互换性10级考题a.docx

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互换性10级考题a

Ａ卷

2012—2013学年第1学期

《互换性与技术测量基础》试卷

专业班级

姓名

学号

开课系室机电工程系

考试日期2013.1.15

题号

一

二

三

四

五

六

总分

得分

阅卷人

一、填空题（每空0.5分，共10分）

1.加工误差包括尺寸误差、形状误差、位置误差。

2.查表：

φ30js6的上偏差为+0.0065mm、下偏差为-0.0065mm，φ50P7的上偏差为-0.017mm、下偏差为-0.042mm。

3.φ30+0.0210mm的孔，其最小实体尺寸是30.021mm。

4.滚筒类零件的尺寸精度要求低，而形状精度要求较高，此时选择的公差原则是独立原则。

5.轴承套圈承受负荷的形式分为局部负荷、循环负荷、摆动负荷。

6.公制普通螺纹，螺纹公称直径为10mm，螺距1.5mm，短旋合长度，顶径公差带代号5g，中径公差带代号6g，其标注方式为M10×1.5-6g5g-S。

7.对齿轮的四项传动精度要求是：

传递运动的准确性、传动的平稳性、载荷分布的均匀性、齿轮侧隙的合理性。

8.国标规定的齿轮精度等级中5级是基础级。

9.齿轮公法线长度变动（ΔFw）是控制传递运动的准确性的指标，公法线长度偏差（ΔEw）是控制齿轮副侧隙的指标。

二、判断对错（每小题1分，共10分）

（√）1.由于工件存在误差，因此一个工件多次测量时往往能得到多个实际尺寸值。

（×）2.零件上被测要素的尺寸公差和形位公差遵守相关原则时，加工后该零件的尺寸和形位误差采用通用计量器具测量。

（√）3.理论上，通规应为全形量规，止规应为点状即不全形量规。

（×）4.因轴承为标准部件，轴承内圈与轴配合为基轴制，外圈与外壳孔配合为基孔制。

（√）5.国标规定向心轴承精度等级中，其中0级最低，2级最高。

（√）6.矩形花键的尺寸公差采用基孔制，以减少拉刀的数目。

（×）7.蜗杆安装偏心引起的齿轮加工误差属于长周期误差。

（√）8.齿轮误差的三个公差组中第Ⅱ公差组影响传动的平稳性。

（×）9.未注公差尺寸即对该尺寸无公差要求。

（×）10.对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。

三、名词解释（每小题2分，共10分）

1.互换性：

同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求。

2.配合：

指基本尺寸相同、相互结合的轴和孔公差带之间的关系。

3.误废：

真实尺寸位于公差带内的合格工件，但因测得的实际尺寸超出公差带而被判为废品

4.螺纹作用中径：

螺纹旋合时，在旋合长度内实际起作用的中径。

5.齿轮副中心距偏差：

指齿轮副两轴线之间的实际距离（实际中心距）与公称中心距之差。

四、简答（共20分）

1.在1~10十进段内，R20系列的数值为：

1.001.121.251.401.601.802.002.242.502.803.153.554.004.505.005.606.307.108.009.0010.00，请写出R10系列、R5系列、R10/3在该十进段内的数值，R10/3系列的公比是多少？

（4分）

答：

R10系列在该十进段内的数值为：

1.001.251.602.002.503.154.005.006.308.0010.00

R5系列在该十进段内的数值为：

1.001.602.504.006.3010.00

R10/3在该十进段内的数值为：

1.002.004.008.00

R10/3系列的公比是2

2.写出极限尺寸判断原则（泰勒原则）的内容。

（6分）

答：

孔的作用尺寸应大于或等于孔的最小极限尺寸（最大实体尺寸），并在任何位置上孔的实际尺寸不允许超过最大极限尺寸（最小实体尺寸）；

轴的作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸（最大实体尺寸），并在任何位置上轴的实际尺寸应大于或等于轴的最小极限尺寸（最小实体尺寸）；

综上，泰勒原则就是孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸；在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。

3.表面粗糙度对零件使用性能有什么影响？

（7分）

答：

（1）对摩擦和磨损的影响：

零件越粗糙，摩擦阻力越大，零件磨损越快。

（2）对配合性能的影响：

对于间隙配合，相对运动的表面因其粗糙不平而迅速磨损，致使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰顶在装配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，联接强度降低。

（3）对抗腐蚀性的影响：

腐蚀性物质易存积在表面的微观凹谷处，并渗入到金属内部，致使腐蚀加剧。

（4）对疲劳强度的影响：

零件表面越粗糙，凹痕就越深，对应力集中敏感，疲劳强度降低，当零件承受交变荷载时，易导致零件表面产生裂纹而损坏。

（5）对接触刚度的影响：

两表面间只有部分面积接触，一般实际接触面积只有公称接触面积的百分之几。

故表面越粗糙，受力后局部变形越大，接触刚度越低。

（6）对结合面密封性的影响：

两粗糙表面只在局部点接触，中间有缝隙，影响密封性。

（7）对零件其他性能的影响：

表面粗糙度对零件测量精度、流体流动的阻力，以及零件外形的美观等都有很大的影响。

4.与单键联结比较相比较，花键联结的特点是什么？

（3分）

答：

（1）花键与轴或孔为一整体，强度高，负荷分布均匀，可传递较大的扭矩。

（2）花键联结可靠，导向精度高，定心性好，易达到较高的同轴度要求。

（3）花键的加工制造比单键复杂，成本较高。

五、改错题，改正图中各几何公差标注上的错误（不得改变几何公差项目，另画一幅图上作答）（共10分）

正确答案：

（每处错误1分）

六、计算类（共40分）

1.在某钻夹具上，钻套与衬套的配合代号为φ30H7/g6，衬套与钻模板的配合代号为φ45N7/h6。

根据这两组配合代号，完成以下工作：

（10分）

（1）用文字说明“φ30H7/g6和φ45N7/h6”所代表的含义（指出：

基本尺寸、基准制、公差等级）。

（2）查表求出“φ30H7/g6和φ45N7/h6”中，轴、孔的基本偏差数值、轴公差和孔公差数值。

（3）计算另一个极限偏差数值、配合的极限间隙或极限过盈、配合公差、配合性质。

（4）绘制“φ30H7/g6和φ45N7/h6”的尺寸公差带图和配合公差带图。

解：

（1）φ30H7/g6基本尺寸30mm，基孔制，公差等级：

孔7级，轴6级；

和φ45N7/h6基本尺寸45mm，基轴制，公差等级：

孔7级，轴6级。

（2分）

（2）φ30H7/g6：

孔基本偏差EI=0，公差IT7=21µm，轴基本偏差es=-7µm，公差IT6=13µm；

φ45N7/h6：

孔基本偏差ES=-8µm，公差IT7=25µm，轴基本偏差es=0，公差IT6=16µm；（2分）

（3）1）对于φ30H7/g6：

φ30H7：

ES=EI+IT7=（0+21）µm=21µm；

φ30g6：

ei=es-IT6=（-7-13）µm=-20µm；

Xmax=ES-ei=[21-（-20）]µm=41µm

Xmin=EI-es=[0-（-7）]µm=7µm

Tf=|Xmax-Xmin|=|41-7|µm=34µm

配合性质为间隙配合；

2）对于φ45N7/h6：

φ45N7：

EI=ES-IT7=（-8-25）µm=-33µm；

φ45h6：

ei=es-IT6=（0-16）µm=-16µm；

Xmax=ES-ei=[-8-（-16）]µm=8µm

Ymax=EI-es=（-33-0）µm=-33µm

Tf=|Xmax-Ymax|=|8-（-33）|µm=41µm

配合性质为过渡配合；（3分）

（4）绘制“φ30H7/g6和φ45N7/h6”的尺寸公差带图和配合公差带图。

φ30H7/g6尺寸公差带：

配合公差带：

φ45N7/h6尺寸公差带：

配合公差带：

（3分）

2.试将下列要求标注在如图所示的图形上。

（10分）

（1）形位公差要求：

①φ150圆柱面对φ30孔轴线的径向圆跳动公差为0.05mm。

②φ150圆柱面轴线对φ30孔轴线的同轴度公差为0.03mm。

③φ30孔轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm。

④右端面对左端面的平行度为0.04mm。

左端面的平面度为0.01mm。

（2）表面粗糙度要求：

零件加工均采用去除材料的方法。

①直径φ150mm的圆柱外表面粗糙度Ra的上限值为3.2μm。

②左端面的表面粗糙度Ra的上限值为1.6μm。

③右端面的表面粗糙度Rz的最大值为1.6μm。

④φ30mm内孔表面粗糙度Ra的上限值为0.4μm。

其余各加工面的表面粗糙度Ra的上限值为12.5μm。

答案：

（每处1分）

3.根据下面图中标注内容填表。

（10分）

图例

采用公差原则

理想边界名称

理想边界尺寸（mm）

最大实体状态时的形位公差值（mm）

最小实体状态时的形位公差值（mm）

a

b

c

d

答案：

（每空0.5分）

图例

采用公差原则

理想边界名称

理想边界尺寸（mm）

最大实体状态时的形位公差值（mm）

最小实体状态时的形位公差值（mm）

a

独立原则

无

无

0.01

0.01

b

包容要求

最大实体边界

19.99

0

0.04

c

最大实体要求

最大实体实效边界

19.98

0.02

0.07

d

最小实体要求

最小实体实效边界

20.07

0.07

0.02

4.被测为φ50f8的轴，试确定其验收极限和测量器具的不确定度允许值。

（5分）

解：

①确定工件的极限偏差

es=-0.025mmei=-0.064mm工件公差为0.039mm。

（1分）

②确定安全裕度A和测量器具不确定度允许值u1

查表4得：

A=0.0039mm，u1=0.0035mm。

（2分）

③计算验收极限

上验收极限=dmax-A=（50-0.025-0.0039）mm=49.9711mm

下验收极限=dmin+A=（50-0.064+0.0039）mm=49.9399mm（2分）

5.车床主轴后支承上的向心球轴承为E级，其外形尺寸

，已知有如下要求，请完成装配图和零件图的图面标注。

（5分）

（1）与轴承相配合的轴颈的公差带为

，壳体孔的公差带为

；

（2）为保证轴承和轴颈及壳体孔的配合性质，轴颈和外壳孔采用包容要求；

（3）轴颈的圆柱度公差为0.0025mm，孔径的圆柱度公差为0.006mm；轴肩相对于轴颈轴线的端面圆跳动公差为0.008mm。

（4）和轴承相配合轴颈上的表面粗糙度允许值为Ra0.4μm，孔径上和轴肩的表面粗糙度允许值为Ra1.6μm，其它表面为Ra6.3μm。

答案：

（1分）

（各2分）