几何精度规范学作业5答案.doc

几何精度规范学作业
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第一章 几何精度设计概论
1－1 判断题
1．任何机械零件都存在几何误差。 （√）
2．只要零件不经挑选或修配，便能装配到机器上，则该零件具有互换性。（×）
3．为使零件具有互换性，必须把加工误差控制在给定的范围内。 （√）
4．按照国家标准化管理委员会的规定，强制性国家标准的代号是GB/Q，推荐性国家标准的代号是GB/T （× ）
1－2 选择填空
1．最常用的几何精度设计方法是 （计算法，类比法，试验法）。
2．对于成批大量生产且精度要求极高的零件，宜采用 （完全互换，分组互换，不需要互换）的生产形式。
3．产品标准属于 （基础标准，技术标准，管理标准）。
4．拟合轮廓要素是由 （理想轮廓，实际轮廓，测得轮廓）形成的具有 （理想形状，实际形状，测得形状）的要素。
第二章 尺寸精度
2－1 判断题
1．公差可以认为是允许零件尺寸的最大偏差。 （×）
2．只要两零件的公差值相同，就可以认为它们的精度要求相同。 （×）
3．基本偏差用来决定公差带的位置。 （√）
4．孔的基本偏差为下偏差，轴的基本偏差为上偏差。 （×）
5．30f7与30F8的基本偏差大小相等，符号相反。 （√）
6．30t7与30T7的基本偏差大小相等，符号相反。 （×）
7．孔、轴公差带的相对位置反映配合精度的高低。 （×）
8．孔的实际尺寸大于轴的实际尺寸，装配时具有间隙，就属于间隙配合。（×）
9．配合公差的数值愈小，则相互配合的孔、轴的公差等级愈高。 （ √）
10．配合公差越大，配合就越松。 （ ×）
11．轴孔配合最大间隙为13微米，孔公差为28微米，则属于过渡配合。(√）
12．基本偏差a～h与基准孔构成间隙配合，其中a配合最松。 （√）
13．基孔制的特点就是先加工孔，基轴制的特点就是先加工轴。 （×）
14．有相对运动的配合选用间隙配合，无相对运动的均选用过盈配合。 （×）
15．不合格的轴孔装配后，形成的实际间隙（或过盈）必然不合格。 （×）
16．优先采用基孔制是因为孔比轴难以加工。　　　　　　　　　　　　（×）
2－2。单项选择题
1．在间隙配合中，配合精度高低取决于 。
A．最大间隙 B．最小间隙 C．平均间隙 D．配合公差
2．不用查表可知配合φ30H7／f6和φ30H8／f7的 相同。
A．最大间隙 B．最小间隙 C．平均间隙 D．配合精度
3．不用查表可知下列配合中，间隙最大的是 。
A．Φ30F7／h6 B．Φ30H8／p7 C．Φ30H8／k7 D．Φ60H7／d8
4．不用查表可知下列配合中，配合公差数值最小的是 。
A．Φ30H7／g6 B．Φ30H8／g7 C．Φ60H7／u6 D．Φ60H7／g6
5．不用查表可知下列配合代号中，属于过渡配合的有 。
A．Φ60H7/s6 B．Φ60H8／d7 C．Φ60M7／h7 D．Φ60H9／f9
6．与30H7∕r6的配合性质完全相同的配合是 。
A．30H7∕p6 B.30H7∕s6 C.30R7∕h6 D.30H8∕r6
7．比较Φ40H7和Φ140S6的精度高低，可知 。
A 两者相同 B. 前者精度高 C.后者精度高 D 无法比较
8．下列配合零件应选用基孔制的有 。
A．滚动轴承外圈与外壳孔 B．同一轴与多孔相配，且有不同的配合性质
C．滚动轴承内圈与轴 D．轴为冷拉圆钢，不需再加工
9．轴孔配合具有较高的定心精度且便于拆卸时，应选择的配合是 。
A．H7∕d6 B． H7∕s6 C．H7∕k6 D．H7∕u6
10．下列配合零件，应选用过盈配合的有 。
A．传动轴上的隔离套 B．传递较大转矩一般不拆卸的结合件
C．能够轴向移动的齿轮 D．机床上要求定心且常拆卸的挂轮
2－3查表确定下列配合孔、轴的极限偏差，画出孔、轴公差带图，指出采用的配合制和配合种类。（公差带图上必须标明零线、基本尺寸和极限偏差数值）
TD
+0.0160
+0.0055
Td
-0.0055
0
φ45
1．Φ30F8/h7 2. Φ45H6/js5
TD
+0.0530
+0.0200
Td
-0.0210
0
φ30

3. Φ80H7/s6 4. Φ80S7/h6
TD
-0.048
Td
-0.019
0
φ50
-0.078

TD
+0.0300
+0.078
Td
+0.059
0
φ80

ES= —ei+△
= —0.059+0.011= —0.048

2－4试根据表中已有的数值，计算并填写该表空格中的数值（单位为mm）。
基本
尺寸
孔
轴
最大
间隙
最小
间隙
平均
间隙
配合
公差
上偏差
下偏差
公差
上偏差
下偏差
公差
Φ50
+0.039
0
0.039
-0.025
-0.064
0.039
+0.103
+0.025
+0.064
0.078
Φ25
-0.027
-0.048
0.021
0
-0.013
0.013
-0.014
-0.048
-0.031
0.034
2－5有一基孔制的孔、轴配合，基本尺寸为65 mm，最大间隙为28μm，孔公差为30μm，轴公差为19μm。试计算确定孔、轴的极限偏差，配合公差，最小间隙（或最大过盈），并画出轴、孔公差带图。
T
+0.03
Td
+0.002
0
φ60
+0.021

2－6根据下列条件，采用基孔制（或基轴制）确定标准配合。（要求确定孔、轴的尺寸公差带和配合代号，并画出孔、轴公差带图）。
1．基本尺寸为Φ100mm,最大间隙为110μm，最小间隙为70μm；
2．基本尺寸为Φ40mm,最大过盈为85μm，最小过盈为20μm；
TD
+0.0220
-0.072
Td
-0.087
0
φ40

第三章 表面精度
3－1判断题
1. 表面缺陷属于偶然性表面结构，存在表面缺陷的零件即为废品。 （×）
2．表面粗糙度轮廓和表面波纹度轮廓一般都有周期变化的特点。 （√ ）
3．评定粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它通常包含几个评定长度。（× ）
4．轮廓最小二乘中线是唯一的。 （√）
5．粗糙度参数Ra应用最广。 （√ ）
6．只要加工方法能够保证，选择表面粗糙度评定参数值应尽量小。 （×）
7．零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。 （√ ）
8．摩擦表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。 （√ ）
9． 承受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应小。 （√ ）
10．粗糙度要求不高的表面，应按未注粗糙度处理，即不必进行标注。 （×）

3－2 选择填空（括弧中为备选答案）
1．一般来说，波长 mm属于波纹度范围（小于1，1～10，大于10）。
2．从粗糙度轮廓上计算所得到的参数称为 （P，R，W）参数；从波纹度度轮廓上计算所得到的参数称为 （P，R，W）参数。
3．区分粗糙度与波纹度之间界限的轮廓滤波器波长为 （λs，λc，λf）。
4．评价轮廓耐磨性的最佳参数是 （Ra，Rz，Rsm，Rmr）。
5．下列粗糙度标注中，规定上限值的是 b,e ，规定上限值和下限值的是 c ，规定最大值和最小值的是 d 。

6．标注粗糙度时若规定上限值，只要实测参数值的数目有 （16％，50％，84％）不超过规定的上限值，仍为合格。

3－3将下列表面粗糙度技术要求标注在图样上（均采用去除材料的加工方法）。

1．Ф20孔的表面粗糙度参数Ra的上
限值为1.6μm；Ф40孔的表面粗糙
度参数Ra的最大值为0.8μm。
2．Ф50和Ф80圆柱面粗糙度参数Rz
的上限值为2.5μm；
3．其余表面的表面粗糙度参数Ra的
上限值为12.5μm。

第四章 形状与位置精度
4－1判断题
1．规定平行度公差和平面度公差的几何要素均为关联要素。 （ ×）
2．圆度公差带是两个同心圆之间的区域，且圆心在基准轴线上。 （×）
3．平面直线的直线度公差带形状是两平行直线之间的区域。 （√）
4．实际要素若存在形状误差，则一定存在位置误差。 （√）
5．实际要素若存在位置误差，则一定存在形状误差。 （× ）
6．测得某平面对基准的平行度误差为0.05mm，则该平面的平面度误差一定不大于0.05mm。 （√）
7．同一被测要素同时给出的位置公差值一般要大于形状公差值。 （×）
8．图样标注中mm孔，如果没有标注其圆度公差，则其圆度误差值可能大于0.021mm。 （× ）
9．若轴的轴线直线度误差未超过公差值，则此轴的同轴度误差亦合格。× ）
10． 端面全跳动公差和平面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（√ ）

4－2 选择题
1．下面属于定向公差的是
A、◎，∥ B、∠，⊥ C、⊥，↗ D、∥，―
2．形位公差标注时不能作为基准代号的字母是 。(E、K、M、H、P)
3．定向公差可用来综合控制被测要素的 。
A、定向误差和形状误差 B、定向误差和定位误差
C、形状误差和定位误差 D、形状误差、定向误差和定位误差
4．标注圆柱度公差的几何要素必须位于
A、两个同轴圆柱面内 B、与基准同轴的一个圆柱内
C、一个圆柱内 D、与基准同轴的两个同心圆柱内
5．标注同轴度公差的几何要素必须位于
A、一个圆柱内 B、与基准同轴的一个圆柱内
C、两个同轴圆柱内 D、与基准同轴的两个同心圆柱内
6．测得某平面对基准的垂直度误差为0.04mm，则它的 误差一定不大于0.04mm。
A、平面度 B、倾斜度 C、对称度 D、平行度

4－3试将下列技术要求标注在图4－1上：
(1) 圆锥面a的圆度公差0.01mm；
(2) 圆锥面a对φ30 孔轴线的斜向圆跳动公差0.05mm；
(3) φ30孔轴线在任意方向上的直线度公差为0.02mm；
(4) φ30孔表面的圆柱度公差0.006mm；
(5) 右端面b对φ30孔轴线的端面圆跳动公差为0.02 mm；
(6) 左端面c对右端面b的平行度公差为0.03mm；
(7) 轮毂槽8±0.018的中心面对φ30孔轴线的对称度公差为0.04mm。

图4-1
4－4将下列形位公差要求标注在图4－2上
(1) 底面的平面度公差为0.015mm；
(2)φ50孔轴线对φ30孔轴线的同轴度公差为0.03mm；
(3) φ30孔和φ50孔的公共轴线对底面的平行度公差为0.04mm。

图4－2

4－5．改正图4－3中左图标注的错误，将其直接注在右图上（不得改变形位公差项目）。

图4－3

4－6。试比较图4－4中垂直度与位置度标注在公差带的大小、形状、方向和位置上的异同。
图4－4
答：相同点：公差带均为直径0.05且垂直于基准面A的圆柱面内，即公差带大小、形状、方向均相同；
不同点：公差带位置不同，垂直度公差带可在的尺寸公差带内浮动，而位置度公差带的位置有理论正确尺寸相对及准确的

第五章 综合精度
5－1。判断题
1．尺寸公差与形位公差采用独立原则时，零件加工的实际尺寸和形位误差中有一项超差，则该零件不合格。 （√ ）
2．极限尺寸和作用尺寸都是设计时给定的。 （× ）
3．采用包容要求时，被测要素的实际轮廓必须遵守最大实体实效边界。 （×）
4．最大实体要求应用于被测要素时，则被测要素的尺寸公差可补偿给形位误差，形位误差的最大补偿值为尺寸公差。 （√）
5．采用最大实体要求的零形位公差时，被测要素不一定为中心要素。 （× ）
6．可逆要求应用于最大实体要求时，当其形位误差小于给定的形位公差，允许实际尺寸超出最大实体尺寸。 （√ ）
5－2。选择题
1．某孔标注为60H7（），它的理想边界及边界尺寸分别是 。
A、最大实体边界, 60.03 B、最小实体边界, 60
C、最小实体边界, 60.03 D、最大实体边界, 60
3．下列形位公差项目能够采用最大实体要求的是 。
Ａ、平面度 Ｂ、圆柱度 Ｃ、对称度 Ｄ、面轮廓度
2．跳动公差必须采用的公差原则是 。
Ａ、独立原则 Ｂ、包容要求 Ｃ、最大实体要求 Ｄ、可逆要求
4．无论孔的实际尺寸合格与否，其体外作用尺寸一定不大于 尺寸。
Ａ、最大实体尺寸 Ｂ、最小实体尺寸 Ｃ、局部实际尺寸 Ｄ、实效尺寸
5．采用可逆最大实体要求时，允许孔的实际尺寸 。
Ａ、小于最小极限尺寸 Ｂ、大于最大极限尺寸
C、小于最大实体实效尺寸 D、大于最小实体实效尺寸
5－3．根据图5－1的标注，填写下表内容。

图 号
a
b
c
最大实体尺寸（mm）
φ40
φ40
φ80.04
最小实体尺寸（mm）
39.975
φ40.025
φ80.01
所用公差原则
包容要求
最大实体要求
可逆最大实体要求
理想边界名称
最大实体边界
最大实体实效边界
最大实体实效边界
理想边界尺寸（mm）
φ40
φ39.98
φ80.06
MMC时的形位公差（mm）
0
0.02
0.02
LMC时的形位公差（mm）
0.01
0.045
0.05
实际尺寸合格范围（mm）
φ40-39.975
φ40-40.025
φ80.01-80.06

5－4 根据图5－2的标注，回答下列问题：
（1）指出被测要素遵守的公差原则。
（2）求出单一要素的最大实体实效尺寸，关联要素的最大实体实效尺寸。
（3）指出被测要素的形状公差和位置公差的给出值和最大允许值。
（4）若被测要素实际尺寸皆为φ20mm，允许垂直度误差是多大？
（5）试对直线度公差框格标注进行修改，使之满足可逆最大实体要求，并说明
（1）采用最大实体要求
（2）单一要素：dMV=20.03+0.01=Ф20.04
关联要素：dMV=20.03+0.05=Ф20.08
（3）直线度公差：给出值：Ф0.01
最大值：0.01+0.05=Ф0.06
垂直度公差：给出值：Ф0.05
最大值：0.05+0.05=Ф0.1
（4）若被测要素实际尺寸皆为φ20，允许垂直度误差是0.05+0.03=φ0.08
（5）修改如图
轴的实际直径合格范围分别是
直线度为Ф0.01时,da应在19.98-20.03之间
直线度为Ф0.005时,da应在19.98-20.035之间
直线度为Ф0. 0时,da应在19.98-20.04之间

图5－2

第六章 典型结合的精度
6－1判断题
1．滚动轴承的精度等级分为0、2、4、5、6，其中0级最高，6级最低。（×）
2．虽然滚动轴承内孔与轴颈采用基孔制配合，但轴承内孔上偏差为0。 （√）
3．由于滚动轴承加工困难，故配合时应以滚动轴承作基准件。 （×）
4．与滚动轴承配合的轴颈公差带选用Ф40j6，则装配图上应标注为Ф40H7/j6。 （×）
6－2 选择填空（括弧中为备选答案）
1．轴颈Ф40h6与滚动轴承内圈的配合属于 （间隙配合，过渡配合，间隙或过渡配合，过盈配合）。
2．与汽车前轮轮毂配合的滚动轴承外圈承受 （旋转负荷，定向负荷），因此配合应 （紧些，松些）。
3．与滚动轴承配合的轴颈规定圆柱度公差，其目的是 （便于轴颈加工，便于装配，防止内圈变形，防止套圈歪斜）。
4．平键与轴槽配合采用 （基孔制，基轴制）， 与轮毂槽配合采用 （基孔制，基轴制）。
5．在单键联接中，主要配合尺寸是__ __ （键宽，键长，键高）。

6－3 轴承套圈承受的径向负荷有哪三种类型？其配合的松紧程度有何不同？

6－4某减速器中使用的0级向心球轴承，采用剖分式外壳，内径为Ф40mm，外径为Ф80mm ，额定动载荷为29500N，工作情况为外圈固定，轴的转速为980r/min，承受的定向径向载荷为1800N，试选择轴颈和壳体孔与轴承的配合，确定轴颈和壳体孔的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度数值，并将它们分别标注在图6－1上。（写出必要的计算及选用步骤）

图6－1
6－5某齿轮减速器的中间轴与齿轮孔采用平键联结。齿轮孔径为Ф40mm，键宽14mm，试确定轴槽和轮毂槽的有关尺寸公差、形位公差和表面粗糙度参数允许值，并把它们标注在图6－2上。（写出必要的步骤）

图6－2
第七章 典型传动的精度
7－1判断题
1．任何齿轮传动都应具有传递运动精度、工作平稳精度、齿面接触精度以及合理齿侧间隙的要求。 （√）
2．齿轮精度等级越高，齿侧间隙应越小。 （× ）
3．单个齿距偏差和齿距累积总偏差均用于评定齿轮的运动精度。 （× ）
4．齿廓总偏差不仅影响工作平稳性，也影响齿面载荷分布的均匀性。 （√ ）
5．螺旋线偏差主要影响齿面载荷分布的均匀性。 （√ ）
6．直齿圆柱齿轮不存在螺旋线偏差。 （× ）
7．具有径向跳动的齿轮不一定存在径向综合偏差。 （× ）
8．径向综合总偏差中一定包含一齿径向综合偏差。 （√ ）
9．齿厚偏差将影响侧隙的大小。 （√ ）
10．齿厚上、下偏差应符合国家标准的规定。 （× ）

7－2. 选择填空（从括弧中选择一个正确的答案，将它写在横线上）
1．对于精密机床的分度齿轮，主要精度要求是 （传递运动精度，工作平稳性精度，齿面接触精度）。
2．对于矿山机械中的低速重载齿轮，主要精度要求是 （传递运动精度，工作平稳性精度，齿面接触精度）。
3．生产中保证侧隙的常用方法是 （减薄齿厚，增大中心距，采用变位齿轮）。
4．影响齿轮传递运动准确性的偏差项目有 （一齿径向综合偏差，齿轮径向跳动，公法线长度偏差， 齿廓总偏差 ）。
5．影响齿轮载荷分布均匀性的偏差项目有 （单个齿距偏差；径向综合总偏差，齿轮径向跳动，公法线长度偏差， 螺旋线总偏差）。
6．齿轮副的轴线若不平行，将会影响到齿轮的 （传递运动精度，工作平稳性精度，齿面接触精度）。
7．按类比法确定齿轮传动平稳性的精度等级时，应主要考虑齿轮的 （侧隙大小，润滑方式，圆周速度，转角误差）。
8．盘形齿轮的基准轴线是指 （内孔，齿顶圆，齿根圆，基圆）的中心线。
7－3一对渐开线直齿圆柱齿轮，m＝4 mm， z1＝30，z2＝90，b＝30mm，6级精度。试查表确定主要精度评定项目的公差或极限偏差值，并填入下表。

项目
代号
小齿轮（z1=30）
大齿轮（z2=90）
齿距累积总公差
Fp

单个齿距极限偏差
fpt

齿廓总公差
Fα

螺旋线总公差
Fβ

径向综合总公差
Fi″

一齿径向综合公差
fi″

径向跳动公差
Fr

7－4某减速器中的直齿圆柱齿轮，齿数z=60，模数m=3mm，压力角α=20°，变位系数为零，齿宽b=40mm，传递功率为3kW，转速n=480r/min。试确定该齿轮的精度等级。若测得齿距累积总偏差为0.06mm，是否达到对应精度的要求。

7－5某减速器中相互啮合的两个直齿圆柱齿轮的模数m=4mm，压力角α=20°，变位系数为零，齿数分别为z1=30和z2=96，齿宽分别为b1=75mm和b2=70mm，基准孔直径分别为d1=Ф40mm和d2=Ф55mm。两齿轮的精度均为
8－7－7 GB/T10095.1，试确定：
① 大齿轮的精度评定指标的公差或极限偏差；
② 大齿轮齿厚的极限偏差；
③ 大齿轮的公称公法线长度及极限偏差，相应的跨齿数、；
④ 大齿轮的齿坯公差 [包括齿轮轮毂键槽（b=16mm）的尺寸公差、形位公差和粗糙度]；
⑤．大齿轮各个表面的表面粗糙度轮廓幅度参数及其允许值；
⑥．将上述技术要求标注在齿轮图上。

第八章 几何检测基础
8－1判断题
1．由第三方对企业生产的产品进行检测并判断其合格性就是质量认证。（× ）
2．量块按等使用为实际值，所以精度更高。 （√ ）
3．使用的量块数越多，组合出的尺寸准确度越高 （× ）
4．只要检定量块用的仪器精度足够高，3级量块也可以检定为1等量块。（× ）
5．选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。 （× ）
6． 0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。 （√ ）
7．高精度测量仪器的分度值都很小，可见测量精度取决与仪器的分度值（× ）
8．测量结果中产生随机误差是不可避免的。 （√ ）
9．用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少系统误差的影响。（× ）
10．采用间接测量是提高测量精度的有效方法。 （× ）

8－2. 选择填空（从括弧中选择一个正确的答案，将它写在横线上）
1．某量块标称尺寸为20mm,修正值为+0.001mm, 则该量块的实际尺寸为
mm（20，19.999，20.001）。
2关于量块的概念，正确的说法是 （量块的级是根据测量精度划分的，量块按等使用不包含测量误差，量块按级使用不包含制造误差，量块按等使用比按级使用精度高）。
3用千分尺测量30mm的标准量，读数为30.01mm，当用该千分尺测量工件时，产生的系统误差为 （＋0.01mm,－0.01mm）；若测得工件尺寸为30.25mm，则该工件的实际尺寸应为 （30.26mm，30.24mm）。
4在相同条件下对一被测量进行重复测量，若测得值彼此很接近但与真值相差较大，则说明该测量方法 （随机误差大系统误差小，系统误差大随机误差小）。
5若单次测量的标准不确定度为0.03mm，则9次测量的平均值的标准不确定度为 mm（0.03 mm，0.01mm，0.03/9mm）
6．用多次重复测量值求得的标准差称为 （标准不确定度，合成标准不确定度，扩展不确定度），通常取标准差的3倍作为
（标准不确定度，合成标准不确定度，扩展不确定度）。

8－3用立式光学比较仪测量基本尺寸为ф30mm的轴颈，用标称尺寸为30mm的量块调零后，测量轴颈时的示值为+10μm，若量块实际尺寸为29.998mm，试求被测轴颈的实际尺寸。

8－4在某仪器上对轴尺寸进行10次等精度测量，得到数据如下：35.008、35.004、35.008、35.010、35.007、35.008、35.007、35.006、35.008、35.004mm。若已知在测量过程中不存在系统误差，试判断是否存在偶然误差（粗大误差），并用第一次测得值及所有测得值的算术平均值表示测量结果。

8－5参看下图，在工具显微镜上用间接测量法测量圆弧半径R，测得弓高h= 12.800mm，弦长s=58.560mm，若弓高和弦长测量的标准不确定度均为0.003mm，求圆弧半径及其扩展不确定度（测量中不存在系统误差）。

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