1.4 互换性的意义及作用?

设计方面：可以最大限度地采用标准件、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，加速产品更新。有利于计算机辅助设计和产品的多样化。

制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，提高产品质量和生产率，降低制造成本。

装配过程：提高装配质量，缩短装配周期。 使用维修方面：缩短机器的维护时间，节约修护费用，提高机器的使用价值。 1-6 判断下面说法是否正确。（对或错以 √ 或 × 表示）

（1）对大批量生产的同规格零件要求有互换性，单件生产则不必遵循互换性原则。（×）

（2）遵循互换性原则将使设计工作简化，生产效率提高，制造成本降低，使用维修方便。（√）

（3）标准化是通过制定、发布和实施标准，并达到统一的过程，因而标准是标准化活动的核心。（√） 1-7 填空：

（1）零部件具有互换性必须满足三个条件，即装配前不需要挑选，装配时不调整或修配，装配后满足使用要求。

（2）在生产中采用的分组装配法，是在设计阶段就确定了的，它属于不完全互换。

（3）为了控制加工误差，在设计时需要规定公差，在制造时需要进行检测。 （4）保证互换性生产的基础是标准化。

第二章 习题 2-1 图样上给定的轴直径为?45n6(?0.033?0.017)。根据此要求加工了一批轴，实测后

得其中最大直径（即最大实际尺寸）为45.033 mm，最小直径（即最小实际尺寸）为? 45.000mm。问加工后的这批轴是否全部合格（写出不合格零件的尺寸范围）？为什么？这批轴的尺寸公差是多少？ 答：轴直径的技术要求?45n6(?0.033?0.017)决定了轴的极限尺寸为dmax?45.033mm

和dmin?45.017mm。所以轴合格条件为dmax?da?dmin；依据题意，这批轴不能全部合格，不合格零件的尺寸为45.000mm?da?45.017mm。一批轴的尺寸公差也是由图纸设计阶段决定的，所以仍然为33?17?16?m

2-2 在同一加工条件下，加工30H6孔与加工100H6孔，应理解为前者加工困难还是后者加工困难或者两者加工的难易程度相当？加工50h7轴与加工50m7轴，应理解为前者加工困难还是后者加工困难或者两者加工的难易程度相当？ 答：在同一加工条件下，加工30H6孔与加工100H6孔应理解为前者加工困难；加工50h7轴与加工50m7轴应理解为两者加工的难易程度相当。

-4 按给定的尺寸

.046?60?00mm（孔）和

0.041?60??0.011mm（轴）加工孔和轴，现取出一

对孔、轴，经实测后得孔的尺寸为60.033mm，轴的尺寸为60.037mm。试求该

孔、轴的实际偏差以及该对孔、轴配合的实际盈、隙；并说明它们的配合类别。 答：图纸的设计要求

0.046 0.041

孔 轴 0.011

0

孔的公差带与轴的公差带相互交叠，设计的是过渡配合。设计的

最大间隙Xmax?0.046?0.011?0.035mm； 最大过盈Ymax?0?0.041??0.041mm。

而取出的实际零件的孔的实际偏差60.033?60?0.033mm； 轴的实际偏差60.037?60?0.037mm；

这对实际的孔、轴配合因为轴的实际加工尺寸比孔大，所以是过盈配合。 过盈量为0.033 － 0.037= － 0.004mm。

2-5 某一配合的配合公差Tf = 0.050mm，最大间隙Xmax = +0.030 mm，问该配合属于什么配合类别？ 答：因为

Tf?Th?Ts?(ES?EI)?(es?ei)?(ES?ei)?(EI?es)?Xm?Ym (1)

aa即Tf?Xmax?Ymax

此时想求得Ymax，就必须判断绝对值内的正负。

情况1：设Ymax是真过盈，则Ymax?0应该为负，则由式(1)知绝对值符号打开为正，所以可由式(1)推导知Ymax??(Tf?Xmax)

情况2：假设Ymax不是过盈是间隙，我们在课堂上已经阐述过，此时它若是间隙则一定为最小间隙，则由式(1)知绝对值符号内是最大间隙减去最小间隙，绝对值打开后仍为正。结果同情况1。

经过上述分析知，由Ymax??(Tf?Xmax)??(0.050?0.030)??0.020mm，所以配合是过渡配合。

?20?202-8已知? 20H7/m6的尺寸偏差为，按配合性质不变, 改换成

?0.021?0.0210?0.008基轴制配合，则20M7/h6中孔、轴尺寸的极限偏差为多少？

答：由题意可判断出基本尺寸20mm的IT6=(0.021－0.008)=0.013 μm；IT7=0.021 μm；且由

?20?2020H7/m6 知是过渡配合，配合公差?0.021?0.0210?0.008Tf?13?21?34?m。若配合性质不变，改成基轴制配合为20M7/h6时，轴为

?20(?0.0013)；孔为?20(?0.0021)

0.021 轴 0 孔 轴 0.021 0.008 0 0.013 孔 0.021 相当于把基准线向下移动了21μm 2-9 已知配合 40H8/f7，孔的公差为0.039mm，轴的公差为0.025 mm，最大间隙X max =+0.089 mm。试求：

（1）配合的最小间隙Xmin 、孔与轴的极限尺寸、配合公差并画公差带图解。 （2） 40JS7、? 40H7、? 40F7、? 40H12的极限偏差。（注：按题目已知条件计算，不要查有关表格。）

答：由40H8/f7知基孔制?40(?0.0039)由Xmax?ES?ei?0.089mm可推出ei=－0.050mm，又Td=0.025mm，则es=－0.025mm。

Xmin?EI?es?0?(?0.025)?0.025mm

Xmax Xmin 公差带图解如下：

0

0.039 孔 —0.025 轴 —0.050 0.012540JS7极限偏差：应该为对称分布，由题意知IT7=25 μm，所以?40(?) ?0.012540H7极限偏差：应该下偏差为零，则?40(?0.0025)

0.05040F7极限偏差：由轴的条件镜像孔的偏差知?40(?) ?0.02540H12极限偏差：应该下偏差为零，则?40(?00.25)。计算过程如下： IT12=160 i；i?0.453D?0.001D；D?30?50?38.73mm；

i?0.453D?0.001D?0.45338.73?0.001?38.73?1.5587?m

IT12=160 i=160×1.5587=249.392 μm ≈ 0.25 mm

2-10 查表并计算下列四种配合的孔、轴极限偏差；配合的极限盈、隙；配合公差Tf；并说明基准制及配合性质。

(1)；(2)；(3)；(4)

????)H7(H9()U7()P7)50605040h9()h6()m6))k6(答：自己查表完成。

?0.033?0.020?30H8(/f7()0)?0.0412-13某孔、轴配合，图样上标注为，现有一孔已加工成

H8f7的极限盈、隙）试确定与30.050mm。为保证原配合性质（即保证得到?30该孔配合的（非标准轴）轴的上下偏差。

答：孔的极限尺寸Dmax?30.033mm；Dmin?30.000mm，而实际孔

Da?30.050mm?30(?0.0050)；

原

配

合

性

质

如

下

图

Xmax?0.033?(?0.041)?0.074mm;Xmin?0?(?0.020)?0.020mm Tf?Th?Ts?Xmax?Xmin?0.033?0.021?0.054mm

则Xmax?0.050?ei；Xmin?EI?es

0.050—0.033=0.017 mm

整体全部上移0.017mm，所以轴的极限尺寸为—0.041+0.017=0.024 mm；

?0.003—0.020+0.017=0.003 mm；即轴为30(?)mm可以保证配合性质不变。 0.024

+

0 —+0.03Xmax 孔 Xmin

—0.020 轴 —0.041 4-2 形位公差带与尺寸公差带有何区别？形位公差的四要素是什么？

答：尺寸公差带——允许零件尺寸加工误差变动的范围，称为尺寸公差带。

形位公差带——是用来限制被测实际要素变动的区域，它是形位误差的最大允许值。

形位公差包括形状公差和位置公差。形状公差就是被测实际要素在形状上相对理想要素所允许的最大变动量，是为了限制形状误差而设置的，一般用于单一