汽车制造工艺学作业题参考答案.docx
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汽车制造工艺学作业题参考答案
汽车制造工艺学
作业题参考答案
d所示三
(图形见
工
30
第二章工件的装夹和机床夹具
四、定位误差的分析计算题
3、如图2-78a所示的圆柱体上钻轴向孔,加工要求如图a所示。
如果采用图b、c、
种定位方案,V型块夹角a=90°,试分析计算三种定位方案加工要求的定位误差。
课本66面2-78a图a、b、c、d)
解:
该工件的加工要求为所钻孔(?
8)轴线与件外圆柱面轴线的同轴度公差为?
0.02,孔深的尺寸公差为0.21.
三种定位方案中。
孔深度30的定位基都是工件的底断面,而工序基准为工上端面。
故存在基准不重合定位误差
A=L-D(D为定值)
所以
d(30)=Lmax-Lmin=TL=T70=0.024(mm)
2-78
(2)b方案中?
8孔同轴度的工序基准与定位基准重合都是工件外圆柱面的轴线。
因工件外
圆柱面存在制造误差,使定位基准在工序尺寸方向产生位置变化。
即存在基准定位误差(根据P41序号5公式)
图b
T-JT-J
△d(A)=Td(或如右图所示△d(A)=0102=Td)
2sina2sina
=0.0177(mm)
△d=0.025』025
2sinav'2
(3)c方案中?
8孔同轴度的工序基准为工件外圆柱面轴线,而定位基准为工件左母线
故存在基准不重合定位误差
△d(A)=O1O2=d^a^_l^n=Td=0.025=0.0125(mm
2222
(4)d方案中由于采用的是双移动V形块定性抓紧机构?
8孔同轴度的工序基准与定位基准重合,且不存在基准位移定位误差,故△d=0(mr)i
P42序号5的证明
工件直径?
d0Td或?
d++ba
右图中0L=d0M=d
22
Td=a-b
0E=d0N=0M=d
2.a.a
sinsin
22
pl
(1)A=D-0N=D-—asin—
2
所以△d(A)=Amax-Amin=Td
.asin—2
dd、dd/1八
(2)B=A+0E=A+=(D-)+=D-
(1)
2.a22.a
sin—sin—
22
dmax-dmin/11Td
所以△d(B)=Bmax-Bmin=
(1)=
(1)
2.a.a2
sin—sin—
22
pipiHd
(3)C=OL-A=d-(D-)=d(+1)-D
2.a2.a
sin—sin—
22
dmax-dmin,1八
所以△d(C)=Cmax-Cmin=(+1)=
2.a
sin—
2
1、在图2-76所示阶梯轴(双点划线表示)上铣削一平面,
Td1八
(+1)
2.a
sin—
2
其工序尺寸为30-0,28
mm有图a
定位方案,试计算,如果不考虑阶梯轴两外圆柱同轴度公差时的定位误差。
(原题图见书本65页2-76图a)
图e
解:
方法一
(1)基准不重合误差
△j.b仁A2-A仁
第五章尺寸原理及应用
三、分析计算题
0.16,
==0.08mm
2
(2)基准位移误差△j2.b2=A2-A1=E2E1=O1O2(分析因为O1O2+O1E1=dE2E1+O1E1=d所以E2E1=O1O2)
方法二(列通式计算法)
A=C-EF=C-(—_d)=C+d-—
2222
Amax=C+Imx-DmnC为定值
2
Amin=C+dmin-Dmax
22
dmaxDmindminDmax0.160.1”
所以△d(A)=+=——一=0.13(mm
222222
A5A4
—「
AS
A0
1、试分析图5-45a、b、c中尺寸链的增减环.
解:
a图与AO反向的为增环,与A0同向的为减环
则增环为A1、A2、A3A5;减缓为A4A6
b图原尺寸链为并列尺寸链,其中A3为公共环,分解为两个独立的尺寸链A1、A2
为增环,A3A4为减环(A0为封闭环);B1为增环,A1为减环(B0为封闭环)
c图原尺寸链为并列尺寸链,将其分解为两独立尺寸链,其中A0=B2A3=B3,A1、
A2为增环,A3A4为减环(A0为封闭环);B1、B2、B3为增环,B4为减环(B0为封闭环)2.图5-46所示尺寸链
图5-46
(1)判断组成环中的增缓和减环
(2)用极值法计算封闭环的基本尺寸、公差和极限偏差
(3)用统计法计算尺寸链的基本尺寸、公差和极限偏差
1.各组成换尺寸均按正态分布,且中间偏差与平均偏差相等时。
2.各组成环尺寸按三角形分布,且中间偏差与平均偏差相等时。
解:
(1)判断组成环中的增环、减环
增环为A2、A4A5;减环为A1、A3
2)计算A0的基本尺寸、公差和极限偏差
A0=刀Az-刀Aj=(A2+A4+A5)-(A1+A3)
=(30+20+40)-(55+35)=0mm
TA0=ETai=TA1+TA2+TA3+TA4+TA5
=0.46+0.52+0.10+1.033+0.62=1.733
ESA0WESAz-EEIAj
=(0.26-0.022+0.62)-(-0.46+0.06)=1.258
EIA0=EEIAz-EESAj
=(-0.26-0.55+0)-(0+0.16)=-0.475
(3)计算尺寸链的基本尺寸、公差和极限偏差
1.组成环尺寸均按正态分布且中间偏差与平均偏差相等党组承欢的尺寸为对称分布且中间偏差与平均偏差相等时,如右图所示,则其中间尺寸Aim与平均偏差Ai也相等
1°封闭环尺寸A0.计算过程图⑵||
A0=EAz-Aj=(A2+A4+A5)-(A1+A3)=(30+20+40)-(55+35)=0mm
2。
封闭环公差TA0
因组成环公差按正态分布则
.m
TA0=「TAiTAi.=話0.46*0.460.52*0.520.10*0.100.033*0.0330.62*0.62=0.93Yid:
6mm
3°封闭环中间偏差厶0
kk
△0=△z-a△j
i1i=1
=(△2+A4+A5)-(△〔+△3)=(0+0.0385+0.31)-(0.23+0.11)=0.392mm
4。
封闭环极限偏差ESA0EIA0
TA00936
ESA0=△0+=0.392+=0.860mm
22
TA00936
EIA0=△0-=0.392-=-0.076mm
22
则A0=0X
2.各组成环尺寸均按三角形分布且中间偏差与平均偏差相等
1°圭寸闭环尺寸A0(计算过程同上)
AO=Omm
2。
封闭环公差TAO
因组成环公差按三角形分布,姐中间偏差与平均偏差相等故Ki=1.22
nJ
TA0='TAiTAi.=1.22*,0.46*0.460.52*0.520.10*0.100.033*0.0330.62*0.62\id:
=1.142mm
3°封闭环中间偏差厶0
kk
△0八△z-△j
i1i吕
=(△2+A4+A5)-(△〔+△3)
=(0+0.0385+0.31)-(0.23+0.11)=0.392mm
ESA0=
EIA0=
则
4、
TA01142
△0+=0.392+=0.963mm
22
△0-TA0=0.392-1.142=-0.179mm
22
+0.963
A0=0-0.仃9|
图5-48所示为一汽车变速器倒档装置简图,设计要求装配间隙A0=0.082~0.430mm若零
件设计图样规定:
双联齿轮3轮毂两端面尺寸A3=48-0.180;止推垫片2及4的厚度尺寸
A2=A4=1.50.°4mm试用极值法计算变速器壳体1的两内平面尺寸A1的基本尺寸A1的基本尺公差及极限偏差
AS
图5-48
解:
依题意建立倒档装置尺寸链如右图所示
封闭环为A0、增环为A1,减环为A2、A3A4。
其中A0=0;0.0:
3
(1)计算A1的基本尺寸
根本公式A0=刀Az-刀Aj
A0=A1-(A2+A3+A4)A1=A0;A2;A3;A4=0;1.5;48;1.5=51mm⑵计算A1的公差TA1
因为TA0=ETA仁TA1+TA2+TA3+TA4
所以TA仁TA0-(TA2+TA3+TA4)=0.348-(0.04+0.039+0.04)=0.229mm
(3)计算极限偏差ESA1EIA1
由ESA0WESAz-EElAj
所以0.43=ESA1-(-0.04-0.119-0.04)
ESA1=0.231(mm)
EIA1=-TA1+ESA1=-0.029+0.231=0.002(或由0.082=EIA1-(0-0.08-0)所以
EIA仁0.002)故A仁5+。
0霊
10、如图5-54所示为汽车倒档装置图。
设计要求倒档齿轮3的轮毂端面与垫片4间保证装配间隙0.5~1.00mm。
设计规定A仁20.6mmA2=A4=1.3Lmm标准件)。
欲采用完全互换装配法保证装配精度,试设计确定有关零件的尺寸公差和极限偏差。
图5-54
解:
装配尺寸链如右图所示
已知A1=(CTA0=0.5
A1=20.6mmA2=A4=1.30.o4mm标准件)A0为封闭环A1为增环A2、A3、A4为减环
俺完全互换法确定有关零件的尺寸公差及极限偏差
(1)求A3的基本尺寸
由A0=A1-(A2+A3+A4)得A3=A1-A2-A4-A0=20.6-1.3-1.3-0=18mm
TA0
(2)确定组成环公差由公式Tav.l=0有
n—1
Tav.l=
n-12
选择A1为协调环对其他组成环公差惊醒适当修正
取TA3=0.18mmIT12由公式5-21得TA仁TA0-(TA2+A3+A4)
=0.5-(0.04+0.18+0.04)=0.24mm
3。
确定组成环的极限偏差按公差注向体内原则A3=i8L
ESA仁ESA0+(EIA2+EIA3+IA4)=1+(-0.04-0.18-0.04)=0.74mm
EIA仁EIA0=(ESA2+ESA3+ESA4)=0.5+(0+0+0)=0.5mm故A1=20.6+0.74mm介于IT12~13之间)
14、图5-56所示为齿轮装置图。
设计要求:
保证装配精度一一轴向间隙A0=0.1~0.5mm设计
规定:
A1=430mm;A2=80mm;A3=100mm;A4=190mm;A5=6欲mi用不完全互换法保证装配精度,装配精度的合格率(置信水平)P=99.73%各组成环尺寸按正态分布,试分析确定有关
零件的尺寸公差和极限公差。
A1
AO
A21A3
一人4-
A5
"R
图5-56
解:
尺寸链如右图所示
A0为尺寸链A1为增环A2、A3A4A5为减缓
(1)求A0的基本尺寸公差、极限偏差
A0=A1-(A2+A3+A4+A5)=430-(80+100+190+60)=0TA0=0.5-0.1=0.4(mm)
A0=00.1f
(2)确定组成环公差
P=99.73%寸ki=1又因各组成环呈正态分布故k0=1
由公式5-23可知
Tav.q=Tav.s=TA0-=-0.4-=0.179mm
嘗n—1x/6—1
选择A1为协调环,其他组成环公差分别取为(按IT11选取)
TA2=0.19TA3=0.22TA4=0.29TA5=0.12(IT10)
贝UTA仁0.42-(0.192+0.222+0.292+0.122)
不成立重选都找IT10
TA2=0.12TA3=0.14TA4=0.185TA5=0.12
贝UTA1=0.42-(0.122+0.142+0.1852+0.122)=0.278mm相当于IT10~11
除协调环外按公差注向体内原则
A2=80LA3=100°q.i4A4=190°q.i85A5=60爲
(3)确定组成环极限偏差
先计算极限偏差由公式5-17有
k
△0='、
i4
k
△z-v△j=△1-(△2+A3+A4+A5)
i-1
0.3=△1-(-0.06-0.07-0.0925-0.06)
△1=0.018mm
ESA1=\1+更=0.018+0278=0.157mm
22
TA1q278
EIA1=△1-ta1=0.018-°^278=-0.121mm
22
故A仁厶彳。
;*;
19、图5-58所示为一齿轮装置图,装配精度要求:
确保轴向间隙A0=0~0.25mm设计规定;
A1=43CQq.25mm;A2=8012mm;A3=10°14mm;A4=190185mm;A5=58.12mm欲采用固定调整装配法保证装配精度,调整垫片初定值AF=2mm制造公差TAF=0.04mm试计算确定调整片组数Z、补偿能力S、调整垫片各族尺寸及极限偏差。
A1
■■
AO
A2
A3
_A4.
AS
AF
图5-58
解:
尺寸链图如右图所示
A1为增环,A2、A3A4、A5AF为减环。
A0为封闭环
已知A仁430°°.25mm;A2=80.12mm;A3=1°i!
C.14mm;A4=19(50.185mm;A5=5&12mm初定AF=2mm
TAF=0.04mm
(1)计算A0的基本尺寸、公差、极限偏差
A0=EAz-刀Aj=A1-(A2+A3+A4+A5+AF)
=430-(80+100+190+58+2)=0_
TA0=Amax-Amin=0.25-0=0.25
贝UA0=0°q.25mm
(2)计算调整垫片数及补偿能力SS=TA0-TAF=0.21
n2
、TAi
、_TA1+TA2+TA3+TA4+TA5_0.25+0.12+0.14+0.185+0.12
TA0-TAFTA0-TAF0.25-0.04
—3.88
取Z—4组
(3)计算调整垫片分组尺寸AFZ
AF1—□AZmax工Ajmin+TAF-A0max—430.25-(80-.012+100-0.14+190-0.185+58-0.12)
AF2—AF1-S—2.605-0.21—2.395爲mm
AF3—AF2-S—2.395-0.2仁2.185爲mm
AF4—AF3-S—2.185-.021—1.975爲mm
如图5-60a所示为某柴油机体零件及相关设计尺寸。
相关表面加工的工艺过程:
①精铣顶平
面P,工序尺寸为A1(图b);②精镗曲轴主轴承座孔和凸轮轴轴承孔,工序尺寸为B1、B2(图
c)。
试
建立工艺尺寸链,并指出尺寸链间关系和封闭环。
计算工序尺寸A1、B1及B2
图5-60
分析:
设计基准与定位基准不重合故需进行工艺尺寸误差计算,尺寸链如右图所示
B2—A2为公共环,B0A0为封闭环
解:
算公共环需从精度要求高的尺寸链着手
因B0—1550.07(IT8-9)A0—460±0.1(IT9-10)
故先解B尺寸链B仁B0+B2—155+205—360mm
因TB0—TB1+TB2其中TB0—0.07TB2—0.185(IT10)TB2>TB0无法满足设计要求需调整TB2为0.029(IT—6)即B2—20^.q29mm
则TB1—TB0-TB2—0.070-0.029—0.041(IT6-7)
由公式5-5可得ESB0=ESB1-EIB2
0.07=ESB1-(-0.029)ESB1=0.041
EIB0=EIB1-ESB2
0=EIB1-0EIB仁0
则B仁360。
0.041mm
②A仁A0+A2=460+205=665
TA0=TA1+TA2TA仁TA0-TA2=0.2-0.029=0.171(IT9)
ESA0=ESA1-(-0.029)ESA1=0.071
EIA0=EIA1-ESB2-0.仁EIA1-0EIA1=0.1
故A1=665+Zmm
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