第2章-孔、軸的極限與配合-習(xí)題參考答案

第2章孔、軸的極限與配合習(xí)題參考答案一、簡述題1、什么是基孔制配合與基軸制配合？為什么要規(guī)定基準(zhǔn)制？廣泛采用基孔制配合的原因何在？在什么情況下采用基軸制配合？答：（1）基孔制配合是指基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。而基軸制配合是指基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。（2）因為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的20個公差等級的標(biāo)準(zhǔn)公差和28個基本偏差可組合成543個孔公差帶和544個軸公差帶。這么多公差帶可相互組成近30萬種配合。為了簡化和統(tǒng)一，以利于互換，并盡可能減少定值刀具、量具的品種和規(guī)格，無需將孔軸公差帶同時變動，只要固定一個，變更另一個，便可滿足不同使用性能要求的配合，且獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。因此，國家標(biāo)準(zhǔn)對孔與軸公差帶之間的相互位置關(guān)系，規(guī)定了兩種基準(zhǔn)制，即基孔制和基軸制。（3）因為采用基孔制可以減少定值刀、量具的規(guī)格數(shù)目，有利于刀量具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，因而經(jīng)濟合理，使用方便，能以廣泛采用基孔制配合。（4）選擇基軸制配合的情況如下：a、由冷拉棒材制造的零件，其配合表面不經(jīng)切削加工；b、與標(biāo)準(zhǔn)件相配合的孔或軸；c、同一根軸上（基本尺寸相同）與幾個零件孔配合，且有不同的配合性質(zhì)。2、選定公差等級的基本原則是什么？答：在首先滿足使用要求的前提下，盡量降低精度要求，使綜合經(jīng)濟效果為最好。3、基準(zhǔn)制的選用原則是什么？答：主要考慮工藝的經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)的合理性，一般情況下，優(yōu)先采用基孔制，這樣可以減少備用的定值孔用刀具、量具的種類，經(jīng)濟效益比較好。二名詞解釋1、基本尺寸：設(shè)計時給定的尺寸。2、實際尺寸：通過測量得到的尺寸。3、尺寸公差：允許尺寸的變動量。4、極限尺寸：允許尺寸變化的兩個極端。5、上偏差：最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。6、下偏差：最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。7、基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。8、基軸制：基本偏差為一定的孔的公差帶與不同的基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。三、綜合與計算題1、用已知數(shù)值，確定下表中的各項數(shù)值?？谆蜉S最大極限尺寸最小極限尺寸上偏差下偏差公差尺寸標(biāo)注孔:Φ109.9859.970孔:Φ18Φ18孔:Φ30+0.0120.021軸:Φ40-0.050-0.112軸:Φ6060.0410.030軸:Φ8584.9780.022解：孔或軸最大極限尺寸最小極限尺寸上偏差下偏差公差尺寸標(biāo)注孔:Φ109.9859.970-0.015-0.0300.015Φ10孔:Φ1818.01718+0.01700.017Φ18孔:Φ3030.01229.991+0.012-0.0090.021Φ30軸:Φ4039.9539.888-0.050-0.1120.062Φ40軸:Φ6060.04160.011+0.041+0.0110.030Φ60軸:Φ858584.9780-0.0220.022Φ852、已知下列6對孔、軸相配合。1)孔：軸：2)孔：軸：3)孔：軸：4)孔：軸：5)孔：軸：6)孔：軸：要求：⑴分別計算3對配合的最大與最小間隙(X，X)或過盈(Y，Y)及配合公差。⑵分別給出公差帶圖，并說明它們的配合類別。解：1)Xmax=0.033-(-0.098)=0.131mmXmin=0-(-0.065)=0.065mmTf=|0.131-0.065|=0.066mm2)Ymax=0–0.060=-0.060mmYmin=0.030–0.041=-0.011mmTf=|-0.060+0.011|=0.049mm3)Xmax=0.007-(-0.016)=0.023mmYmax=-0.018–0=-0.018mmTf=|0.023–(-0.018)|=0.041mm4)Xmax=0.039-0.002=0.037mmYmax=0–0.027=-0.027mmTf=|0.037–(-0.027)|=0.064mm5)Xmax=0.074–(-0.140)=0.214mmXmin=0-(-0.030)=+0.030mmTf=|0.214–0.030|=0.184mm第2題6)Xmax=0.009–(-0.019)=0.028mm第2題Ymax=-0.021–0=-0.021mmTf=|0.028–(-0.021)|=0.049mm3、下列配合中，它們屬于哪種基準(zhǔn)制和哪類配合，并確定孔和軸的最大間隙或最小過盈、最小間隙或最大過盈。⑴Φ50H8/f7⑵Φ80G10/h10⑶Φ30K7/h6⑷Φ140H8/r8⑸Φ180H7/u7⑹Φ18M6/h5⑺Φ50h7/js6⑻Φ100H7/k6⑼Φ30H7/n6⑽Φ50K7/h6解：(1)Φ50Xmax=0.089mmXmin=0.025mm基孔制、間隙配合（2）Φ80Xmax=0.250mmXmin=0.010mm基軸制、間隙配合（3）Φ30Xmax=0.019mmYmax=-0.015mm基軸制、過渡配合（4）Φ140Ymax=-0.126mmYmin=0mm基孔制、過盈配合（5）Φ180Xmax=-0.235mmYmin=-0.170mm基孔制、過盈配合（6）Φ18Xmax=0.004mmYmax=-0.015mm基軸制、過渡配合（7）Φ50Xmax=0.033mmYmax=-0.008mm基孔制、過渡配合（8）Φ100Xmax=0.032mmYmax=-0.025mm基孔制、過渡配合（9）Φ30Xmax=0.006mmYmax=-0.028mm基孔制、過渡配合（10）Φ50Xmax=0.023mmYmax=-0.018mm基軸制、過渡配合4.將下列基孔(軸)制配合性質(zhì)改換成配合性質(zhì)相同的基軸(孔)制配合，并查表確定改換后的極限偏差。⑴Φ60H9/d9⑵Φ30H8/f8⑶Φ50K7/h6⑷Φ50S7/h6⑸Φ50H7/u6解：(1)Φ60(2)Φ30(3)Φ50(4)Φ30(5)Φ505.設(shè)有一孔、軸配合，基本尺寸為40mm，要求配合的間隙為0.025～0.066mm，試確定基準(zhǔn)制以及孔、軸公差等級和配合種類。解：∵Xmin=0.025mm,Xmax=0.066mm.∴配合公差Tf=|0.066–0.025|=0.041mm，∵Tf=Th+Ts,選基孔制.查表，孔為7級，軸為6級Th=0.025mmTs=0.016mm符合要求.∴選Φ40。驗算：Xmax=0.025–(-0.041)=0.066mm;Xmin=0–(-0.025)=0.025mm.符合題意。6.有下列三組孔與軸相配合，根據(jù)給定的數(shù)值，試分別確定它們的公差等級，并選用適當(dāng)?shù)呐浜稀?)配合的基本尺寸為25mm，Xmax=+0.086mm，Xmin=+0.020mm。2)配合的基本尺寸為40mm，Ymax=-0.076mm，Ymin=-0.035mm。3)配合的基本尺寸為60mm，Ymax=-0.032mm，Xmax=+0.064mm。解：1）∵Tf=|Xmax-Xmin|=|0.086-0.020|=0.066mm,Tf=Th+Ts∴查表選Th=Ts=0.033mm.8級公差。基孔制H8,根據(jù)Xmin查表選軸為f8，∴選Φ25。驗算Xmax、Xmin后符合要求。（2）∵Tf=|Ymax-Ymin|=|0.076-(-0.035)|=0.041mm,Tf=Th+Ts∴查表選Th為7級，Ts為6級，基孔制H7，根據(jù)Ymin查表選軸為u6，∴選Φ40驗算Ymax、Ymin后符合要求。(3)∵Tf=|Xmax-Ymax|=|0.046-(-0.032)|=0.078mm,Tf=Th+Ts∴查表選Ts為7級，Th為8級，基軸制h7，根據(jù)Xmax和Ymax查表選孔為K8，∴選Φ60。驗算Xmax、Ymax后符合要求。7.參看下圖所示，根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，黃銅套與玻璃透鏡間在工作溫度t=-50℃時，應(yīng)有0.009～0.075mm的間隙量。如果設(shè)計者選擇Φ50H8/f7的配合，并在20℃時進行裝配，試問所選配合是否合適？如不合適，應(yīng)選哪種配合？(注線膨脹系數(shù)α黃銅=19.5×10-6/℃，α玻璃=8×10-6/℃)。黃銅套與玻璃透鏡的裝配解：Δl=(a黃銅+a玻璃)Δt=×(19.5×10-6+8×10-6)×(20+50)=0.048mm,查表Φ50,0.039-(-0.050)+0.048=0.137mm，0-(-0.025)+0.048=0.073mm∵0.137＞0.075mm,∴原設(shè)計Φ50H8/f7配合不合適。重選為：0.075-0.048=0.027mm,0.009-0.048=-0.039mm,裝配時的間隙量應(yīng)為-0.039～0.027mm之間,∴選Φ50驗算后滿足要求。8.試驗確定活塞與氣缸壁之間在工作時的間隙應(yīng)在0.04～0.097mm范圍內(nèi)。假設(shè)在工作時活塞的溫度ts=150℃，氣缸的溫度th=100℃，裝配溫度t=20℃。氣缸的線膨脹系數(shù)為αh=12×10-6/℃，活塞的線膨脹系數(shù)為αs=22×10-6/℃，活塞與氣缸的基本尺寸為95mm。試求活塞與氣缸的裝配間隙，并根據(jù)裝配間隙確定合適的