公差配合與技術測量習題及答案-薛慶紅 - 第5-7章

第五章習題

5-1圓錐配合與光滑圓柱體配合相比較，有何特點？不同形式的配合各用于什么場合？

答：與圓柱配合相比，圓錐配合具有如下特點：

（1）間隙和過盈可以調整。通過內外圓錐面的軸向移動，可以調整間隙或過盈來滿足不同的工作要

求，還能補償磨損，延長使用壽命：

（2）對中性好，即易保證配合的同軸度要求。容易拆卸，且經過多次拆卸仍不降低同軸度精度；

（3）具有較好的自鎖性和密封性；

（4）結構復雜，加工和檢驗困難，不適用于孔、軸軸向相對位置要求較高的場合。

5-2圓錐配合的基本參數有哪些？根據錐體的制造工藝不同，限制一個基本圓錐的基本尺寸可以有幾

種？

答：圓錐配合的基本參數主要有以下幾種

（1）圓錐角在通過圓錐軸線的截面內，兩條素線間的夾角。圓錐角用代號。表示，圓錐半角用代號a

/2表示。

（2）圓錐直徑圓錐在垂直于其軸的截面上的直徑為圓錐直徑。常用的圓錐直徑有最大圓錐直徑D、最

小圓錐直徑d、給定截面內圓獨直徑dx。

（3）圓錐長度為最大圓錐直徑截面與最小圓錐直徑截面之閏的軸向距離，用符號L表示。

（4）錐度兩個垂直圓錐軸線成面的圓錐直徑D和d之差與該兩截面之間的軸向距離L之匕。錐度用符

號C表亦。

D-d

c=~r

限定一個基本圓錐的基本尺寸，根據錐體的制造工藝可以有以下幾種：

（I）一個基本圓錐直徑、基本圓錐長度和錐度。

（2）一個基本圓錐直徑、基本圓錐長度和基本圓錐角

（3）兩個基本圓錐直徑、基本圓錐長度。

5-3為什么鉆頭、絞刀、銃刀的尾柄與機床主軸連接孔連接采用圓錐結合方式？從使用要求出發這些

圓錐有哪些要求？

答：因為鉆頭、絞刀、銃刀安裝時需與機床主軸同軸，以保證其回轉精度，同時安裝拆制要方便。而

圓錐配合的特點：（1）內外兩圓錐體的配合，可以自動定心，容易保證內、外圓錐體的軸線具有較高的同

軸度，而且能快速裝拆。（2）圓錐配合的間隙和過盈可以軸向移動而得到調整。（3）圓錐體的配合具有較

好狗自鎖性和密封性。

5-4有?外圓錐直徑為20mm最小圓錐直徑為5mm,圓錐長度為100mm,試確定圓錐角和錐度。若

圓錐公差等級為AT8,試查處圓錐角公差的數值。

解：C=-=篝=3：20

由C=2t火=1:2火推算出圓錐角。=8。34'42”

查表GBTII334-2—5得ATa=lz22"

5-5圓錐公差有幾種給定方法？各適用于什么場合？

答：GB/T11334-2005中規定了兩種圓錐公差的給定方法。

1）給定圓錐的公稱圓錐角（或錐度）和直徑公差Too這種給定方法適用于有配合要求的內、外錐體，

11

例如，圓錐滑動軸承、鉆頭的錐柄等。

2）同時給出給定截面圓錐直徑公差Tbs和圓錐角公差4T，該方法常用于對給定截面直徑有較高要求

的情況下。例如閥類零件，常常采用這種公差來保證兩個相互配合的圓錐在給定截面上接觸良好，具

有較好的密封性。

5-6在選擇圓錐直徑公差時，對結構型圓錐配合和位移型圓錐配合有什么不同？

答：結構型圓錐配合由圓錐結構來確定裝配位置和內、外圓錐公差帶之間的相互關系。結構型圓錐配

合可以形成間隙配合、過渡配合或過盈配合。其配合性質完全取決于相互結合的內外圓錐直徑公差帶的相

對位置。

位移型圓錐配合通過內、外圓錐在裝配時作一定相對軸向位移來確定裝配位置和內、外圓錐公差帶之

間的相互關系。可形成間隙配合、過盈配合，一般不形成過渡配合。其配合性質由內外圓錐的軸向位置或

裝配力確定的。配合性質與相互結合的內外圓錐公差帶無關。

5-7銃床主軸端部錐孔及刀桿錐體以錐孔最大圓錐直徑。70mm為配合直徑，錐度。=7:24,配合長

度”二106mm,基面距a=3mm,基面距極限偏差/=±0.4mm,試確定直徑和圓錐角的極限偏差。

解：假定內外圓錐角的公差等級均為7級，則ATo=200Mrad

ATD=ATa11?10-3=200'106310-3=21.2pm=AEfc-AD：△6一△)=±0.0106mm

94

△；b=±(△6-△?)/C=±0.0106，—=±0.036irm

7

△：b=Ab-A：b=(±0.4)-(±0.036)=±0.346mm

0.0364x￡

￡K_￡z=△ib^C/O.0006H=±±1.67°

2~20.0006x106

直徑的極限偏差叱-但±0.106^,圓錐角極限偏差（詈-孑）;±1.67。

第六章習題

6-1光滑極限量規有何特點？如何用它檢驗工件是否合格？

答：光滑極限量規是一種沒有刻線的專用測量器具。它不能測得工件實際尺寸的大小，而只能確定被

測工件的尺寸是否在它的極限尺寸范圍內，從而對工件作出合格性判斷。

光滑極限量規包括兩個量規：一個是按被測工件的最大實體尺寸制造的，稱為通規，也叫通端；另一

個是按被測工件的最小實體尺寸制造的，稱為止規，也叫止端。使用時兩個量規要聯合使用，通過能通過

工件，止規不能通過工件，則工件合格。否則不合格。

6-2量規分幾類？各有何用途？孔用工作量規為何沒有校對量規？

答：根據量規不同用途，分為工作量規、驗收量規和校對量規三類：

工作量規是工人在加工時用來檢驗工件的量規。驗收量規是檢驗部門或用戶代表驗收工

件時用的量規。校對量規用以檢驗軸用工作量規的量規，它是用來檢查軸用工作量規在制造

時是否符合制造公差，在使用中是否已達到磨損極限所用的量規。

孔用工作量規是軸狀的外尺寸，如塞規。其結構便于用通用計量器具進行檢驗，所以孔用工作量規沒

有校對量規。

6-3確定。18H7母7的孔、軸用工作量規及校對量規的工伶尺寸并畫出量規的公差帶圖。

解：查表IT7=18um,T=2ym,Z=2.8um

孔用工作量規：EI=0,ES=EI+IT7-+18Mm

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通規：上極限偏差=EI+Z+T/2=0+2.8+2/2=+3.8um

下極限偏差=EI+Z-T/2=0+2.8-2/2=+L8Pm

止規：上極限偏差=ES=+I8um

下極限偏差=ES-T=+18—2=+16nm

軸用工作量規；ei=+18umcs=ei+IT7=+18+18=36um

通規：上極限偏差=es-Z+T./2=3628+2/2=+34.2um

下極限偏差=es-Z-T/2=36+2.8—2/2=+32.2um

止規：上極限偏差=ei+T=+18+2=20um

下極限偏差=ei=+18Mm

量規的工作尺寸：孔用工作量規通規尺寸為：01暝§北得，止規尺寸為：018譽：§矍

軸用工作量規通規尺寸為：018盆鑿/止規尺寸為：018：^g

審規公差帶圖：

+0,016

通規

[[；+0.0038

IIJ+0.0018

00

6-4有一配合045H8/f7?,試用泰勒原則分別寫出孔、軸尺寸的合格條件。

解：查表IT8=O.O39,IT7=0.025,EI=O,es=-0.025

/.Dmin=<M5,Dmax=Dmin+IT8=045.039：

dmax=d+es=045+(-0.025)=644.975,dmin=dmax—1T7=044.950；

孔的合格條件:D>；

fc045Da<045.039

軸的合格條件：：

daN044.950dfe<044.975

第七章習題

7-1滾動軸承內圈與軸、外圈與外殼孔的配合分別采用何種基準制？有什么特點？

答：滾動軸承內圈與軸采用基孔制配合，滾動軸承外圈與孔采月基軸制配合。軸承是標準件，其公差帶不

變，改變與之相配合的軸和外殼孔的公差帶從而形成不同性質的配合。

7-2滾動軸承的內、外徑公差帶有何特點？其公差配合與一般圓柱體的公差配合有何不同？

答：軸承內圈為基準孔，但其公差帶偏差在零線下側，與基準孔H有所不同，所以軸承內圈與軸頸組成的

基孔制配合比國家標準《公差與配合中》基孔制配合緊以些。

軸承外圈為基準軸.與極限與配合標準中基軸制的同名配合相比,配合性質基本一致,但是公差值不

13

同，

7-3滾動軸承承受載荷的類型與選擇配合有什么關系？

答：滾動軸承承受載荷從負荷類型和負荷大小兩方面考慮，根據負荷方向可以把軸承的受力狀態分為固定

負荷、旋轉負荷和擺動負荷三種；根據負荷大小可分為輕負荷、正常負荷和重負荷三種。

軸承受固定負荷時，選擇配合時應稍松些，一般選用具有平均間隙較小的過渡配合或具有極小間隙的間隙

配合。對于旋轉負荷，配合應選擇稍緊些，一般選用過盈小的過盈配合或過盈概率大的過渡配合。對于擺

動負荷，一般選擇與旋轉負荷相同的配合或稍松一些。

對于負荷大小，重負荷選擇稍緊些的配合，輕負荷選擇稍松些的配合，正常配合介于二者之間。

7-4某拖拉機變速箱輸出軸的前軸承為輕系列單列向心軸承（內徑為。40mm,外徑為。80mm）,試

確定軸承的精度等級，選擇軸承與軸頸和外殼孔的配合，并用簡圖表示出軸頸與外殼孔的相關參數值。

解：查表，取軸頸的公差帶為j6,外殼孔公差帶為H7。

7-5某普通機床主軸后支承上安裝深溝球軸承，其內徑為＜D40mm,外徑為680mm,該羯承承受一個

4000N的定向徑向負荷，軸承的額定動負荷為31400N,內圈隨軸一起轉動，外圈固定。試確定：

①與軸承配合的軸頸、外殼孔的公差帶代號；

②軸頸和外殼孔的形位公差和表面粗糙度參數值；

③把所選的公差帶代號和各項公差標注在公差圖樣上。

解：①確定與軸承配合的軸頸、外殼孔的公差帶代號

（1）負荷方向，根據題目要求，內圈受旋轉負荷，外圈受固定負荷。

（2）受力大小分析：?=鏢=0.127,屬于正常負荷。

Cr31400

查表，取軸頸的公差帶為中40k5,外殼孔取中80H7或①8CG7,囚為主軸有較高的旋轉精度要求，幫

選更緊一些的配合①80J7。

②軸頸和外殼孔的形位公差和表面粗糙度參數值；

查表取軸頸圓柱度公差為0.0025mm,軸肩端面圓跳動公差為O.（X）8mm,外殼孔圓柱度公差為0.006mm,

查表取軸頸Ra上限值為0.4um,軸肩端面Ra上限值為1.6Um,外殼孔Ra上限值為1.6Um。

③標注

XX00025

0006

二

0

8

0

7-6單鍵聯接采用何種配合制度？

答：因為鍵是標準件，且屬于軸的尺寸，因此單鍵聯接采用基軸制配合。

7-7單鍵配合有幾種配合類型，各應用在什么場合？

答：單鍵配合有三種配合類型，（1）較松連接，鍵在軸上及輪轂中均能滑動。主耍用于導向平鍵，輪轂可在軸上作軸

向移動。（2）一般鍵連接，鍵在軸上及輪轂中均固定。用于載荷不大的場合。（3）較緊鍵連接，鍵在軸上及輪轂中均固定，

而比上種配合更緊。主要用于載荷較大、載荷具有沖擊性以及雙向傳遞扭矩的場合。

7-8矩形花鍵聯接的結合面有哪些?通常用哪個結合而作為定心表面？

答：矩形花鍵聯接的結合面有大徑、小徑、鍵寬（側面）三個。通常用小作為定心表面。

7-9矩形花鍵聯接各結合面的配合采用何種配合制度?有幾種裝配形式？

答：各結合面的配合采用基孔制配合制度；有三種配合形式，分別為滑動、緊滑動連接和固定連接。

7-10某減速器中輸出軸的伸出端與相配件孔的配合為“45H7/m6,采用平鍵聯接。試確定軸槽和輪

轂槽的剖面尺、『及其極限偏差、鍵槽對稱度公差和鍵槽表面粗糙度參數值，并確定應遵守的公差原則，將

各項公差值標注在零件圖上。

答：（1）查表得鍵的尺寸為14X9,軸槽寬：14N9（%,O43）

軸槽深：t=5.5秒2,

輪轂槽寬：14JS9（±O.O2I5）

輪毅槽深：〃=4.3儼2

（2）鍵槽對稱度公差：對稱度公差等級取8級，查表得其對稱度公差值為0.020。

（3）鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度參數值Ra取3.2um,非配合面的Ra值取6.3um。

（4）圖樣標注。

7-11影響螺紋互換性的主要因素有哪些？

答：影響螺紋互換性的主要因素有螺紋直徑誤差、螺距誤差、牙型角誤差、牙側角誤差、旋合長度等。

7-12以外螺紋為例，試說明螺紋中徑、單一中徑和作用中徑的聯系與區別，三者在什么情況下是相

等的?

答：螺紋中徑一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方，螟紋單一中徑

是指一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬度等于螺距基本尺寸一半的地方，當螺距有誤

差AP時，中徑線上牙槽寬度為（P+AP）/2,單一中徑線上牙槽寬度為P/2,二者不是同一個假想圓柱。

作用中徑是指螺紋實際中徑與螺距誤差、牙型半角誤差的中徑補償值所綜合形成的尺寸，對于外螺紋，

d2m=d2a+（f1+fP）。當螺距和牙側角都沒有誤差時，三者相同。

7-13通過%表寫出M20X2—6H/5g6g外螺紋中徑、大徑和內螺紋中徑、小徑的極限偏差，并繪出公

差帶圖。

答：M20X2-6H/5g6g

大徑D、d：20mm

中徑D2,d2：18.701mm

小徑DLdl：17.335mm

內螺紋：因為中徑和頂徑公差帶代號均為6H,查表得基本偏差為EI=0

內螺紋中徑公差TD2=0.212mm中徑下偏差EI=0

所以內螺紋中徑上偏差ES=EI+TD2=0+0.212=+0.212mm

內螺紋頂徑公差TD1=0.375mm頂徑下偏差EI=0

所以內螺紋頂徑Dl」_.偏差=0.375mm+0=+0.375mm

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外螺紋：因為中徑公差帶代號為5g,查表得中徑的基本偏差為上偏差es=-0.038mm

中徑公差Td2=0.125mm

中徑下偏差ei=es-Td2=-0.038-0.125=-0.163mm

頂徑公差帶代號為6g

查表得外螺紋頂徑的基本偏差為上偏差es=-0.038mm

頂徑公差Td=0.280mm

頂徑下偏差ei=es-Td=-0.038-0.280=-0.318nun

內螺紋公差帶圖：

0LO

ZL

U

PH

6“

7-14已知直齒圓柱齒輪副，模數叫,=5mm,齒形角a=20°,齒數.=20,z2=100，內孔皮=25mm,

J2=80mm,齒寬=25mm。圖樣標注為6GB/T10095.1-2001和6GB/T10095.2-2001.

（1）試確定兩齒輪/pl、尸p、尸a、、