第7章 习题答案
1 平键联接的主要几何参数有哪些，配合尺寸是哪个？
解：平键联接的几何参数有：键长、键高、轴槽深、轮毂槽深、键槽宽等，键槽宽是主要配合尺寸。 2 平键联接的配合种类有哪些？它们分别应用于什么场合？
解：平键联接的配合种类：较松联接、一般联接、较紧联接，其中较松联接主要用于导向平键，轮毂可在轴上移动；一般联接用于载荷不大的场合；较紧联接用于载荷较大、有冲击和双向传递扭矩的场合。
3 平键联接配合表面的粗糙度要求一般在多大数值范围内？ 解：平键联接配合表面的粗糙度要求一般在1.6～3.2μm 4 矩形花键联接结合面有哪些？定心表面是哪个？
解：矩形花键联接结合面有：键和键槽侧面、键和键槽圆面，定心表面是键和键槽侧面。 5 矩形花键联接的配合种类有哪些？各适用于什么场合？
解：矩形花键联接的配合种类：松滑动联接、紧滑动联接、固定联接，其中松滑动联接用于内外花键有相对位移且移动距离较长、移动频率高的情况；紧滑动联接用于内外花键之间定心精度要求高，传递扭矩大或经常有反向转动的情况；固定联接用于内外花键之间无轴向移动只用来传递扭矩的情况。
6 什么叫矩形花键的定心方式？有哪几种定心方式？国标为什么规定只采用小径定心？
解：矩形花键的定心方式：内外花键联接时要具有较高的同轴度，选择一个配合面作为主要配合面，该面制造精度要求高，以保证定心精度。定心方式有：键宽定心、键槽定心、大径定心、小径定心等；国标规定采用小径定心是因为：现代工业对机械零件的质量要求不断提高，对花键联接的要求也不断提高，采用小径定心时，热处理后的变形可用内圆磨修复，可以看出，小径定心的定心精度高，定心稳定性好，而且使用寿命长，更有利于产品质量的提高。
7 某矩形花键联接的标记代号为：6×26H7／g6×30H10／a11×6H11／f9，试确定内、外花键主要
尺寸的极限偏差及极限尺寸。
解：参加课本例题。
8 试查出矩形花键配合6?28H7H10H11中的内花键、外花键的极限偏差，画出公差带，?32?7g7a11f9并指出该矩形花键配合的用途及装配形式。
解：参加课本例题。
第8章 习题答案
1 普通螺纹的的基本参数有哪些？
答：基本大径（D，d）、基本小径（D1，d1）、基本中径（D2，d2）、螺距（P）、 单一中径（da，Da）、导程（Ph ）、牙型角（α）、牙侧角（α1 、α2 ）、螺纹旋合长度和螺纹接触高度。 2 影响螺纹互换性的主要因素有哪些？
答：螺距偏差、牙型半角偏差、单一中径偏差 3 为什么螺纹精度由螺纹公差带和旋合长度共同决定？
答：螺纹精度不仅与螺纹公差带有关，而且与螺纹的旋合长度有关，当公差等级一定时，螺纹旋合长度越长，螺距累积偏差越大，加工就越困难。公差等级相同而旋合长度不同的螺纹精度等级就不相同。
4 以外螺纹为例，试比较螺纹的中径、单一中径、作用中径之间的异同点。如何判断中径的合格性？
答：基本中径（D2，d2） 中径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。
单一中径（da，Da） 单一中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于基本螺距一半的地方。单一中径代表螺距中径的实际尺寸。当无螺距偏差时，单一中径与中径相等;有螺
距偏差的螺纹，其单一中径与中径数值不相等。
作用中径 作用中径是指螺纹配合时实际起作用的中径。当普通螺纹没有螺距偏差和牙型半角偏差时，内、外螺纹旋合时起作用的就是螺纹的实际中径。当外螺纹有了螺距偏差和牙型半角偏差时，相当于外螺纹的中径增大了，这个增大了的假想中径叫做外螺纹的作用中径，它是与内螺纹旋合时实际起作用的中径，其值等于外螺纹的实际中径与螺距偏差及牙型半角偏差的中径当量之和。 中径的合格条件：对外螺纹:作用中径不大于中径最大极限尺寸;任意位置的实际中径不小于中径最小极限尺寸。
5 一对螺纹配合代号为M16，试查表确定内、外螺纹的中径、小径和大径的基本尺寸和极限偏差，并计算
内、外螺纹的中径、小径和大径的极限偏差
答：查表8-1和8-2可得内、外螺纹的中径、小径和大径的基本尺寸： 大径D=d=16mm 中径D2=d2 =14.701mm 小径D1=d1=13.835mm 螺距P=2 mm
查表8-4、表8-5和表8-6可得内、外螺纹的中径、小径和大径的极限偏差： ES(es) EI(ei) 内螺纹大径 不规定 0
中径 +0.212 0 小径 +0.375 0 外螺纹大径 -0.038 -0.318
中径 -0.038 -0.198 小径 -0.038 不规定
计算得内、外螺纹的中径、小径和大径的极限尺寸：
内螺纹大径 不超过实体尺寸 16
中径 14.913 14.701 小径 14.200 13.835 外螺纹大径 15.962 15.682
中径 14.663 14.503
小径 13.797 不超过实体尺寸
第9章 习题答案
1 滚动轴承的精度等级分为哪几级？哪级应用最广？
答：国家标准GB.T307.3—1996规定向心轴承（圆锥滚子轴承除外）精度分为P0 、P6 、P5 、P4 和P2 五级。圆锥滚子轴承精度分为P0 、P6X 、P5 、P4 四级；推力轴承分为P0 、P6 、P5 、P4 四级。P0级在机械中应用最广。
2 滚动轴承与轴和外壳孔配合采用哪种基准制？ 答：基孔制，基轴制。
3 滚动轴承承受的类型、大小与选择配合有何关系？
答：对承受定向负荷的套圈应选较松的过度配合或较小的间隙配合，以便使套圈滚道间的摩擦力矩带动套圈偶然转位，受力均匀、延长使用寿命。对承受旋转负荷的套圈应选过度配合或较紧的过度配合，以防止它在轴颈上或壳孔的配合表面打滑，引起配合表面发热、磨损，影响正常工作。过盈量的大小，以其转动时与轴或壳体孔间不产生爬行现象为原则。对承受摆动负荷的轴承，其配合要求一般与旋转
负荷相同或略松一点。
对于承受重负荷的轴承配合，应比在轻负荷和正常负荷下的配合要紧，负荷越大，过盈量应选的越大。 4 某机床转轴上安装6级精度的深沟球轴承，其内径为40mm，外径为90mm，该轴承受一个4000N的定向
径向负荷，轴承的额定动负荷为31400N，内圈随轴一起转动，外圈固定。试确定： （1）与轴承配合的轴颈，外壳孔的公差带代号；
（2） 画出公差带图，计算出内圈与轴、外圈与孔配合的极限间隙、极限过盈； （3）轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度参数值。 解（1）按已知条件查表确定各参数， （2）公差带图略
内圈与轴颈配合的Ymax =-0.030mm，Ymin =-0.002mm;外圈与外壳孔配合的
Xmax=+0.037mm，
Xmin=-0.013mm。
（3）按表9-7、表9-8选取形位公差值、表面粗糙度数值。圆柱度公差。
第10章 习题答案
１. 齿轮传动的使用要求有哪些？
解：齿轮传动的使用要求：1、传递运动的准确性；2、传递的平稳性，即传递精度要高；3、载荷分布的均匀性，即承载能力；4、传递侧隙的合理性，即非工作齿面间应留有一定的间隙。
２. 齿轮轮齿同侧齿面的精度检验项目有哪些？它们对齿轮传动主要有何要求？
解：轮齿同侧齿面的精度检验项目有：齿距偏差、齿廓偏差、切向综合偏差、螺旋线偏差等4种。 齿距偏差反映了一齿和一转内任意个齿距的最大变化，直接反映齿轮的转角误差，比较全面地反映了齿轮传递运动的准确性和平稳性，是几何偏心、运动偏心综合影响的结果。
齿廓偏差是刀具的制造误差(如齿形误差)和安装误差(如刀具在刀杆上的安装偏心及倾斜)以及机床传动链中短周期误差等综合因素所造成的。
螺旋线偏差影响齿轮的承载能力和传动质量，其测量方法有展成法和坐标法等。
切向综合总偏差是几何偏心、运动偏心及各种短周期误差综合影响的结果，切向综合偏差可用于综合评定齿轮传递运动的准确性和平稳性。
３. 切向综合偏差有什么特点和作用？
解：切向综合总偏差是几何偏心、运动偏心及各种短周期误差综合影响的结果，而一齿切向综合误差是由刀具制造、安装误差及机床传动链等各种高频误差综合作用的结果。故切向综合偏差可用于综合评定齿轮传递运动的准确性和平稳性。
４. 齿轮精度等级的选择主要有哪些方法？ 解：轮齿精度等级的选择方法有：计算法和类比法
计算法：依据齿轮传动用途的主要要求，计算确定出其中一种使用要求的精度等级，再按其他方面要求，作适当协调，来确定其它使用要求的精度等级。
类比法：类比法是依据以往产品设计、性能试验以及使用过程中所积累的经验，以及较可靠的各种齿轮精度等级选择的技术资料，经过与所设计的齿轮在用途、工作条件及技术性能上作对比后，选定其精度等级。
５. 评定齿轮传递运动准确性和评定齿轮传动平稳性指标都有哪些？
解：评定齿轮传递运动准确性指标：切向综合总偏差、齿距累计总偏差、齿距累积偏差、径向跳动、径向综合总偏差。
评定齿轮传递运动平稳性指标：一齿切向综合偏差、一齿径向综合偏差、齿廓总偏差、基圆齿距偏差、单个齿距偏差。
６. 齿轮副侧隙的确定主要有哪些方法？齿厚极限偏差如何确定？
解：齿轮副侧隙的确定有：是按照齿轮工作条件确定的，有经验法、查表法、计算法等，
齿厚偏差的确定：齿厚上偏差可按等值分配法和不等值分配法分配给相啮合的每个齿轮。若按不等值法分配，则大齿轮齿厚的减薄量可大一些，小齿轮齿厚的减薄量可小一些，以使两个齿轮的强度相匹配。
７. 如何考虑齿轮的检验项目？单个齿轮有哪些必检项目？
解：齿轮检验项目：GB/T 18620. 1—2002关于齿轮检验项目的规定指出，既不经济也没有必要测量全部齿轮要素的偏差，如单个齿距、齿距累积、齿廓、螺旋线、切向和径向综合偏差、径向跳动、表面粗糙度等，因为其中有些要素对于特定齿轮的功能并没有明显的影响：另外，有些测量项目可以代替其他的一些项目，如切向综合偏差检验能代替齿距偏差检验，径向综合偏差检验能代替径向跳动检验。
单个齿轮必检项目：单个齿距偏差fpt、齿距累积总偏差Fp、齿廓总偏差Fa、螺旋线总偏差Fβ、径向跳动Fr，。
８. 在某普通机床的主轴箱中有一对直齿圆柱齿轮副，采用油池润滑。已知：Z1＝20， Z2＝48，m＝2.75mm，B1＝24mm， B2＝20mm，n1＝1750r/min。齿轮材料是45号钢，其线膨胀系数α1＝11.5×10。箱体为铸铁材料，其线膨胀系数α2＝10.5×10。齿轮工作温度t1＝60°C，箱体温度t2＝40°C。内孔直径为30mm。对小齿轮进行精度设计，并将设计所确定的各项技术要求标注在齿轮工作图上。
解：设计及工作图参见10.7 例题
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第11章 习题答案
1.什么是尺寸链？它有什么特点？
答：尺寸链是指零件加工或装配过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。它有两个特点：（1）封闭性，组成尺寸链的各个尺寸按一定顺序构成一个封闭的尺寸系统；（2）相关性，尺寸链中一个尺寸的变动将影响其他尺寸的变动。
2.什么是封闭环、增环、减环？
答：封闭环，尺寸链中在装配或加工过程中最后自然形成的那个尺寸。
增环 ，尺寸链中，在其他组成环尺寸不变的情况下，当某一组成环的尺寸增大（或减小）时，封闭环的尺寸也随之增大（或减小），则该组成环称为增环。
减环 ，尺寸链中，在其他组成环尺寸不变的情况下，当某一组成环的尺寸增大（或减小）时，封闭环的尺寸也反而减小（或增大），则该组成环称为减环。
3.尺寸链中增环、减环如何判别？
答：在尺寸链中，判别组成环中的增环和减环，可以根据定义判断外，还可以采用画箭头的方法进行判别。具体方法如下：在尺寸链图中，由任一尺寸开始沿一定方向画单箭头，首尾相接，直至回到起始尺寸形成一个封闭形式。这样，凡是箭头方向与封闭环箭头方向相反的环则为增环，箭头方向与封闭环箭头方向相同的环必为减环。如习题3图所示为一尺寸链，其中A0为封闭环，按照上述方法画出首尾相接的箭头，可以看出A1、A2、A5与封闭环A0方向相反，则为增环；A3、A4、A6与封闭环A0方向相同，则为减环。尺寸链中环数较多时，采用画箭头的方法判别增环还是减环，思路比较清晰。