互换性与测量技术基础第四版习题答案王伯平主编机械工程出版社

《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.

2. 1) Xmax = 0.033- (-0.098) = 0.131mm

word/media/image7.gif Xmin = 0 - (-0.065) = 0.065mm

Tf = | 0.131-0.065 | = 0.066mm

2) Ymax = 0 – 0.060 = -0.060mm

Ymin = 0.030 – 0.041 = -0.011mm

Tf = | -0.060+0.011 | = 0.049mm

3) Xmax = 0.007- (-0.016) =0.023mm

Ymax = -0.018 – 0 = -0.018mm

Tf = | 0.023 – (-0.018)| = 0.041mm

4) Xmax = 0.039 - 0.002 = 0.037mm

Ymax = 0 – 0.027 = -0.027mm

Tf =|0.037 – (-0.027)| = 0.064mm

5) Xmax = 0.074 – (-0.140) = 0.214mm

Xmin = 0 - (-0.030) = +0.030mm

Tf =| 0.214 – 0.030 | = 0.184mm

6) Xmax =0.009 – (-0.019) = 0.028mm

Ymax = -0.021 – 0 = -0.021mm

Tf =| 0.028 – (-0.021) | = 0.049mm

3. (1) Φ50d99d566bf21113c234c9a7bb71997ac7.png Xmax = 0.089mm Xmin = 0.025mm 基孔制、间隙配合

（2）Φ808abce32560e64195d00a7811305a6322.png Xmax = 0.250mm Xmin = 0.010mm 基轴制、间隙配合

（3）Φ3025d9ff465252841e4f4116758b538f84.png Xmax = 0.019mm Ymax = -0.015mm 基轴制、过渡配合

（4）Φ140c9713f65bc21a30b3bd6b21e6d5b7062.png Ymax = -0.126mm Ymin = 0mm 基孔制、过盈配合

（5）Φ1809d2dba653bc6ad0a5f8985a9dc96c2aa.png Xmax = -0.235mm Ymin = -0.170mm 基孔制、过盈配合

（6）Φ187f9771ad1160d4ac7ce95644ae1b49ae.png Xmax = 0.004mm Ymax = -0.015mm 基轴制、过渡配合

（7）Φ5034bf40347a1f6e1e9cf1c81e220add79.png Xmax = 0.033mm Ymax = -0.008mm 基孔制、过渡配合

（8）Φ10024afaf0bb13423304d880070ab48a32b.png Xmax = 0.032mm Ymax = -0.025mm 基孔制、过渡配合

（9）Φ30330fcff55cae40e15a02aabec1909c96.png Xmax = 0.006mm Ymax = -0.028mm 基孔制、过渡配合

（10）Φ509be3a3f4d37f3d20139baf8debb7d717.png Xmax = 0.023mm Ymax = -0.018mm 基轴制、过渡配合

4. (1) Φ60966b375cc49df4454e2e3b79744d8485.png (2) Φ303417c1d688300af4736254a5fecfa614.png (3) Φ5035c9b0582ce628aba506e54f7bbc40f3.png (4) Φ30dccca88415610e1177c438f31ba4e9f7.png (5) Φ50c06ded98cc4a82a0e4be13d3f2b7c5f5.png

5. ∵ Xmin = 0.025mm, Xmax = 0.066mm . ∴配合公差Tf =| 0.066 –0.025| = 0.041mm ，

∵Tf = Th + Ts ,选基孔制.查表，孔为7级，轴为6级Th =0.025mm Ts = 0.016mm符合要求.∴选Φ401ef216580d60100104be458b6c552384.png。

验算：Xmax =0.025 – (-0.041) = 0.066mm ; Xmin = 0 – (-0.025) = 0.025mm . 符合题意。

6. 1）∵ Tf =|Xmax-Xmin|=|0.086-0.020|=0.066mm, Tf = Th + Ts ∴查表选Th= Ts =0.033mm. 8级公差。基孔制H8,根据Xmin查表选轴为f8，∴选Φ25c9f16e8ae186b917c0944e838ccbe06b.png。 验算Xmax、Xmin后符合要求。

（2）∵Tf =|Ymax-Ymin|=|0.076-(-0.035)|=0.041mm ,Tf = Th + Ts∴查表选Th为7级，Ts为6级，基孔制H7，根据Ymin查表选轴为u6，∴选Φ4051050bac671dbc6ec566b947990796ad.png验算Ymax、Ymin后符合要求。

(3) ∵Tf =|Xmax-Ymax|=|0.046-(-0.032)|=0.078mm , Tf = Th + Ts ∴查表选Ts为7级，Th为8级，基轴制h7，根据Xmax 和Ymax查表选孔为K8，∴选Φ6090ce80a80eac34e5a09606da6da7a7af.png 。验算Xmax 、Ymax后符合要求。

7. Δl =709ee2aa17683cd0d4ca89bbbc9fed5f.png(a黄铜+a玻璃)Δt =709ee2aa17683cd0d4ca89bbbc9fed5f.png×(19.5×10-6+8×10-6)×(20+50)=0.048mm,

查表Φ50d99d566bf21113c234c9a7bb71997ac7.png, 0.039-(-0.050)+0.048=0.137mm，0-(-0.025)+0.048=0.073mm

∵0.137＞0.075mm, ∴原设计Φ50H8/f7配合不合适。

重选为：0.075-0.048=0.027mm, 0.009-0.048=-0.039mm, 装配时的间隙量应为-0.039～0.027mm之间, ∴选Φ504390297595f94246ecef461cfc3ddd75.png 验算后满足要求。

8. Δl =a262905e4af63d9167102143a9eb94a2.png×[22×(150-20)+12×(100-20)]×10-6=0.181mm; 0.04+0.181=0.221mm, 0.097+0.181 =0.278mm ∴装配间隙应为0.221～0.278mm,

Tf =|Xmax-Xmax|=|0.278-0.221|=0.057mm, Tf = Th + Ts ∴查表选孔为7级，轴为6级，基孔制H7，根据Xmin查表选轴（活塞）为b6,选Φ95e8fefb143c693ab60f7565c6ac74a20e.png。验算后基本满足要求。

第四章 形状和位置公差及检测

1. a）公差带是距离为0.02mm的两平行平面之间的区域；b）公差带是直径为0.02mm的圆柱面内的区域；c）公差带是距离为0.02mm且平行于基准A的平行平面之间的区域。

2.a）为垂直度公差，公差带与基准轴线相垂直。它的公差带相对于基准有确定的方向，并且公差带的位置可以浮动。它的公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。

b）为圆跳动公差，控制与基准同轴的任一半径位置的圆柱面上的位置误差。

c）为全跳动公差，控制与基准同轴的所有半径位置的圆柱面上的位置误差；跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置，它可以综合控制被测要素的位置、方向和形状的。

3.a）要求斜端面对φ基准轴线成60°的理想方向，又要求斜端面中点在φ轴方向距离B面有公差要求。

b）要求斜端面对φ基准轴线成60°的理想方向，则公差带是距离为公差值0.05mm，且与基准轴线成60°角的两平行平面之间的区域。

4.a）尺寸无公差而且也不是理论正确尺寸，无基准；b）无基准；c）基准符号标注位置不对；d）正确。

word/media/image32.gif5.

第5题

word/media/image33.gif6.

第6题

7.

8.

word/media/image34.gif

平面度误差 f =|13|+|-8|=21μm>20μm，不合格。

word/media/image35.gif9.

第9题

10.

第10题

11. 都采用最大实体要求。a）图被测轴线必须位于直径为φ0.1mm，且以相对于A、B、C 基准表面的理论正确尺寸所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。 b）图三个被测轴线公差带为三个直径为φ0.1mm的圆柱，三个圆柱整体上在水平、垂直方向可在±0.5mm范围内移动，但三个圆柱在水平方向上相互间不能移动，保持理论正确尺寸。c）图为复合位置度，由两个位置度联合控制孔组的位置。上框格为四个φ0.1mm的公差带，由基准A、B、C而确定；下格框为各孔之间的进一步要求，四个φ0.05mm的公差带，其几何图框仅相对于基准A定向，因而它可在一定范围内任意移动，孔的实际轴线必须同时符合上下框格的位置要求，即只能位于φ0.1mm和φ0.05mm两个圆柱形公差带的重叠部分内。

d）图三个被测轴线公差带为三个直径为φ0.1mm的圆柱，三个圆柱整体在水平方向可在±0.5mm范围内移动，但三个圆柱个体在水平、垂直方向上相互之间不能移动，和整体在垂直方向一样，保持理论正确尺寸。

12. a）最大实体要求，理想边界尺寸为φ20mm，当实际尺寸为φ20.13mm时，允许的垂直度误差为φ0.13mm；

b） 最大实体要求和独立原则并用，理想边界尺寸为φ20mm，允许的垂直度误差为φ0.05mm；

c）最大实体要求，理想边界尺寸为φ19.95mm允许的垂直度误差为φ0.18mm；

d）独立原则，理想边界尺寸为φ19.95mm，允许的垂直度误差为φ0.05mm。

13. 直线度误差数据

word/media/image36.gif按最小条件：

M直线度误差 f =200×0.02×5.75=23μm

D直线度误差 f =200×0.02×4.9 =19.6μm

按两端点连线：

M直线度误差

fm'=200×0.02×(1.3+5.2)=26μm

D直线度误差

f D'=200×0.02×(3.3+1.8)=20.4μm

14. 直线度误差 f=300×0.02×4.3=25.8μm，25.8﹥25μm，不合格。

15. 直线度误差6μm ，合格。平行度误差59μm。59﹥25μm，不合格。

第14题 第15题

16. 基准孔采用包容要求。被测孔采用最大实体要求并同时应用于被测要素和基准要素。基准孔沿中心距方向有±0.04mm的变动量，被测孔沿中心距方向有±0.05mm的变动量，位置度公差为0.5mm，所以最大中心距为45+0.04+0.05+fbaeedcd423c01c2743cc94114c9017d.png=45.34mm，最小中心距为45-0.04-0.05-fbaeedcd423c01c2743cc94114c9017d.png=44.66mm。

17. 基准孔采用最大实体要求。被测孔采用最大实体要求并同时应用于被测要素和基准要素。基准孔沿中心距方向有±7e2a684c58ad138f04ae384394605f8a.png0.09mm的变动量，被测孔沿中心距方向有8b4ee5ee45849b3ffdd194218f88784d.png0.3mm的变动量，所以最大中心距为45+0.09+0.3=45.39mm，最小中心距为45-0.09-0.3=44.61mm。

第五章 表面粗糙度

1. IT=0.016-0.002=0.014 （尺寸公差） T=0.0025（圆柱度公差） T≈0.17IT 属T＜0.25IT 范围 Ra≤0.15T=0.375μm 确定Ra值为0.32μm

2. 表面粗糙度常用的检测方法有五种：比较法、光切法、干涉法、印模法、针描法。

3. 形状误差属于宏观几何形状误差。一般是由机床、刀具、工件所组成的工艺系统的误差所造成的。

表面粗糙度属于微观几何形状误差。指加工后，刀具在工件表面留下波峰和波长都很小的波形。

第八章 尺寸链

1. 0.1～0.35mm

2. a)A6=A5-(A1-A2)=24-30+16=10

ES6=0+0+0.052=+0.052

EI6=-0.084-0.043-0=-0.127

10b3d97cadeccebc4034f31ab96fbe7243.pngmm

b)A6=A2-A4=16-6=10

ES6=0-0=0

EI6=-0.043-0.048=-0.091

10e31b50ca341c3108ec3fca2bd75f7d4f.png

c)A6=A1-A4-A3=30-6-14=10

ES6 = 0-0+0.021=+0.021

EI6 = -0.052-0.048-0.021=-0.121

10df1d50af8f808e66865ee7e95c11650f.png

d)A6=A5-A3=24-14=10

ES6=0+0.021=+0.021

EI6=-0.084-0.021=-0.105

10911120bad8cfac69f8a0f0375205ada2.png

b)尺寸标注中可使A6的变动范围最小。

word/media/image44.gif3.(1)绘制尺寸链图如下 A1=32 A2=4 A3=20

A4=8 A0=0.04～0.15

(2)T0=A0max-A0min=0.15-0.04=0.11mm=110μm

(3)A0=32-4-20-8=0

(4)aav=T0/794935b750a303d781740828a8b45a4b.png

=110/(1.56+0.73+2.87+0.898)=110/6.058=18.1

查表2-1 aav=18.1接近IT8级（标准公差值等于25i），查表2-4 T1=39μm T2=18μm T3=33μm T4=22μm组成环公差之和112μm，大于封闭环公差110μm，要调整容易加工的组成环A4的尺寸公差，使T4=22-2=20μm.

（5）按向体原则确定各组成环的极限偏差，各组成环均为轴类零件，取上偏差为零

A1=32deba5729da104293d02df1bf682babd0.png A2=494deb36d5de89c34292f439d2e782cd3.png A3=200805afe9bfbe34d22becddd1ac0c4673.png A4=8244c7ef10d01f5a8a88cfca348eccfd2.png

4. 孔：φ50314f11ae035e1507c9d4ef1dfb7b9f67.png 轴：φ508836cca4a7fe1ee9afbcc6e514ea4b33.png

es= -0.025-(0.010+0.002)= -0.037 ei=-0.050-(0.010-0.002)= -0.058

dmax=50-0.037=49.963mm dmin=50-0.058=49.942mm

word/media/image52.gif5. (1)绘制尺寸链图

（2）活塞实际长A3=11+40- (50-30 )-12=19mm

（3）A0为封闭环，由等精度法求组成环公差等级系数

aav=T0/794935b750a303d781740828a8b45a4b.png

=(0.4+0.4)/(1.71+1.428+1.22+1.579+1.012)

=0.8/6.949=0.11512

由表2-1查得aav=115时接近IT12级（标准公差等于160i）,由表2-4查各组成环的公差值

T1=250μm T2=210μm T3=210μm T4=250μm T5=180μm

组成环公差之和1100μm大于封闭环公差值800μm，

调整为：T1=250μm T2=(210-100)=110μm T3=(210-50)=160μm T4=(250-100)=150μm T5=(180-50)=130μm

（4）按向体原则确定各组成环的极限偏差：A1=50d9e32e39d688b9d67d9d865595368b03.pngmm A2=302c2a675c354cd290d8a51a48dabec551.pngmm A3=19cca32d0cee7ce525ead5779cfb285769.pngmm A4=8757d204a6889d5606e3b3147450763b.pngmm A5=d2ab22d138ceba5fe2475772de487d16.pngmm

word/media/image58.gif6.（1）绘制尺寸链图A1=2bde67fe7ab1a466ebd4b73e453ed393.png

A2=7bc5c3d6db50a822a92654bf5d4503fe.png A3=9e17cb3c00bf1cc75460afe3f680a41f.png

（2）A0=A1+A2-A3=21+0-15=6

ES0=+0.003+0.0165 -0.01= 0.0095

EI0= -0.003+0.0085-0.0205= -0.015

钻套壁厚尺寸变动范围6.0095～5.985mm

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a048a44e82d049649b6648d7c1c708a1294a0a75.html