互换性与测量技术复习题

第一次作业

1. 什么叫互换性？

答：同一规格的一批零件，任选其一，不需任何挑选和修理就能安装在机器上，并能满足其使用功能要求的性能。零部件所具有的不经任何挑选或修配便能在同规格范围内相互替换的特性叫做互换性。互换性是机器和仪器制造行业中产品设计制造的重要原则。 2. 什么叫几何参数？

答：所谓几何参数，主要包括尺寸大小、几何形状以及相互的位置关系等。 3. 什么叫公差？

答：允许零件几何参数的变动量。 4. 互换性的优越性有哪些？

答：在设计方面：零部件具有互换性，就可以最大限度地采用标准、通用件、和标准部

件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，有利于计算机辅助设计和产品品种多样化。

在制造方面：互换性有利于组织专业化生产，有利于采用先进工艺和高效率的专用

设备，有利于计算机辅助制造，有利于实现加工过程和装配过程机械化、自动化、从而可以提高劳动生产率和产品质量，降低生产成本。

在使用和维修方面：具有互换性的零部件在磨损及损坏后可及时更换，因为减少了

机器的维修时间和费用，保证机器连续运转，从而提高机器的使用价值。

5. 实现互换性的条件是什么？

答：制定标准；实行标准。

第二次作业

1. 试述标准公差、基本偏差、误差及公差等级的概念。

答：标准公差：标准中列表的，用以确定公差带大小的任一公差；

基本偏差：标准中列表的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差； 误差：工件在加工中，由于工艺系统误差的影响，使加工后零件的几何参数与理想

值不符合，其差别成为误差。

公差等级：指零件尺寸的不同精度水平。

2. 什么是基孔制配合和基轴制配合？优先采用基孔制配合的原因是什么？

答：基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各

种配合的一种制度。

基轴制配合：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各

种配合的一种制度。

原因：因为孔通常用定值刀具加工，用极限量规检验，所以采用基控制配合可以减

少孔公差带的数量，大大减少用定值刀具和极限量规的规格和数量，显然是 经济合理的。

3. 什么情况下应选用基轴制配合？

答：（1）在农业机械、建筑机械等制造中，有时采用具有一定公差等级的冷拉钢材，外

径不需要加工，可直接做轴。

（2）在同一基本尺寸的轴上需要装配几个具有不同配合性质的零件时，应选用基轴

制配合。

4. 解释间隙配合、过渡配合、过盈配合的概念。

答：间隙配合：具有间隙的配合，孔的公差带在轴的公差带之上。

过盈配合：具有过盈的配合，孔的公差带在轴的公差带之下。

过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合，孔的公差带与轴的公差带具有重叠。

5. 简述基本偏差系列的规律。

答：对于轴：a～h的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次减小；j～zc的基本偏差为下

偏差ei，其绝对值逐渐增大。

对于孔：A～H的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依次减小；J～ZC的基本偏差为

上偏差ES，其绝对值依次增大。H和h 的基本偏差为0。

6. 解读下列标注的含义

h7F8h7F8 25 25 25 25 h7 25：直径为25配合为h7 的轴； F8 25：直径为25配合为F8的孔； h7 25：基本尺寸为25配合为h7； 25F8：基本尺寸为25配合为F8。 7. 画出25F8H7H7，25，25的公差带图，说明其配合种类。 h7h6p6解：查表2-4可以得知：IT8=33 m，IT7=21 m，IT6=13 m

轴h7的基本偏差为上偏差，es=0

轴h7的下偏差为：ei=es-IT7=（0-21）m

基准轴h6的上偏差es=0，h6的下偏差为ei=es-IT6=（0-13）m=-13 m 轴p6的基本偏差为下偏差，查表2-7可得：ei=+22 m 轴p6的上偏差为：es=ei+IT6=（+22+13）m=+35m 孔F8的基本偏差为上偏查2-8可以得出ES=-22 m 孔F8的下偏差为：EI=ES-IT8=(-22-33) m=-55 m 基准孔H7的下偏差EI=0，

基准孔H7的上偏差为：ES=EI+IT7=（0+21）m=+21 m

0.0220由上可以得知：25F8250.055 ，25h7250.021可以得知配合为：过盈配合

0.021 25H7250，25h62500.013可以得知配合为：间隙配合

25H72500.021，25p6250.022可以得知配合为：过盈配合

0.035

第三次作业

1. 试用83块一套的量块，选择组成尺寸29.935mm和24.545mm的量块组。

答：由以下尺寸分析可以得知：

29.9351.005

28.9301.0327.9001.92662024.5451.005

23.5401.04022.5001.5002112029.935mm所需量块为：1.005mm一块、1.03mm一块、1.9mm一块、6mm一块、

20mm一块。

24.545mm所需量块为：1.005mm一块、1.04mm一块、1.5mm一块、1mm一块、

20mm一块.

2. 通过对工件的多次重复测量求得的测量结果，可减少那类误差？为什么？

答：可以减少随机误差，因为随机误差的产生就是由于计量器具的变形、测量力的不稳

定、温度的波动、仪器中油膜的变化以及读书不准确等所引起的，所以通过多次的测量可以减少这类误差。

3. 测量误差按性质分可分为哪三类？各有什么特征？ 答：分为：系统误差、随机误差、粗大误差三类；

特点：系统误差是在相同条件下多次重复测量时，其绝对值和符号保持不变或按一定规律变化的误差，使用标准的量块或精密合格的仪器可减小误差。 随机误差是在相同条件下多次重复测量时，其绝对值和符号保持以不可预定的方式变化的误差，是不可避免的，在相对稳定的条件下才可进行。粗大误差是由于测量者主观上的疏忽大意、客观条件的剧变或使用有缺陷的计量器所造成的。粗大误差的结果是明显歪曲的，应剔除这些粗大误差测量值。

第四次作业

1. 试述形位公差的项目和符号，并说明常用公差带形式？

答：行为公差的项目、符号、及常用公差带形式如下：

第五次作业

1. Ra和Rz的区别何在？各自的常用范围如何？

答：Ra是轮廓算术平均偏差，在取样长度l范围内，被测轮廓线上各点至基准线的

距离的算术平均值，测得值Ra越大，则表面越粗糙；Ra能客观地反映表面微观几何形状的特性，但因受到计量器具功能的限制，不用作过于粗糙或太光滑的表面评定参数。

Rz表示微观不平度十点平均高度，在取样长度l范围内，被测表面上5个最大

的轮廓峰高平均值与5个最大的谷底深的平均值之和称为十点平均高度。测得Rz值越大，则表面越粗糙；Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平顿的几何特性；同时，若取点不同，则所得Rz值也不同，因此

受测量者主观影响较大。

2. 选择表面粗糙度参数值，是否越小越好？

答：不是越小越好；一般来说，表面粗糙度值越小，零件的工作性能越好，使用寿命也越长，但是决不能认为表面粗糙度值越小越好，为了获得粗糙度小的表面，则零件需经过复杂的工艺过程，这样加工成本可能会随之急剧增高，因此选择表面粗糙度参数值既要考虑零件的功能要求，又要考虑其制造成本，在满足功能要求的前提下，应尽可能选用较大的粗糙度数值。

第六次作业

1.极限量规有何特点？如何用它判断工件的合格性？

答：光滑极限量规的外形与被检测对象相反，检验孔的量规称为塞规，检验轴的量规

称为卡规（或环规）；是一种没有刻度的专用计量器具，只能判断工件合格与否，而不能获得工件实际尺寸的数值。

光滑极限量规一般是通规和止规成对使用，通规是检验工件最大实体尺寸的量规，止规是检验最小实体尺寸的量规。

检验时如果通规能通过工件而止规不能通过，则认为工件是合格的，否则工件就不合格。

2.量规分几类？各有何用途？孔用工作量规为何没有校对量规？

答：量规分为：工作量规、验收量规、校对量规。

用途：工作量规：是工人加工工件时用来检验工件的量规，其通端和止端的代号

分别为“T”和“Z”。

验收量规：检验部门或用户代表验收产品时所用的量规。 校对量规：用以检验轴用工作量规的量规。

孔用工作量规没有校对量规是因为：孔用工作量规用指示式计量器具测量很方便

不需要校对量规。

3.画出量规的尺寸公差带与工件的尺寸公差带有何关系？

答：

第七次作业

1. 滚动轴承的精度是根据什么分的？共有几级？代号是什么？

答：根据国家标准的规定，向心滚动轴承按其尺寸公差和旋转精度分为五个公差等级，代号分别为：G、E、D、C、B，G级精度最低，依次逐渐提高，B级最高。 2. 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合，分别采用何种基准制？有什么特点？

答：由于轴承是标准部件，为便于互换和大量生产，轴承外圈外径和外壳孔的配合采用基轴制，内圈内径与轴颈的配合采用基孔制。所以，外圈外径是基准轴，内圈内径是基准孔。但基准孔的公差带与一般基准孔H不同，其上偏差ES=0，下偏差EI为负值，

轴承内圈通常与轴一起旋转，为防止结合面间相对滑动而产生磨损，应选用小过盈的配合。为此，滚动轴承国家标准将内圈内径的公差带规定在零线的下方，使它与形成标准过渡配合的公差带（j、is、k、m、n）相配时，得到较紧的配合。

轴承外圈安装在外壳孔中，通常不旋转。考虑到工作时温度升高会使轴热胀伸长而产生轴向移动，因此两端轴承中有一端应是浮动支承，配合应较松；不然，轴会弯曲使轴承内部有可能卡死。为此，标准将外圈外径公差带规定在零线的下方，它与基本偏差h的公差带位置相同，但公差值是根据轴承特别需要，依其公差等级另行规定的。

3. 滚动轴承的内径公差带分布有何特点？为什么？

第八次作业

1. 什么叫尺寸链？如何确定封闭环、增环和减环？

答：尺寸链：在零件的加工或机器的装配工程中，由一组彼此相互连接的尺寸形成

封闭尺寸组，其中的一尺寸的精度受其他所有尺寸的影响，这组尺寸即为尺寸链。

封闭环：封闭环是加工或装配工程中最后自然形成的那个尺寸，是尺寸链中其

他尺寸相互结合后获得的尺寸，封闭环的实际尺寸受尺寸链中其他尺寸的影响。

增环：在其他尺寸环不变的条件下，某一组成环的尺寸增大，封闭环的尺寸也

随之增大；某一组成环的尺寸减小，封闭环的尺寸也随之减小，那么该组成环就是增环。

减环：在其他尺寸环不变的条件下，某一组成环的尺寸增大，封闭环的尺寸随

之减小；某一组成环的尺寸减小，封闭环的尺寸随之增大，那么该组成环就是减环。

第九次作业

1. 螺纹中经、单一中经和作用中经三者有和区别和联系？

答：中经：是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过螺纹牙型上沟槽和凸起宽

度相等的地方。

单一中经：是一个假想圆柱直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于二

分之一基本螺距的地方。

作用中经：是在规定的旋和长度内，正好包络实际螺纹的一个假想的理想螺

纹中经，这个假想螺纹具有基本牙型的螺距、半角以及牙型高度，并在牙顶和牙底留有间隙，以保证不与实际螺纹的大、小径发生干涉。

联系：d2作用=d2实际+（fp+f）；D2作用=D2实际-（fp+f）；当螺距无误差

22时，单一中经和中经相等。

2. 试按GB/T 114-2001 确定矩形花键623H7H10H11266中内外花键的小g7a11f9径、大径、键宽、键槽宽的极限偏差和位置公差，并指出各自应遵守的公差原则。

答：键数N=6，小径d=23，大经D=26；键宽B=6

花键规格：N×d×D×B 6×23×26×6 花键副：623H7H10H11 GB/T 114-2001 266g7a11f9 外花键：623H726H106H11 GB/T 114-2001 内花键：623g726a116f9 GB/T 114-2001

小径的极限尺寸应遵守包容要求；

花键的位置公差应遵守最大实体要求；

键和键槽的对称度、等分度公差应遵守独立原则。

3. 对齿轮传动有哪些要求？

答：（1）传递运动的准确性：要求齿轮在一转范围内，最大转角误差限制在一定范

围内，以保证从动件与主动件运动协调一致。

（2）传动的平稳性：要求齿轮传功瞬时传动比的变化尽量小，以保证低噪音、

低冲击和较小的振动。

（3）载荷分布的均匀性：要求齿轮啮合时齿面接触良好，以免引起应力集中，

造成齿面局部磨损加剧，影响齿轮使用寿命。

（4）传动侧隙：要求齿轮啮合时，非工作齿轮间应留有一定间隙。