本原则。
最小区域法实质上是最小条件的具体体现。
最小区域是指包容被测实际要素，且具有最小宽度f或直径Фf的区域。
最小包容区的形状与其相应的公差带的形状相同。
以给定平面内的直线度为例来说明，如图3.4所示，被测要素的理想要素为直线，其位置有多种情况，如图中的I、Ⅱ、Ⅲ位置等，相应的包容区域的宽度为f1、f2、f3(f1＜f2＜f3)。
根据最小条件的要求，I位置时两平行直线之间的包容区域宽度最小，故取f l为直线度误差。
这种评定形状误差的方法称为最小区域法。
图3.4 直线度误差的最小包客区域3.5 （1）形状几何公差带的形状由被测要素的理想形状和给定的公差特征项目所确定，如直线度公差带的形状为两平行直线，圆度公差带的形状为两同心圆。
常见的几何公差带形状如图3-2所示。
（2）大小几何公差带的大小由设计给定的公差值确定，指公差带区域的宽度（距离）t 或直径φt(Sφt)表示。
如果公差带形状是圆形或圆柱形的，则在公差值前加注φ，如果是球形，则加注Sφ。
它反映几何公差要求的高低。
（3）方向几何公差带的方向理论上应与图样上几何公差框格指引线所指的方向垂直，公差带的实际方向由几何公差项目性质不同，分别按下述方法确定：1）对于形状公差带，其放置方向由最小条件确定。
互换性与测量技术 第3版第8章 习题解答参考
第8章 习题解答
8.1 答：圆锥配合的极限与配合具有如下特点：
1）对中性好；2）配合的间隙或过盈可以调整；3）密封性好。
8.2 答： 圆锥角：︒=⨯==73.5)11029910－1(arctan 2)2L d －D (
arctan 2α 素线角︒=︒=86.22
73.52α
锥度1011109910－1L d －D C =⨯== 8.3 答：圆锥体的尺寸参数D 、d 、L 、 C 、α分别为圆锥最大直径、最小直径、圆锥长度、圆锥角和锥度，其中C 、α与D 、d 、L 之间有联系。
因此，在零件图上不需要把这些参数的尺寸和极限偏差都标注出来，只要标注D 、d 、L 三个参数即可。
8.4 答：圆锥件标准中规定了四个圆锥公差项目：
（1） 圆锥直径公差，指圆锥直径的允许变动量。
并适用于圆锥全长。
（2）圆锥角公差(AT) 指圆锥角允许的变动量，即最大圆锥角αmax 与最小圆锥角αmin 之差。
（3）圆锥的形状公差，圆锥的形状公差包括圆锥素线直线度公差和圆度公差。
对于精度低的圆锥件，其形状误差一般用直径公差控制。
对于精度要求较高的圆锥件，应按要求给定形状公差。
（4）给定截面圆锥直径公差，指在垂直于圆锥轴线的给定截面内圆锥直径的允许变动量。
它仅适用于该给定截面的圆锥直径。
8.6答：用圆锥塞规检测内圆锥，若塞规上的显示剂在大端被擦去，小端未被擦去说明锥孔的锥角小了，偏差是负值。
反之，若塞规上的显示剂在小端被擦去，大端未被擦去说明锥孔的锥角大了，偏差是正值。
8.7答：根据三角函数导出计算公式为：
)22(H 22arcsin d D h d D ----=α。
互换性测技术基础第3章课后习题答案
1．设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016.0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034(3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.027）-0|=0.027轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016平均间隙 ()0385.021m in m ax +=+=X X X av(5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045(6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
2．设某配合的孔径为005.0034.045+-φ，轴径为0025.045-φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)及配合公差，画出其尺寸公差带图与配合公差带图，并说明其配合类别。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ45.005 D min =φ44.966轴: d max =φ45 d min =φ44.975(2)极限偏差：孔：ES=+0.005 EI=-0.034轴：es= 0 ei= -0.025(3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.005）-（-0.034）|=0.039轴：T d = |es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025 (4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.005）－（-0.025）=+0.030Y min = EI －es=-0.034－0=-0.034(5)配合公差：T f = T D + T d =0.039+0.025=0.064(6)尺寸公差带和配合公差带图如图所示，它们属于过度配合如图所示。
互换性与技术测量第3章习题答案
第3章极限与配合习题答案一、1． B C 。
2． B C E 。
3． A B D E 。
4． C D E 。
5． C E 。
6． A C 。
7． A C D。
8． A D 。
9． A B C D 。
10． A D 。
11． A B D 。
12． A B E 。
13． B C D 。
14． C 。
15． C 。
二、1． +0.019 mm， -0.019 mm。
2．φ80.023 mm，φ79.977 mm。
3． -17 μm，φ47.958 mm。
4．ES= 0 mm，EI= +0.100 mm，es= +0.050 mm，ei= -0.050 mm。
5． -0.02 mm， -0.03 mm。
6．增大，减小。
7． 4个。
+0.2 mm， -0.2 mm。
8．基孔、间隙。
9. 基轴、过渡。
10． +0.150 mm、 -0.050 mm。
11． 0 mm， +0.013mm。
12．允许间隙或过盈的变动量，配合松紧变化的范围。
13． -0.05 。
14．过盈，间隙。
15． 0 mm， +0.078 mm。
16．过盈。
17．在满足使用要求，较低。
18．间隙；过盈。
19．基轴。
四、1、解：⑴)(725020.0041.0--f φ ⑵)(860100.0146.0--d φ ⑶)(650018.0002.0++k φ⑷)(540020.0009.0++m φ ⑸)(950142.0080.0++D φ ⑹)(740017.0042.0--P φ⑺)(7300021.0-M φ ⑻)023.0(880±JS φ2、解：（1）φ18h6 (2)φ120H9 (3)φ50e7 (4)φ65M83、解：因为T f =T D +T d ，且T D =T d所以：T f =2 T D =2 T d 则 T D =T d =2T f =278um=39um又因为基准孔的EI=0，基准轴的es=0, 所以：ES=T D +EI=39+0=+39um ei=es-T d =0-39=-39um4、解：因为JS 是对称偏差，且IT9的公差值为43um 是奇数，所以ES=-EI=2143-=+21um写成尺寸标注形式为：ø50±0.021mm D max =D+ES=φ15+0.021=φ15.021mm D min =D+EI=φ15-0.021=φ14.979mm ES=+0.021mm EI=-0.021mmD M =D min =φ14.979mm D L =D max =φ15.021mm 画公差带图如图：五、1、表3-22 （单位 ：mm ）++++32+59+53+722、+-+30+133、解：IT8、基本尺寸为ø40的公差值：TD=ES-EI=+0.005-(-0.034)=0.039mmφ40h8基准轴，es=0，ei=-Td=-0.039mm极限间隙：Xmax=ES-ei=+0.005-(-0.039)=+0.044mmXmin=EI-es=(-0.034)-0=-0.034mm六、1、解：（1）选择基准制因为没有特殊要求，所以选用基孔制配合，基准孔：EI=0。
互换性第三章课后答案
习题 33.1 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 。
（√）3.2 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∥⊥∠。
2. 直线度公差带的形状有两平行直线、两平行平面、圆柱体几种形状，具有这几种公差带形状的位置公差项目有一∥⊥∠。
3. 最大实体状态是实际尺寸在给定的长度上处处位于极限尺寸之内，并具有材料量为最多时的状态。
在此状态下的尺寸称为最大实体尺寸。
尺寸为最大实体尺寸的边界称为最大实体边界。
4. 包容要求主要适用于需保证配合性质的要求的场合；最大实体要求主要适用于仅需保证零件的可装配性时的场合；最小实体要求主要适用于需保证零件的强度和壁厚时的场合。
5. 几何公差特征项目的选择应根据1.零件的几何特征；2. 零件的使用要求；3. 检测的方便性等方面的因素，经综合分析后确定。
3.3 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0.1㎜，则允许该轴线对基准中心平面的偏离量为 B 。
A．0.1㎜B．0.05㎜C．0.2㎜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。
互换性测量术基础第3章课后习题答案
1．设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016.0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034(3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.027）-0|=0.027轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016平均间隙 ()0385.021m in m ax +=+=X X X av(5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045(6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
2．设某配合的孔径为005.0034.045+-φ，轴径为0025.045-φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)及配合公差，画出其尺寸公差带图与配合公差带图，并说明其配合类别。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ45.005 D min =φ44.966轴: d max =φ45 d min =φ44.975(2)极限偏差：孔：ES=+0.005 EI=-0.034轴：es= 0 ei= -0.025(3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.005）-（-0.034）|=0.039轴：T d = |es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.005）－（-0.025）=+0.030Y min = EI －es=-0.034－0=-0.034(5)配合公差：T f = T D + T d =0.039+0.025=0.064(6)尺寸公差带和配合公差带图如图所示，它们属于过度配合如图所示。
《互换性与测量技术基础》第三版 课后习题及答案
《互换性与测量技术基础》第三版课后习题及答案第一章习题及答案1-1什么叫互换性？它在机械制造中有何重要意义？是否只适用于大批量生产？答：同一规格的零部件，不需要做任何挑选、调整或修配，就能装配到机器中去，并达到使用要求，这种特性就叫互换性。
互换性给产品的设计、制造和使用维修都带来了很大方便。
它不仅适用于大批量生产，也适用于单件小批生产，互换性已经成为现代机械制造企业中一个普遍遵守的原则。
1-2完全互换和不完全互换有何区别？各用于什么场合？答：互换程度不同：完全互换是同一规格的零部件，不需要做任何挑选、调整或修配，就能装配到机器中而满足使用要求；不完全互换是同一规格的零部件，需要经过挑选、调整或修配，再装配到机器中去才能使用要求。
当使用要求和零件制造水平、经济效益没有矛盾，即机器部件装配精度不高，各零件制造公差较大时，可采用完全互换进行零件生产；反之，当机器部件装配精度要求较高或很高，零件制造公差较小时，采用不完全互换。
1-5下面两列数据属于哪种系列？公比为多少？（1）电动机转速：375，750，1500，3000，、、、（2）摇臂钻床的主参数（钻孔直径）：25，40，63，80，100，125等答：（1）此系列为派生系列：R40/12，公比为(12（2）此系列为复合系列，前三个数为R5系列，后三位为R10系列。
补充题：写出1～100之内的派生系列R20/3和R10/2的优先数常用值。
答：R20/3：1.00，1.40，2.00，2.80，4.00，5.60，8.00，11.2，16.0，22.4，31.5，45.0，63.0，90.0R10/2：1.00，1.60，2.50，4.00，6.30，10.0，16.0，25.0，40.0，63.0，100第二章习题及答案2-5（略）2-9试从83块一套的量块中，同时组合下列尺寸：48.98mm，29.875mm，10.56mm。
答：48.98=（1.48+7.5+40）29.875=（1.005+1.37+7.5+20）10.56=（1.06+9.5）提示：组合量块数量最多不超过4块，数量越少越好（因误差越小）。
互换性第3章简答题答案
9-7第3章1.形位公差的概念？形位公差分为形状公差和位置公差；形位公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量；位置公差是关联提取要素对基准在位置上所允许的变动量。
2．几何要素按不同的角度分类（1）.按存在的状态分为理想要素和实际要素。
a．理想要素具有几何意义的要素，它们不存在任何误差。
机械零件上表示的要素均为理想要素。
b．实际要素零件上实际存在的要素。
通常都以测得要素来代替。
（2）.按结构特征分为导出要素和组成要素。
a．组成要素零件轮廓上的点、线、面，即可触及的要素。
组成要素还分为提取组成要素和拟合组成要素。
b. 导出要素可由组成要素导出的要素。
（3）. 按所处地位分为基准要素和被测要素a．基准要素用来确定理想被测要素的方向或位置的要素。
b．被测要素在图样上给出了形状或（和）位置公差要求的要素，是检测的对象。
（4）.按功能关系分为单一要素和关联要素a．单一要素仅对要素本身给出形状公差要求的要素。
b．关联要素对基准要素有功能关系要求而给出方向、位置和跳动公差要求的要素。
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提取要素的形状对其拟合（理想）要素的变动量。
当被测提取要素与拟合要素进行比较时，由于拟合要素所在的位置，得到的最大变动量也会不同。
为了正确和统一地评定形状误差，就必须明确拟合要素的位置，即规定形状误差的评定准则。
为最小条件：指被测提取要素对其拟合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实际要素对基准允许的变动全量。
位置公差分为定向、定位、跳动三大类。
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。
位置误差的定向或定位最小包容区域的形状完全相同于其对应的位置公差带，用定向或定位最小包容区域包容实际被测要素时，该最小包容区域必须与基准保持图样上给定的几何关系，且使包容区域的宽度和直径为最小。
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。
互换性2_3 习题及答案
练习
一、判断题
（1）公差是零件尺寸允许的最大偏差。 （╳ ） （2）公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。 （╳） （3）孔和轴的加工精度越高，则其配合精度也越高。 （ ） √ （4）配合公差总是大于孔或轴的尺寸公差。 （√ ） （5）过渡配合可能有间隙，也可能有过盈。因此，过渡配合可以是间隙配合 ╳ （ ，也可以是过盈配合。 ╳ ） （6）零件的实际尺寸就是零件的真实尺寸。 （╳ ） （7）某一零件的实际尺寸正好等于其基本尺寸，则这尺寸必合格。 （ ） ╳ （8）间隙配合中，孔的公差带一定在零线以上，轴的公差带一定在零线以下 ╳ 。 （√ ） （9）零件的最大实体尺寸一定大于其最小实体尺寸。 （ ） （10）基本尺寸一定时，公差值愈大，公差等级愈低。 （ ）
3.特殊需要时采用非基准制：
如：隔套
如：轴承端盖
轴承座 轴承盖
轴承
30J7/f9
30J7
第四节 常用尺寸公差与配合的选用
二、公差等级的选用
选择原则:在满足使用要求的前提下，
尽可能选用低的公差等级。
1）满足GB推荐的公差等级组合规定。(工艺等价性） ◆ 基本尺寸≤500mm，标准公差≤IT8时，孔比轴低一级配 合。 ◆ ＞IT8级或基本尺寸＞500mm的配合，采用孔、轴同级
时与H基准孔形成间隙配合。
C、p~zc 和
5、下列配合性质相同的是 A
C
。
A、 30H7／g6和 30G7／h6 B、 30H7／r7和 30R7／h7 C、 30H8／f8和 30F8／h8 D、 30K6／h6和 30H6／k6
三、根据下表给出的数据求空格中应有的数据，并填入空格内。
配合。
第四节 常用尺寸公差与配合的选用
互换性测量技术基础第3章课后习题答案
1．设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016.0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034(3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.027）-0|=0.027轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016平均间隙 ()0385.021min max +=+=X X X av(5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045(6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
2．设某配合的孔径为005.0034.045+-φ，轴径为0025.045-φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)及配合公差，画出其尺寸公差带图与配合公差带图，并说明其配合类别。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ45.005 D min =φ44.966轴: d max =φ45 d min =φ44.975(2)极限偏差：孔：ES=+0.005 EI=-0.034轴：es= 0 ei= -0.025(3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.005）-（-0.034）|=0.039轴：T d = |es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.005）－（-0.025）=+0.030Y min = EI －es=-0.034－0=-0.034(5)配合公差：T f = T D + T d =0.039+0.025=0.064(6)尺寸公差带和配合公差带图如图所示，它们属于过度配合如图所示。
互换性与测量技术 第3版第5章 习题解答参考
第5章习题解答5.1何谓尺寸传递系统?建立尺寸传递系统有什么意义?答：一套从长度的最高基准到被测工件的严密而完整的长度量值传递系统就是尺寸传递系统。
建立尺寸传递系统是为了保证量值统一，把量度基准和量值准确传递到生产中应用的计算器具和工件上去。
5.2测量的实质是什么？一个完整的测量过程应包括哪些要素？答：测量的实质是将被测量与具有计量单位的标准量在数量上进行比较，从而确定二者比值的实验认知过程。
一个完整的测量过程应包括被测对象、计量单位、测量方法及测量精度四个要素。
5.3计量器具的度量指标有哪些?其含义是什么?答：计量器具的度量指标有刻度间距c、分度值i、示值范围、测量范围、示值误差、示值变动性、灵敏度、灵敏阈(灵敏限)、回程误差、测量力、修正值和不确定度。
刻度间距c是指计量器具的刻度标尺或分度盘上两相邻刻线中心之间的距离。
分度值i是指计量器具的刻度尺或分度盘上相邻两刻线间所代表的量值。
示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围。
测量范围是指在允许的误差范围内，计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。
示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差。
示值变动性是指在测量条件不变的情况下，对同一被测量进行多次(一般5～10次)重复观察读数，其示值变化的最大差值。
灵敏度是指计量器具对被测量变化的反应能力。
灵敏阈是指引起计量器具示值可察觉变化的被测量的最小变化值，它表示计量器具对被测量微小变化的敏感能力。
回程误差是指在相同测量条件下，计量器具按正、反行程对同一被测量值进行测量时，计量器具示值之差的绝对值。
测量力是指在接触测量过程中，计量器具与被测表面之间的接触力。
修正值是指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结果上的值。
不确定度是指由于计量器具存在误差从而对被测量的真值不能肯定的程度。
5.4哪些原因会导致测量误差的产生？答：产生测量误差的原因主要有：1）计量器具本身在设计、制造和使用过程中造成的各项误差。
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第一节 概述
一、测量的概念
◆ 测量对象： 指几何量，包括长度、角度、表面粗糙度及形位误
差等。
◆ 计量单位： 我国采用“法定计量单位制”。长度的计量单位为米 （m），角度单位为弧度（rad）和度（°）、分 （′）、秒（″）。
1mm＝10-3m ，1μm＝10-3mm ，1nm＝10-3μm
1μrad＝10-6rad，1°＝60′，1′＝60″。
级精度最高，3级精度最低，K级为校准级，用来校 准0，1，2级量块。
第一节 概述
●
量块的分等
量块按检定精度分为1,2,3,4,5等,其中1等精度
最高,5等精度最低。
分等依据：测量的不确定度的允许值、长度变
动量的允许值和测量面的平面度公差来划分的。
量块按“等”使用比按“级”使用的测量精度
高。
第一节 概述
2-通用计量器具：长度量块，角度量块，游标卡尺
第二节 计量器具和测量方法
2-通用计量器具：长度量块，角度量块，游标卡尺
第二节 计量器具和测量方法
2- 通用计量器具：机械量仪，光学量仪，电动量仪，
气动量仪
机械式测微比较仪
第二节 计量器具和测量方法
2-通用计量器具：机械量仪，光学量仪，电动量仪，
气动量仪
◆相对误差： 测量的绝对误差与被测量的真值之比。
f
L
l
相对误差可用来比较大小不同的同类量的测量精确度。
第三节 测量误差及数据处理
二、测量误差的来源及防止
计量器具误差
是指计量器具设计、制造
和装配调整不准确而产生的误
差，分为设计原理误差、仪器 制造和装配调整误差。
L' L S tan
l
n
◆ 标准偏差（评定随机误差的尺度，反映测量精度的高低） （1）测量列中任一测得值的标准偏差
2 12 22 N
N
i2
i 1
N
N
第三节 测量误差及数据处理
由式
1 y e 2
2 2 2
可知:(1)δ =0时，正态分布的概率密度最大； (2)若 1 2 3，则 y1max y2max y3max 说明：σ 越小，正态分布曲线越陡， 随机误差分布越集中，精密度越高。 正态分布曲线所包含的面积等于其相应区间(-∞,+∞)确定的概 1 率： P yd e 2 d 1 2
与弦高H的测量结果，可求得直径D的实际值。由图可得
S2 D H 4H 对上式微分后，得到测量结果的测量误差为
S S2 dD dS 1 4 H 2 dH 2H
s
式中
dS——弦长S的测量误差 dH——弦高H的测量误差。
第二节 计量器具和测量方法
三、测量方法的分类
尺、分度值为0.01mm的的外径千分尺和分度值为
0.005mm比较仪等几种计量器具，选用哪一种比较适合？
第一节 概述
一、测量的概念
◆ 测量： 是指将被测量L与具有计量单位的标准量u在数值上进行比 较，从而确定二者比值的过程。 q＝L/u，即：L＝qu ◆ 测量四因素： 一个完整的测量过程应包括测量对象、测量单位、测量方 法和测量精度等四个要素。
1、随机误差的分布及其特征 测量数据表
第三节 测量误差及数据处理
频率直方图
随机误差正态分布曲线
随机误差的特性: 1）单峰性 2）对称性 3）有界性 4）抵偿性 正态分布曲线的数学公式：
1 y e 2
2 2 2
第三节 测量误差及数据处理
2、随机误差的评定指标
◆ 算术平均值
l1 l2 ln i 1 i L N N
L1 L4 量块
L
L2 L3 平晶
一个测量面中心点到与这个量
块另一个测量面相研合的面的 垂直距离。
第一节 概述
量块的作用
尺寸的传递媒介，体现测量单位； 检定和校准量具和量仪； 比较测量时用来调整仪器零位； 直接用于检验工件、精密划线和精密机床调整。
第一节 概述
量块的精度
量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不 同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。
第三节 测量误差及数据处理
二、测量误差的来源及防止
基准件误差 调整误差
测量方法误差
测量力误差 环境误差 人为误差
第三节 测量误差及数据处理
三、测量误差的分类
◆ 系统误差：同条件下多次测量同一量值时，误差的绝
对值和符号保持不变，或按一定的规律变化的误差。
常值系统误差：如基准件误差、仪器的原理误差和制造误
二、计量器具的基本度量指标
10-测量力：在接触测量过程中，测头与被测物体表面之间接
触的压力。
11-灵敏阈：引起示值可觉察变化的被测量值的最小变化量。
12-允许误差：技术规范等对计量器具所允许的误差极限。 13-稳定度：在一定工作条件下，计量器具保持其计量特性恒
定不变的程度。
14-分辨力：计量器具指示装置可以有效辨别所指示的紧密相
第三章 测量技术基础
第一节 概述 第二节 计量器具和测量方法
第三节 测量误差及数据处理
本章学习要求
●掌握有关测量的基本概念和测量方法；
●掌握量块的基本知识；
●了解测量器具的分类； ●了解测量误差产生的原因。
案例导入
用某测量长度的量仪测量50mm的长度，误差为
0.005mm。用另一台量仪测量500mm的长度，误差为 0.02mm。哪一台量仪的测量精度更高呢？ 如果要求测量某轴的直径（约为φ 30mm），现有 分度值为0.05mm的游标卡尺、分度值为0.02mm的游标卡
邻量值的能力的定量表示。
第二节 计量器具和测量方法
三、测量方法的分类
1. 按所测得的量（参数）是否为欲测之量分类：
◆ 直接测量：
通过量具或量仪直接获得被测量的数值；
◆ 间接测量：
先测出与被测量相关的参数，然后按相应的函
数关系式，求出被测量的数值。
第二节 计量器具和测量方法
例如用“弦高法”测量大尺寸圆柱体的直径，由弦长S
第一节 概述
一、测量的概念
◆
测量方法：
测量方法是指测量时所采用的测量原理、计量器具和测量 条件的总和。
◆
测量精度：
指测量结果与测量对象真实值的一致程度。
第一节 概述
二、尺寸传递
◆ 国际标准单位“米”：
是光在真空中1/299792458秒的时间内所经过的路程; ◆ 我国标准单位“米”： 采用碘吸收稳定的0.633微米氦氖激光辐射作为波长标准;
按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作
尺寸，该尺寸包含其制造误差。
按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺
寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误 差。
第一节 概述
量块的分级 根据量块的制造精度，级是根据量块长度极限偏
差和量块长度变动量的允许值划分的;
量块分为00，0，1，2，3，K级共６级。其中00
5.按零件上同时被测参数的多少： 单项测量，综合测量 6.按被测工件在测量时所处状态分类: 静态测量，动态测量 7.按测量在测量因素是否变化： 等精度测量，不等精度测量
第三节 测量误差及数据处理
一、测量误差的基本概念
◆ 测量误差：测量结果l与被测量的真值L之差。
lL
绝对误差δ的大小决定了测量的精确度。
示值变化除以被测参数的变化量。
6-示值误差：量具的显示值和被测量真值之差。
7-校正值：为消除测量误差，用代数法加到测量结果上的值。 8-回程误差：在相同条件下，被测量值不变，测量器具行程
方向不同时，两示值之差的绝对值。
9-重复精度：在相同条件下，对同一被测量进行多次重复测
量时，其结果的最大差异。
第二节 计量器具和测量方法
光学比较仪
第二节 计量器具和测量方法
2-通用计量器具：机械量仪，光学量仪，电动量
仪，气动量仪
电感比较仪
第二节 计量器具和测量方法
2-通用计量器具：机械量仪，光学量仪，电动量
仪，气动量仪
第二节 计量器具和测量方法
3-专用计量器具：光滑极限量规
塞规
卡规
第二节 计量器具和测量方法
二、计量器具的基本度量指标
2. 按测量结果的读数值不同分类：
绝对测量：量具、量仪上直接读得被测量得数
值的测量。 相对测量：先有基准件校准零位，然后换上被 测件，得到偏差值，然后得出被测量的测量值。方 法一般比绝对测量精度高。
第二节 计量器具和测量方法
3.按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触： 接触测量，不接触测量 4.按测量在工艺过程中所起作用： 主动测量，被动测量
机械式比较仪
第二节 计量器具和测量方法
二、计量器具的基本度量指标
1-刻度间距：刻度尺上两相邻刻线中心的距离。
2-分度值：相邻两刻线所代表的量值之差。 3-测量范围：计量器具的被测量值的范围。 4-示值范围：计量器具显示的最小值到最大值的范围。
第二节 计量器具和测量方法
二、计量器具的基本度量指标
5-灵敏度：计量器具对被测量变化的反应能力。是计量仪器的
◆ 光波基准不便于直接应用，因此必须建立从光波到生产
中使用的各种测量器具、直到工件的尺寸传递系统。 ◆实体基准 把光波波长作为实物反映出来的基准物体。常见的实 物计量标准器有量块和线纹尺。
图3-1 长度量 值传递系统
第一节 概述
二、角度基准
◆由于一个圆周角定义为360°，因此角度不需要建立一 个自然基准。 ◆采用多面棱体作为角度量值的基准。常见的有4, 6, 8, 12, 24, 36, 72面体等。