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公差与配合100题,机械设计要懂

 blackhappy 2022-04-23

1.什么是公差?

  答:零件尺寸和几何参数的允许偏差称为公差。

  2.什么是尺寸?

  a:以特定单位表示长度值的数字。

  3.基本尺寸是什么?

  答:将设计制作成给定的尺寸。

  4.实际尺寸是多少?

  答:是通过测量得到的尺寸。

  5.极限尺寸是多少?

  答:是指允许尺寸变化的两个极限值。

  6.什么是最大实体状态(简称MMC)和最大实体大小?

  答:最大实体状态是指孔或轴在尺寸公差范围内材料量最大时的状态。这种状态下的尺寸称为最大物理尺寸,是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的总称。

  7.最小实体状态(简称LMC)和最小实体大小是什么?

  答:最小实体状态是指孔或轴在尺寸公差范围内材料最少时的状态。这种状态下的尺寸称为最小物理尺寸,是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的总称。

  8.什么称为作用尺寸?

  答:在整个配合面长度上,与实际孔内接的最大虚轴尺寸称为孔的函数尺寸。与实际轴外切的最小理想孔的尺寸称为轴的功能尺寸。

  9.什么是尺寸偏差?

  答:是指某一尺寸减去其基本尺寸的代数差。

  10.什么是尺寸公差?

  答:它是指允许的尺寸变化。

  11.零线是什么?

  答:在公差与配合图(简称公差带图)中,确定偏差的一条基准直线就是零偏差线。

  12.什么是公差带?

  答:在公差带图中,由两条代表上下偏差的直线定义的区域。

  13.基本偏差是什么?

  答:用来确定公差带相对于零线的上下偏差,一般指零线附近的偏差。公差带在零线以上时,其基本偏差为下偏差;当它位于零线以下时,它的基本偏差是上偏差。参见图1。

  画

文章图片1

图 1

  14.标准公差是多少?

  答:国家标准规定的任何公差,以确定公差带的大小。

  15.什么是配合?

  答:是指基本尺寸相同且相互结合的孔与轴公差带之间的关系。

  16.什么是基孔制?

  答:是有一定基本偏差的孔的公差带,是由不同基本偏差的轴的公差带形成的。

  合作体系。

  17.什么是基本轴系?

  答:是以基本偏差为某一轴公差带,与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的体系。

  18.什么是配合公差?

  答:是允许间隙的变化量,等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值,也等于相互匹配的孔公差带和轴公差带之和。19.什么是间隙配合?

  答:孔的公差带完全在轴的公差带之上,即有间隙配合(包括最小间隙等于零的配合)。

  20.什么是过盈配合?

  答:孔的公差带完全低于轴的公差带,即有过盈配合(包括最小过盈等于零的配合)。

  21.什么是过渡配合?

  答:在孔和轴的配合中,孔和轴的公差带是相互重叠的。任何一对孔和轴都可以有间隙或过盈配合。

  22.当基孔系为H11/c11或基轴系为C11/h11时,有哪些优先匹配特性?

  答:间隙很大,用于松缓动配合;要求大公差和间隙的外露部件;需要容易装配和松配合。相当于旧国标的D6/dd6。

  23.当基孔系为H9/d9或基孔系为D9/h9时,有哪些优先匹配特性?

  答:间隙很转动配合大的自由,当精度不是主要要求时,或温度变化大、转速高或轴颈压力大时,采用大间隙自由转动配合。相当于旧的国家标准D4/de4。

  24.当基孔系统为H8/f7或基孔系统为F8/h7时,优先匹配特性是什么?

  答:小间隙转动配合用于中速、中等轴颈压力下的精确转动;它还用于更容易装配的中间定位配合。相当于旧国标D/dc。

  25.当基孔系为H7/g6或基孔系为G7/h6时,有哪些优先匹配特性?

  答:小间隙滑动配合用在不想自由转动,但可以自由移动滑动,要求精确定位的时候。它也可用于要求明确的定位配合。相当于旧国标D/db。

  26.底孔系统为H7/h6;h8/H7;H9/H9;H11/h11或基轴系的基孔系为H7/h6;h8/H7;H9/H9;H11/h11,有哪些优先匹配特性?

  答:都是间隙定位配合,零件可以自由拆装,但工作时一般都是相对静止的。最大实体条件下的间隙为零,最小实体条件下的间隙由公差等级决定。H7/h6相当于旧国标D/D;H8/h7相当于旧国标D3/D3;H9/h9相当于旧国标D4/D4;H11/h11相当于旧的D6/d6国家标准。

  27.当基孔系为H7/h6或基孔系为K7/h6时,有哪些优先匹配特性?

  答:过渡坐标用于精确定位。相当于旧国标D/gc。

  28.当基孔系为H7/n6或基孔系为N7/h6时,有哪些优先匹配特性?答:过渡协调允许更精确的定位,利润更大。相当于旧国标D/ga。

  29.当基孔系为H7/p6或基孔系为P7/h6时,优先匹配特性是什么?

  答:过盈定位配合,即小过盈配合,用在定位精度特别重要的场合,能以最佳的定位精度达到零件的刚性和中性要求,而对带压内孔没有特殊要求,摩擦载荷的传递不依赖配合的紧密度。相当于旧国标D/GA ~ D/JF。其中H7小于或等于3毫米为过渡配合。

  30.当基孔系统为H7/s6或基孔系统为S7/h6时,优先匹配特性是什么?

  答:中等压配合适用于一般钢件;或者用于薄壁件冷缩配合,用于铸铁件得到最紧配合,相当于旧国标D/je。

  31.当基孔系为H7/u6或基孔系为U7/h6时,优先匹配特性是什么?

  答:压入配合适用于可压入大的零件或不应承受大的压入力的零件的冷缩配合。

  32.轴的基本偏差为A;b、搭配特点是什么?

  答:属于间隙配合,可以得到特别大的间隙,很少使用。

  33.当轴的基本偏差为C时,有哪些匹配特性?

  答:属于间隙配合,可以得到较大的间隙,一般适用于慢松的动配合。用于工作条件差(如农业机械),受力变形,或为了便于装配,表面必须保证较大的间隙。推荐配合为H11/c11,其更高级的配合如H8/c7,适用于高温下工作的一根轴的紧动态配合,如内燃机的排气门、导管等。

  34.当轴的基本偏差为D时,有哪些匹配特性?

  答:属于间隙配合,配合一般用于IT7~IT11级,用于松转动配合,如密封盖、皮带轮、惰轮等轴的配合。适用于大直径滑动轴承,如汽轮机、球磨机、辊弯机、重型折弯机等重型机械中的一些滑动支承。

  35.当轴的基本偏差为E时,有哪些匹配特性?

  答:属于间隙配合,多用于IT7~IT9级,通常适用于要求间隙明显、转动方便的轴承配合,如大跨度、多支点支撑等。高档E轴适用于大型、高速、重载轴承配合,如蜗轮发电机、大型电机、内燃机、凹轴、摇臂支架等。

  36.当轴的基本偏差为f时,有哪些匹配特性?

  答:属于间隙配合,多用于IT6~IT8级别的一般旋转配合。在温度影响不大时,广泛用作普通润滑油(脂)的支撑,如齿轮箱、小型电机、泵等的转轴与滑动支撑的配合。37.当轴的基本偏差为G时,有哪些匹配特性?

  答:属于间隙配合,间隙小,制造成本高。除了负载很轻的精密设备,不建议旋转配合。多用于IT5~IT7级,最适合无旋转的精密滑动配合,也用于销等定位配合,如精密连杆轴承、活塞、滑阀、连杆销等。

  38.当轴的基本偏差为H时,匹配特性是什么?

  答:属于间隙配合,多用于IT4~IT11级别。广泛用于无相对转动的零件,作为一般定位配合,如果没有温度变形的影响,也用于精密滑动配合。

  39.当轴的基本偏差为js时,有哪些匹配特性?

  答:属于过渡配合,完全对称偏离(IT/2)。平均为微间隙配合,多用于IT4-7级。要求间隙小于H轴,允许有轻微的过盈定位配合(如联轴器),可用手或木锤装配。

  40.当轴的基本偏差为k时,有哪些匹配特性?

  答:是过渡贴合,平均没有缝隙,适合IT4-IT7级别。推荐用于有轻微干涉的定位配合和消除振动的定位配合。一般用木锤组装。

  41.当轴的基本偏差为m时,有哪些匹配特性?

  答:属于过渡协调,平均过渡协调小。适用于IT4I-T7级,用锤或压装配,通常推荐紧装配。H6/n5配合为过盈配合。

  42.当轴的基本偏差为n时,有哪些匹配特性?

  答:属于过渡配合,平均过盈量略大于M轴,很少得到游隙。适用于IT4-IT7级别,通常推荐使用锤子或压力机进行紧密装配。H6/n5配合为过盈配合。

  43.当轴的基本偏差为P时,有哪些匹配特性?

  答:是过盈配合,与H6或H7配合时为过盈配合,与H8孔配合时为过渡配合。对于有色金属零件,是轻压装,需要时容易拆卸。钢、铸铁或铜和钢部件的装配是标准的压配合。

  44.当轴的基本偏差为R时,匹配特性是什么?

  答:是过盈配合,对铁件是中等配合,对非铁件是轻配合,需要时可以拆卸。与H8孔配合,直径大于100mm时为过盈配合,直径较小时为过渡配合。

  45.当轴的基本偏差为S时,有哪些匹配特性?

  答:属于过盈配合,用于钢铁件的永久和半永久装配。可以产生相当大的约束力。使用轻合金等弹性材料时,匹配性相当于铁件的P轴。例如,轴环被压在轴、阀座等上。尺寸较大时,为了避免损坏配合面,需要通过热胀冷缩来装配。46.轴的基本偏差为T;u;五;x;y;z,有什么搭配特点?

  回答:属于过盈配合,过盈量依次增大,一般不推荐。

  47.什么时候选择基本轴系?

  答:直接用按基准轴公差带制造的具有一定公差等级(一般为8至11级)的冷拉钢代替机加工作为轴。此时可以选择不同的孔公差带位置,形成各种匹配要求。在农业机械和纺织机械中,这种情况更为常见。

  加工尺寸小于1mm的精密轴比加工同级别的孔要困难得多。因此,在仪器仪表制造、钟表生产、无线电和电子工业中,通常直接用光轧成型的细钢丝作为轴。这个时候,为了经济效益,最好选择基轴系统进行合作,而不是基孔系统。

  从结构上看,周一一根轴在不同位置配有几个孔,每个孔的配合要求不同。这时候就要考虑基轴系统了。

  48.如何配合标准件?

  答:如果是与标准件匹配的话,匹配系统要以标准件为基础来确定。

  比如滚动轴承的支承结构中,滚动轴承外圈与盒孔的配合应采用基轴系,轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔系,盒孔按J7制造,轴颈按k6制造。

  49.磨削方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT1~IT5。

  50.磨削方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT4~IT7。

  51.金刚石车床加工方法,应该取公差级什么范围?

  答:应该是IT5~IT7。

  52.金刚石镗孔加工方法应采用什么范围的公差等级?

  答:应该是IT5~IT7。

  53.圆磨削法应采用什么范围的公差等级?

  答:应该是IT5~IT8。

  54.平面磨削法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT5~IT8。

  55.拉削加工方法应采用什么范围的公差等级?

  答:应该是IT5~IT8。

  56.精车和精镗加工方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT7~IT9。

  57.铰孔加工方法应采用什么范围的公差等级?

  答:应该是IT6~IT10。

  58.铣削方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT8~IT11。

  59.平面、插入加工方法,应取公差等级的什么范围?

  答:应该是IT10~IT11。

  60.滚压、挤压加工方法,应取公差等级的什么范围?

  答:应该是IT10~IT11。

  61.粗车方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT10~IT12。

  62.粗镗加工方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT10~IT12。

  63.钻孔加工方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT10~IT13。

  64.冲压加工方法,应取公差级的什么范围?

  答:应该是IT10~IT14。

  65.砂型铸造的加工方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT14~IT15。

  66.金属型铸造的加工方法,公差等级应该取什么范围?

  答:应该是IT14~IT15。

  67.锻造加工方法,公差等级应取什么范围?

  答:应该是IT15~IT16。

  68.气割加工方法,应取公差等级的什么范围?

  答:应该是IT15~IT18。

  69.有几种方法可以确定基本偏差?

  答:确定基本偏差有三种方法:实验、计算、类比。

  70.测试方法是什么?

  答:测试方法就是用测试的方法来确定满足产品工作性能的配合类型。主要用于航天、航空、国防、核工业、铁路运输行业等一些关键机构中对产品性能影响较大、缺乏经验的重要、关键合作。该方法是可靠的。它的缺点是需要测试,成本高,周期长。较少应用。

  71.计算方法是什么?

  答:计算方法是根据使用要求,通过理论计算确定配合类型。其优点是理论依据充分,成本低于试验方法。但由于理论计算不能充分考虑机械设备工作环境的各种实际因素,设计方案不如试验方法确定的方案准确。例如,在计算滑动轴承的间隙配合类型时,可根据液体润滑理论计算出最小允许间隙,并从标准中选择合适的间隙配合类型。在用计算法确定完全依靠过盈来传递载荷的过盈配合类型时,根据所要传递载荷的大小和弹塑性变形理论,可以计算出所需的最小过盈量,并据此选择合适的过盈配合类型,同时可以校核零件的材料强度是否能承受该类过盈配合产生的最大余量。由于影响配合间隙和过盈量的因素很多,理论计算只能是近似的。72.什么是类比?

  答:类比是指在与设计任务同类型的机器或机构中,经过生产实践验证的配合,根据所设计产品的使用要求和应用条件的实际情况,确定配合。这种方法应用最广,但要求设计人员掌握足够的参考资料,并有相当的经验。通过类比确定协调时,应考虑以下因素:

  压力的大小。当受力较大时,配合趋于紧密,即应适当增加过盈配合的过盈量,减少间隙配合的间隙量,选择过盈概率大的过渡配合。

  拆装情况和结构特点。对于经常拆卸的配合,配合要比不经常拆卸的同一个任务宽松。装配难度的协调也要稍微宽松一些。

  组合长度、形状和位置误差。由于形状和位置误差的存在,与具有短组合长度的配合相比,配合长度越长,实际形成的配合越紧。因此,宜选择适当的松散合作。

  材料,温度。当相金具材料不同(线膨胀系数相差较大),工作温度与标准温度相差较大20时,应考虑热变形的影响。装配变形的影响。

  73.当公差等级为5级时,有哪些应用?

  答:主要用于配合公差和形位公差要求很小的场合。贴合性稳定,一般用于机床、发动机、仪器仪表等重要部位。如与D级滚动轴承匹配的盒孔;机床主轴、机床尾座及与E级滚动轴承配套的套筒、精密机械和高速机械中的轴颈、精密丝杠直径等。

  74.当公差等级为6级时,用在哪些场合?

  答:匹配性能可以达到很高的均匀性,比如与E级滚动轴承匹配的孔和轴颈;与齿轮、蜗轮、联轴器、滑轮、凸轮等连接的轴直径。和机床螺钉的轴直径;摇摆钻柱;机床中导轨的外径尺寸;6级精密齿轮基准孔,7级和8级齿轮基准轴。

  75.当公差等级为7级时,用在哪些场合?

  答:7级精度略低于6级,应用条件与6级基本相似,所以在一般机械制造中应用广泛。例如联轴器、滑轮、凸轮和其他孔;机床卡盘座孔、夹具中的固定钻套、可更换钻套;7级和8级齿轮基准孔以及9级和10级齿轮基准轴。

  76.当公差等级为8级时,用在哪些场合?

  a:在机械制造中属于中等精度。例如,轴瓦沿宽度方向的尺寸,9 ~ 12级齿轮基准孔;1 ~ 12级齿轮基准轴。

  77.当公差等级为9 ~ 10时,有哪些应用?

  答:主要用于机械制造中轴套的外径和孔;机械手和轴;惰轮轴滑轮和轴;单键和花键。

  78.当公差等级为11 ~ 12时,有哪些应用?答:装配精度很低,装配后可能会有较大的间隙,适用于基本没有装配要求的场合。如机床上的法兰盘和挡块;快速和滑动齿轮;加工过程之间的尺寸;冲压配合零件;机床制造中扳手孔与扳手座的连接

  79.实际设计中如何选择间隙配合?

答:见图2

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起重机吊钩的铰链 带榫槽的法兰盘 内燃机的排气阀和导管

文章图片3

滑轮与轴的配合内燃机主轴的配合

文章图片4

齿轮轴套与轴的配合 钻套与衬套的配合

图 2

80.过渡配合在实际的设计中如何选用?

答:见图3

文章图片5

车床尾座的顶尖套筒的配合带轮与轴的配合

文章图片6

刚性联轴节的配合蜗轮青铜轮缘与轮辐的配合

图 3

81.过盈配合在实际的设计中如何选用?

答:见图4

文章图片7

图4

82.零件图上线性尺寸公差如何标注?

答:见图5

文章图片8

图 5

83.装配图上线性尺寸公差如何标注?

答:见图6

文章图片9

图 6

84.标准件线性尺寸公差如何标注?

答:见图7

文章图片10

图 7

85.线性尺寸公差标注有什么要求?

答:公差代号与基本尺寸数字同高。

采用极限偏差标注线性尺寸公差时,上下偏差数字比基本尺寸数字小一号,且上下偏差小数点位数必须对齐,并标出正负号。
其中一个偏差为零,可用“0”标出,并与另一个偏差个位数对齐。

下偏差底线与基本尺寸注在同一底线上。

当上下两偏差数值相等时,偏差只注写一次,并在偏差与基本尺寸之间注“+/-”号,且二者字号相同。

86.什么称为圆锥配合?

答:基本圆锥相同的内、外圆锥直径之间,由于结合不同所形成的相互关系。圆锥配合的配合特征是通过相互结合的内、外圆锥规定的轴向位置来形成间隙或过盈。间隙或过盈是在垂直于圆锥表面方向起作用,但按垂直于圆锥轴线方向给定并测量;对锥度小于或等于1:3的圆锥,垂直于圆锥表面与垂直于圆锥轴线给定的数值之间的差异可忽略不计。按确定相结合的内、外圆锥轴向位置的不同方法,圆锥配合分为结构型圆锥配合和位移型圆锥配合两种类型。
87.什么称为结构型圆锥配合?

答:由结构本身或结构尺寸来确定内、外圆锥相对轴向位置而获得的配合。
88.什么称为位移型圆锥配合?

答:规定轴向位移或产生轴向位移的轴向力的大小来确定内、外圆锥相对轴向位置而获得的配合。
89.标准公差系列由哪三项内容组成?

答:由公差等级、公差单位和基本尺寸分段。
90.什么称为一般公差?

答:是指在车间普通工艺条件下机床设备一般加工能力可达到的公差。
91.GB/T1804-1992为线性尺寸的一般公差规定了什么?

答:规定了f、m、c和v共4个公差等级,字母f表示精密级,m表示中等级,c表示粗糙级,v表示最粗级。公差等级f、m、c和v分别相当于IT12、IT14、lt16和IT17。
92.什么是线性尺寸一般公差的极限偏差数值表?

答:见表1

表 1

文章图片11

93.什么是倒圆半径和倒角高度的极限偏差数值表?

答:见表2

表 2

文章图片12

94.间隙配合时要注意什么?
答:基准孔H(或基准轴h)与相应公差等级的轴a~h(或孔A~H)形成间隙配合,共11种,其中

H/a(或A/h)组成的间隙最大,H/h的配合间隙最小。
H/a(A/h)、H/b(B/h)、H/c(C/h)配合,这3种配合的间隙很大,不常使用。一般用在工作条件较差,要求灵活动作的机械上,或用于受力变形大,轴在高温下工作需保证有较大间隙的场合。

H/d(D/h)、H/e(E/h)配合,这两种配合间隙较大,用于要求不高易于转动的支撑。其中H/d(D/h)适用于较松的传动配合,如密封盖、滑轮和空转带轮等与轴的配合。也适用于大直径滑动轴承的配合,如球磨机、轧钢机等重型机械的滑动轴承,适用于IT7~IT11级。例如滑轮与轴的配合。

H/f(F/h)配合,这个配合的间隙适中,多用于IT7~IT9的一般传动配合,如齿轮箱、小电动机、泵等的转轴及滑动支撑的配合。

H/g(G/h)配合,此种配合间隙很小,除了很轻负荷的精密机构外,一般不用做转动配合,多用于IT5 ~IT7级,适合于作往复摆动和滑动的精密配合。例如钻套与衬套的配合.

H/h配合,这个配合的最小间隙为零,用于IT4~IT11级,适用于无相对转动而有定心和导向要求的定位配合,若无温度、变形影响,也用于滑动配合,推荐配合H6/h5、H7/h6、H8/h7、H9/h9和H11/h11。

95.过渡配合时要注意什么?

答:基准孔H与相应公差等级轴的基本偏差代号j~n形成过渡配合(n与高精度的孔形成过盈配合)。
H/j、H/js配合,这两种过渡配合获得间隙的机会较多,多用于IT4~IT7级,适用于要求间隙比h小并允许略有过盈的定位配合,如联轴节、齿圈与钢制轮毂以及滚动轴承与箱体的配合等。

H/k配合,此种配合获得的平均间隙接近于零,定心较好,装配后零件受到的接触应力较小,能够拆卸,适用于IT4~IT7级,如刚性联轴节的配合。

H/m、H/n配合,这两种配合获得过盈的机会多,定心好,装配较紧,适用于IT4~IT7。

96.过盈配合时要注意什么?
答:基准孔H与相应公差等级轴的基本偏差代号p~zc形成过盈配合(p、r与较低精度的H孔形成过渡配合)。

H/p、H/r配合,这两种配合在高公差等级时为过盈配合,可用锤打或压力机装配,只宜在大修时拆卸。主要用于定心精度很高、零件有足够的刚性、受冲击负载的定位配合,多用于IT6~IT8级。

H/s、H/t配合,这两种配合属于中等过盈配合,多采用IT6、IT7级。用于钢铁件的永久或半永久结合。不用辅助件,依靠过盈产生的结合力,可以直接传递中等负荷。一般用压力法装配,也有用冷轴或热套法装配的,如铸铁轮与轴的装配,柱、销、轴、套等压入孔中的配合。

H/u、H/v、H/x、H/y、H/z配合,这几种属于大过盈配合,过盈量依次增大,过盈与直径之比在0.001以上。它们适用于传递大的扭矩或承受大的冲击截荷,完全依靠过盈产生的结合力保证牢固的连接,通常采用热套或冷轴法装配。火车的铸钢车轮与高锰钢轮箍要用H7 /u6甚至H6/u5配合。由于过盈大,要求零件材质好,强度高,否则会将零件挤裂,因此采用时要慎重,一般要经过试验才能投入生产。装配前往往还要进行挑选,使一批配件的过盈量趋于一致,比较适中。

97.为什么优先选用基孔制?

答:因为孔的加工难于轴,改变孔的尺寸需要改变刀具、量具的数量。而改变轴的尺寸不会改变刀具、量具的数量.
98.公差等级的如何应用?

答:见表3

表 3

文章图片13

99.使用要求如何确定配合的类别?

答:当孔、轴有相对移动或转动时,必须选择间隙配合。相对移动选取间隙较小的配合,相对转动选取间隙较大的配合。
当孔、轴之间无键、销、螺钉等联接件,只能靠孔、轴之间的配合来实现传动时,必须选择过盈配合。
过渡配合的特性是可能产生间隙,也可能产生过盈,但间隙或过盈的量相对较小。因此,当零件之间无相对运动、同心度要求较高,且不靠配合传递动力时,常常选择过渡配合。
100.尺寸公差与配合的选择的原则是什么?

答:选择的原则是在满足使用要求的前提下能够获得最佳的技术经济效益。

END

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