機(jī)械制造基礎(chǔ)計(jì)算題解析

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)終結(jié)性考試計(jì)算題解析一、公差配合計(jì)算題有關(guān)尺寸、公差和偏差的術(shù)語及定義1. 尺寸：以特定單位表示線性尺寸的數(shù)值。2. 基本尺寸（D, d）:通過它應(yīng)用上、下偏差可算出極限尺寸的尺 寸。通常由設(shè)計(jì)者給定，用 D和d表示（大寫字母表示孔、小寫字母 表示軸）。它是根據(jù)產(chǎn)品的使用要求，根據(jù)零件的強(qiáng)度、剛度等要求， 計(jì)算出的或通過試驗(yàn)和類比方法確定并經(jīng)過圓整后得到的尺寸， 一般 要符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。3. 實(shí)際尺寸（Da, da）:通過測量獲得的孔（軸）的尺寸。4. 極限尺寸：指一個(gè)孔或軸允許的尺寸的兩個(gè)極端值，也就是允 許的尺寸變化范圍的兩個(gè)界限值。其中較大的稱為最大極限尺寸（Dmax dm

2、aR，較小的稱為最小極限尺寸（ Dmin, dmin ）。5. 尺寸偏差 （偏差 ） :指某一尺寸（極限尺寸、實(shí)際尺寸等等）減 去基本尺寸所得的代數(shù)差,其值可為正、負(fù)或零。實(shí)際偏差（W , ea）:實(shí)際尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。極限偏差：極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。其中, 最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為上偏差（ES,es）；最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為下偏差（EI , ei） 。6. 尺寸公差（公差Th, Ts）:最大極限尺寸減最小極限尺寸之差， 或上偏差減下偏差之差。 它是允許尺寸的變動量, 公差值永遠(yuǎn)為正值。7. 公差帶圖解：前述是利用圖進(jìn)行的有關(guān)尺寸、極

3、限偏差及公差 分析。零線：基本尺寸所指的線,是偏差的起始線。零線上方表示正 偏差,零線下方表示負(fù)偏差。公差帶：代表上,下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域。它是由公 差大小和其相對零線的位置如基本偏差來確定。8. 標(biāo)準(zhǔn)公差 （IT） ：指國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 1998 極限與配合制所規(guī)定 任一公差,它確定了公差帶的大小。9. 基本偏差：指在極限與配合制中,確定公差帶相對于零線位置的那個(gè)極限偏差。有關(guān)配合的術(shù)語及定義1. 配合：配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔、軸公差帶 之間的關(guān)系。2. 孔與軸：孔是指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面； 軸是指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面。3間隙與

4、過盈：在孔與軸的配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸所得 的代數(shù)差，當(dāng)差值為正時(shí)叫做間隙（用X表示），當(dāng)差值為負(fù)時(shí)叫做過盈（用Y表示）。4. 配合的種類：孔、軸公差帶之間的關(guān)系，分為三大類，即間隙 配合、過盈配合和過渡配合。間隙配合：具有間隙（包括最小間隙為零）的配合。過盈配合：具有過盈（包括最小過盈為零）的配合。 過渡配合：具有間隙或過盈的配合。5. 配合公差（Tf ）：組成配合的孔、軸公差之和。-對于間隙配合Tf=| Xmax Xmin |-對于過盈配合Tf=| Ymax -Y min |-對于過渡配合Tf=| Xmax -Y max |公差配合計(jì)算題示例例1.已知45 JS6（ 00.008），

5、求下列各項(xiàng)數(shù)值（單位:mm） h5（ o.oii）（1）孔的尺寸公差是（B ）。A. + B. + C. D.（2）軸的尺寸公差是（A ）。A. + B. 0 C. D. +（3）過渡配合的最大間隙 Xmax是（D ）。A. + B. + C. + D. +（4）過渡配合的最大過盈 Ymax是（C ）。A. B.C. D.（5）過渡配合的公差Tf是（B ）A. B.C. D.0.018例2.已知14響詔，求下列各項(xiàng)數(shù)值（單位：mm）。 6（ 0.023）（1）孔的尺寸公差是（A. + B. + C. D.（2）軸的尺寸公差是（A. + B. + C. +D.（3）過盈配合的最小過盈Ymin是（

6、D )。A. B. C. D.（4）過盈配合的最大過盈Ymax是（B )。B.C.(5)過盈配合的公差Tf是（C ）A. + B.+ C. + D. +例3.已知35鵠，求下列各項(xiàng)數(shù)值（單位 :mm）。（1）孔的尺寸公差是（BA. 0 B. + C. + D.+（2）軸的尺寸公差是（AA. B. + C.+ D. +（3）過盈配合的最小過盈Ymin是（CA. B. C. D.（4）過盈配合的最大過盈Ymax是（DA. B. C. D.（5）過盈配合的公差Tf是（A ）。A. + B. +C.+ D. +LJ 7（ 0.030例4.已知60H （000io）,求下列各項(xiàng)數(shù)值（單位：mm）。g6（

7、 0.029）（1）孔的尺寸公差是（D ）。A. 0 B. + C.+ D. +（2）軸的尺寸公差是（A ）。A. +B.+ C. + D. +（3）間隙配合的最大間隙 Xmax是（C ）。A.+ B.+ C. + D. +（4）間隙配合的最小間隙 Xmin是（B ）。A. + B. + C. + D. +（5）間隙配合的公差Tf是（C ）。A. + B. + C. D. +二、機(jī)床傳動鏈的計(jì)算1.機(jī)床傳動的基本概念機(jī)床的傳動：最常見的是機(jī)械傳動和液壓傳動。機(jī)床上的回轉(zhuǎn)運(yùn) 動多為機(jī)械傳動。機(jī)床上常用的傳動副：（用來傳遞運(yùn)動和動力的裝置）有帶傳動、 齒輪傳動、齒輪齒條傳動、蝸輪蝸桿傳動及螺桿傳動

8、。若已知帶輪直 徑，齒輪齒數(shù)等具體數(shù)值，則可確定傳動鏈中任何一軸的轉(zhuǎn)速。傳動鏈及其傳動比傳動鏈?zhǔn)侵笇?shí)現(xiàn)從首端件向末端件傳遞運(yùn)動的一系列傳動件的 總和，它是由若干傳動副按一定方法依次組合起來的。圖2-1傳動鏈圖例圖2-1中，運(yùn)動自軸I輸入，轉(zhuǎn)速為n1，經(jīng)帶輪dj、傳動帶和帶輪d2傳至軸H。再經(jīng)圓柱齒輪 1、2傳到軸山，經(jīng)圓錐齒輪 3、4傳到軸W,經(jīng)圓柱齒輪5、6傳到軸V,最后經(jīng)蝸桿k及蝸輪7傳至軸W, 并將運(yùn)動輸出。若已知 ni， di， d2， zi， Z2， Z3， Z4， Z5， Z6，k 及 Z7 的具體數(shù)值， 則可確定傳動鏈中任何一軸的轉(zhuǎn)速。 例如求軸W的轉(zhuǎn)速 血，則可按下 式計(jì)算：式

9、中：h i5分別為傳動鏈中相應(yīng)傳動副的傳動比；i總為傳動鏈的總傳動比；為滑動系數(shù)，約為；Zi Z7為齒輪齒數(shù)； k為蝸桿線（頭）數(shù)。機(jī)床的傳動系統(tǒng)參考教材圖9-4的C6132型臥式車床的傳動系統(tǒng)圖，它是反映機(jī)床全部運(yùn)動傳遞關(guān)系的示意圖。圖中：羅馬數(shù)字表示傳動軸的編號， 阿拉伯?dāng)?shù)字表示齒輪齒數(shù)或帶輪直徑，字母M表示離合器等。教材圖9-4 C6132車床傳動系統(tǒng)圖（1）主運(yùn)動傳動鏈 C6132車床的主運(yùn)動傳動鏈的兩末端件是電動 機(jī)和主軸，主運(yùn)動傳動鏈為：電動機(jī)34333229n281761939200342245IVMi27 ” 17 主軸切(1440r/min)V63582 x 3X 2=12級

10、轉(zhuǎn)速，其反轉(zhuǎn)是通過電動機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主軸可獲得 的。（2）進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈 進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈?zhǔn)鞘沟都軐?shí)現(xiàn)縱向或橫向 運(yùn)動的傳動鏈。傳動鏈的兩末端件主軸和刀架，其進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈為55主軸w - 55-啞-竺-k- -幻-55 3558 b d35 55（變向機(jī)構(gòu)）（交換齒輪）24395221392624265227 -刈-5226-xm - 39 -幻 v-光杠-36392639453039524826262652522752-XW（增倍機(jī)構(gòu)）2460M右XW3847M左 25 X毗5547橫進(jìn)給絲杠（P 4）刀架（橫向進(jìn)給）齒輪、齒條（z 14, m 2）刀架（縱向進(jìn)給）2傳動鏈計(jì)算示例分析傳動系統(tǒng)圖

11、的一般方法是：首先找出運(yùn)動鏈所聯(lián)系的兩個(gè)末端件，然后按運(yùn)動傳動（或聯(lián)系）順序，依次分析各傳動軸之間的傳動結(jié)構(gòu)和運(yùn)動的傳遞關(guān)系。分析傳動結(jié)構(gòu)時(shí)，特別注意齒輪、離合器等傳動件與傳動軸之間的連接關(guān)系（如固定、空套或滑移）。例1.分析圖示鉆床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)。（1） 鉆床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的兩個(gè)端件是（A ）。A.電動機(jī)和主軸B.皮帶輪和主軸C. 電動機(jī)和皮帶輪D.電動機(jī)和山軸（2）傳動路線表達(dá)式正確的是（ D ）。1768A.電動機(jī)（1440r/mi n ）1 140 27 山一聖一W 熒 一1705548506534V （主軸）B.電動機(jī)(1440r/min )I 140 n-_ 27 _-m

12、 _ 34 _-w主軸）2161C.電動機(jī)(1440r/min ) I140 n 27 _-m _ 34 w171705548683448V （主軸）1768355065342161D.電動機(jī)（1440r/min ）1 140 27 山一聖 （主軸）（3）鉆床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（C ）例2.分析圖示的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)（圖中M為齒輪式離合器）A. 3級級級D. 18級（4）傳動鏈主軸的最咼轉(zhuǎn)速是(B）。A. 1110 r/min minr/minD.1860r/min（5）傳動鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是(A）。A. 71 r/min mi

13、nr/minD. 110r/min（1）機(jī)床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的兩個(gè)端件是（A.皮帶輪和主軸B.電動機(jī)和主軸C.電動機(jī)和皮帶輪D.電動機(jī)和山軸（2）傳動路線表達(dá)式正確的是（A.電機(jī)(1430r min)901501722424526 - n -38-山-178323020036422226I -IV）。2763M11758 - W（主軸）B.電機(jī)（1430r軸）C.電機(jī)（1430rW （主軸）D.電機(jī)(1430r min17224245.90 .26 ,-n38m -178 -V -M11503230200364222261722424590 丁 丄 -26 -n -38 -m-178 -

14、 V2715032302006336422226)-90 -t 361 -n22 m-178 - V27 7150224520063-W (主mi n)-min)丫-27W （主軸）（3）機(jī)床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（A. 3 級級 D. 18（4）傳動鏈主軸的當(dāng)前轉(zhuǎn)速是（ B（5）傳動鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（A）。例3.分析圖示萬能升降臺銑床的主運(yùn)動傳動鏈。（1）銑床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的兩個(gè)端件是（B）。A.皮帶輪和主軸B.電動機(jī)和主軸C.電動機(jī)和皮帶輪D.電動機(jī)和山軸（2）傳動路線表達(dá)式正確的是（C)。163919A.電機(jī)I(1440r min) - 26 - II-19 -山-

15、生 IV -71 -V （主軸）54364782223833184719B.電機(jī)I(1440r min) - 26 - I-16-山-28 - V -71 -V （主軸）543937823938261618394719C.電機(jī)I(1440r min) - 26 - I -匹-山-28 - IV-_ 71-V (主軸)54363782223938332616183947D.電機(jī)I(1440r min)-壘-I -19 -山-28 - V -匹-V（主軸）5436377122393326（3）銑床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（D ）A. 3 級 級級 D. 18 級5）傳動鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是

16、（A ）例4.分析圖示的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)。（1 ）機(jī)床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的兩個(gè)端件是A )。A.電動機(jī)和主軸B.皮帶輪和主軸C.電動機(jī)和（2）傳動路線表達(dá)式正確的是皮帶輪D.電動機(jī)和山軸D.電機(jī)(1440r/min ) -100 - I -210335543452563434523-m - 87 - w (主軸)67432523100-I -33-n63 -_ 87 _-IV21055436745433325100-I -一 55 -n-63m-67.-V21043434345453323100-I -55 -n43_ 87 .-V210434567O（主軸）A.電機(jī)(1440r/min)-

17、（主軸）B.電機(jī)(1440r/min)-（主軸）C.電機(jī)(1440r/min )-4345（3） 機(jī)床的主運(yùn)動傳動系統(tǒng)傳動鏈的轉(zhuǎn)速級數(shù)是（C ）A. 3 級 級級 D. 18 級（4）傳動鏈主軸的最高轉(zhuǎn)速是（ B ）。（5）傳動鏈主軸的最低轉(zhuǎn)速是（ C ）。三、尺寸鏈的計(jì)算題1. 尺寸鏈的基本概念尺寸鏈：在機(jī)器裝配或零件加工過程中，由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組，稱為尺寸鏈。在零件的加工過程中，由有關(guān)工序尺寸組成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。 在裝配過程中形成的尺 寸鏈叫裝配尺寸鏈。圖 3-1 裝配尺寸鏈在尺寸鏈中， 每一個(gè)尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)， 根據(jù)其作用不同， 尺寸鏈中的環(huán)又可分為：封閉環(huán) ：尺

18、寸鏈中在裝配過程或加工過程后自然形成的一環(huán)，稱為封閉環(huán)。一個(gè)尺寸鏈中，封閉環(huán)只能有一個(gè)，用A0 表示。組成環(huán) ：尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其他環(huán)就是組成環(huán)。 根據(jù)組成環(huán)對封閉環(huán)的影響，組成環(huán)又分：增環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變時(shí)，將某一環(huán)增大（或減?。忾] 環(huán)也隨之增大（或減?。?，該環(huán)稱之為增環(huán)，用 Ai 表示。減環(huán)：在尺寸鏈中， 當(dāng)其余組成環(huán)不變時(shí)， 將某一環(huán)增大 （或 減?。忾]環(huán)反而隨之減?。ɑ蛟龃螅?，該環(huán)就為減環(huán)，用Aj表示。分析確定增環(huán)及減環(huán)方法 1：用增環(huán)及減環(huán)的定義確定。方法 2：用“箭頭法”確定：先從任一環(huán)起畫單向箭頭，一 個(gè)接一個(gè)的畫， 包括封閉環(huán)， 直到最后一個(gè)形成閉合

19、回路， 然后按箭頭的方向判 斷，凡是與封閉環(huán)箭頭同向的為減環(huán)，反向的為增環(huán)。 （小竅門）2. 求解尺寸鏈的步驟 建立尺寸鏈（客觀存在） 確定封閉環(huán)是求解尺寸鏈的關(guān)鍵（間接獲得的尺寸） 確定組成環(huán)的增減性（單箭頭法） 進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算（正計(jì)算、反計(jì)算和中間計(jì)算） 計(jì)算公式3. 尺寸鏈計(jì)算例題例 1. 如圖所示，在外圓、端面、內(nèi)孔加工后，鉆 10 孔。試計(jì)算以 B 面定位鉆 10孔的工序尺寸 L 及其偏差。解：（ 1）根據(jù)尺寸鏈圖，可以確定封閉環(huán)和增、減環(huán)如下 （ A ）。A. 2500.19為封閉環(huán)， 6000.1為增環(huán)， L 為減環(huán)。B. 6000.1為封閉環(huán)， 2500.19為增環(huán)， L 為

20、減環(huán)。C. L 為封閉環(huán)， 6000.1為增環(huán)， 2500.19為減環(huán)。D. 2500.19為封閉環(huán)， L 為增環(huán)， 6000.1為減環(huán)。（ 2） 根據(jù)封閉環(huán)的基本尺寸公式，可以求得 L 的基本尺寸為（ B ） A. L=60+25=85 （mm）B. L=60 25=35（ mm）（ 3）根據(jù)上偏差的計(jì)算公式，可以求得 L 的上偏差為（ A ）A.ESL = 0 = （ mm）B.ESL =+0=+ （mm）C.ESL =+（） =+（ mm）D.ESL =0- （） =+（ mm）（ 4）根據(jù)下偏差的計(jì)算公式，可以求得 L 的下偏差為（ D ）。A.EIL= 0 = （ mm）B.EI L

21、=（ mm）C.EI L=0-（） =+（mm）D.EI L= 0 = （ mm）（5）根據(jù)上面求的基本尺寸和上、下偏差的值，可以確定 工序尺寸 L 及其 偏差為（ C ）。A. L=85 00.1109 （ mm）B.L=35 0.190. 1（mm）C.L=35 0.100.19（mm）D.L=35 0.135 0.19（ mm）例2.在銑床上加工如圖所示套筒零件的表面B,以C面定位，表面D、E均已加工完畢，要求保證尺寸iOo2mm試求工序尺 寸 A 及其偏差。解：（1）根據(jù)尺寸鏈圖， 可以確定封閉環(huán)和增、 減環(huán)如下（ B ）A. A 為封閉環(huán)，100.2、300.06為增環(huán)，60 0.0

22、6為減環(huán)B. 1000-2為封閉環(huán)，A 3000-06為增環(huán)，60 0.06為減環(huán)C. 60 0.06為封閉環(huán)，1000.2、3000.06為增環(huán)，A為減環(huán)D. 3000.06 為封閉環(huán)， A、 1000.2為增環(huán)， 60 0.06為減環(huán)（ 2）根據(jù)封閉環(huán)的基本尺寸公式，可以求得 A 的基本尺寸為（ A ）。A. A = 60 + 10 30 = 40 （mm）B. A=60+30-10=80 （mm）（3）根據(jù)上偏差的計(jì)算公式，可以求得 A 的上偏差為（ C ）。A. ESA =+（ m m）B. ESA=+（mm）C. ESA = = （mm）D. ESA =（mm）（4）根據(jù)下偏差的計(jì)算

23、公式，可以求得 A 的下偏差為（ B ）。A. EI A =+=（ m m）B. EI A =0-0+= （mm）C. EI A =+=（ mm）D. EI A =（ mm）（5）根據(jù)上面求的基本尺寸和上、下偏差的值，可以確定 工序尺寸 A 及其 偏差為（ D ）。A. A = 40 00.2006 （mm）B. A = 40 00.2104 （mm）C. A = 40 00.1046 （mm）D. A =40 00.0086 （mm）例 3. 如圖所示為軸套零件，在車床上已加工好外圓、內(nèi)孔及各 面，現(xiàn)需在銑床上以左端面定位銑出右端槽，并保證尺寸26 0.2mm,試求工序尺寸 A及其偏差。解：

24、（1）根據(jù)尺寸鏈圖， 可以確定封閉環(huán)和增、 減環(huán)如下（ C ）。A. A為圭寸閉環(huán)，26 0.2mm、5000Jmm 為增環(huán)，1000.05mm、20 0.1mm 為減環(huán)B. 5000Jmm 為圭寸閉環(huán)，A、26 0.2mm為增環(huán)，1000.05 mm 、 20 0.1mm 為減環(huán)C. 26 0.2mm為圭寸閉環(huán)，A、5000.1mm 為增環(huán)，1000.05mm、20 0.1mm 為減環(huán)D. 1000.05mm 為圭封閉環(huán)，A、5000.1mm 為增環(huán)，26 0.2mm、20 0.1mm 為減環(huán)（2）根據(jù)封閉環(huán)的基本尺寸公式，可以求得 A的基本尺寸為（A ）。A. A = 26 + 10 + 20 50 = 6 （ mm）C. A=20+50-26-10=34（ mm）D. A=10+50-26-20=14 （ mm）3）根據(jù)上偏差的計(jì)算公式，可以求得 A 的上偏差為（ C ）A.ESA =+（mm）B.ESA =+（）=+（mm）C.ESA= +=（mm）D.ESA =+（ mm）4）根據(jù)下偏差的計(jì)算公式，可以求得 A 的下偏差為（ A ）A.EIA= + = （ mm）B