汽车制造工艺学作业题参考答案第二章工件的装夹和机床夹具四、定位误差的分析计算题3、如图 2-78a 所示的圆柱体上钻轴向孔，加工要求如图 a 所示。
如果采用图 b、c、d 所示三种定位方案， V 型块夹角α=90°，试分析计算三种定位方案加工要求的定位误差。
（图形见课本 66 面 2-78a 图a、b、c、d）解：该工件的加工要求为所钻孔（?8）轴线与工件外圆柱面轴线的同轴度公差为?0.02 ，孔深30 的尺寸公差为 0.21.三种定位方案中。
孔深度 30 的定位基准都是工件的底断面，而工序基准为工件上端面。
故存在基准不重合定位误差因A=L-D (D 为定值 )所以△d(30)=Lmax-Lmin=TL=T70=0.024(mm)图 2-78图a(2)b 方案中 ?8 孔同轴度的工序基准与定位基准重合都是工件外圆柱面的轴线。
因工件外圆柱面存在制造误差， 使定位基准在工序尺寸方向产生位置变化。
即存在基准定位误差（根据 P41 序号 5 公式）图 b△d (A)=TdTd ( 或如右图所示△ d(A)=O1O2=Td Td)2sin a 2 sin a△d= 0.0250.025 0.0177(mm)2sin a2（3） c方案中 ?8 孔同轴度的工序基准为工件外圆柱面轴线，而定位基准为工 件 左 母 线 。
故 存 在 基 准 不 重 合 定 位 误 差图 c△d(A)=O1O2=d maxd min = Td =0.025=0.0125 （mm ）2 2 2 2(4) d 方案中 由于采用的是双移动 V 形块定性抓紧机构 ?8 孔同轴度的工序基准与定位基准重合，且不存在基准位移定位误差，故△d=0（mm ）P42 序号 5 的证明工件直径 ?d –0 Td 或 ?d +b +a Td=a-b右图中 OL=dOM=dOE=dON=OM= d a2 22sin a sin22 (1)A=D-ON=D-dasin2所以△ d (A)=Amax-Amin=Tdsina2d d dd1=D-(2)B=A+OE=A+ =(D-a )+(a2sin222sin2 所以 △d(B)=Bmax-Bmin=d maxd min ( 1a2sin2d1(3)C=OL-A= d-(D-)= d( +1)-D2a 2asinsin221所以△ d(C)=Cmax-Cmin=d max d min(2sin1)1) =(1 1) Tda 2sin2+1)= Td (1 +1)a2 sin a221、在图2-76 所示阶梯轴（双点划线表示）上铣削一平面，其工序尺寸为30 -0.28mm，有图 a 定位方案，试计算，如果不考虑阶梯轴两外圆柱同轴度公差时的定位误差。
（原题图见书本65页2-76图a）图 a图c图d图e解：方法一（ 1）基准不重合误差 △j.b1=A2-A1=d maxd min =Td 2 2=0.16=0.08mm2(2) 基准位移误差 △j2.b2=A2-A1=E2E1=O1O2(分析 因为 O1O2+O1E1=d E2E1+ O1E1=d 所以 E2E1=O1O2)方法二（列通式计算法）A=C-EF=C-(Dd )=C+ d - D22 2 2Amax=C+ d max - D min2 2 Amin=C+ d min - D max2 2所以△ d （A ）=d max -D min2 2P41 序号 7 的证明C 为定值- d min + D max = 0.16 0.1（ ）2 2 2 =0.13mm2OGd解： A=D-OE=D-OFsin β=D- sin β=D-2sin βasinasin22B=A+OK=A+d = d+D- dsin β=D+d ( sin β-1)2 2 2 sina 2 sinaC=OJ-A= d -A= d -D+sin β d = d( sin β+1)22sina2 2 sina所以 △ d(A)=Tdsin β 2sinaTd sin β △ d(B)=(-1)2sina △ d(C)=Td( sin β+1) 2 sina第五章 尺寸原理及应用三、分析计算题1 、 试 分 析 图5-45a 、 b 、 c 中 尺 寸 链 的 增 减 环 .a 图解： a 图 与 A0 反向的为增环，与 A0同向的为减环则增环为 A1、A2、 A3、A5; 减缓为 A4、A6b 图原尺寸链为并列尺寸链，其中 A3 为公共环，分解为两个独立的尺寸链A1 、A2 为增环， A3、A4 为减环 （A0 为封闭环）；B1 为增环， A1为减环（B0为封闭环）c图原尺寸链为并列尺寸链，将其分解为两独立尺寸链，其中 A0=B2、A3=B3,A1、A2为增环， A3、A4 为减环（ A0 为封闭环）；B1、B2、B3 为增环， B4为减环（ B0为封闭环）2.图 5-46 所示尺寸链图5-46（1）判断组成环中的增缓和减环（2）用极值法计算封闭环的基本尺寸、公差和极限偏差（3）用统计法计算尺寸链的基本尺寸、公差和极限偏差1.各组成换尺寸均按正态分布，且中间偏差与平均偏差相等时。
2.各组成环尺寸按三角形分布，且中间偏差与平均偏差相等时。
解：（ 1）判断组成环中的增环、减环增环为 A2 、 A4、A5 ；减环为 A1 、 A3(2)计算 A0 的基本尺寸、公差和极限偏差A0= ∑Az- ∑Aj=(A2+A4+A5)-(A1+A3)=(30+20+40)-(55+35)=0mmTA0=∑Tai=TA1+TA2+TA3+TA4+TA5=0.46+0.52+0.10+1.033+0.62=1.733ESA0=∑ESAz-∑EIAj=(0.26-0.022+0.62)-(-0.46+0.06)=1.258 EIA0=∑EIAz- ∑ESAj=(-0.26-0.55+0)-(0+0.16)=-0.475(3)计算尺寸链的基本尺寸、公差和极限偏差1.组成环尺寸均按正态分布且中间偏差与平均偏差相等党组承欢的尺寸为对称分布且中间偏差与平均偏差相等时，如右图所示，则其中间尺寸 Aim 与平均偏差Ai 也相等1°封闭环尺寸 A0. 计算过程图 (2)A0=∑ Az-Aj=(A2+A4+A5)-(A1+A3)= （30+20+40）- （55+35）=0mm 2 °封闭环公差 TA0因组成环公差按正态分布则TA0=n 1TAiTAi .0.46 * 0.46 0.52 * 0.52 0.10* 0.10 0.033* 0.033 0.62* 0.62 =0.i 1936mm3°封闭环中间偏差△ 0k△z-k△ 0=△ji1i 1=（△ 2+△ 4+△5）-( △1+△ 3)=(0+0.0385+0.31)-(0.23+0.11)=0.392mm4°封闭环极限偏差 ESA0、EIA0ESA0=△0+TA0=0.392+0.936=0.860mm22EIA0=△0-TA0=0.392-0.936=-0.076mm22则+0.860A0=0 -0.0762. 各组成环尺寸均按三角形分布且中间偏差与平均偏差相等1 °封闭环尺寸 A0（计算过程同上） A0=0mm2 °封闭环公差 TA0因组成环公差按三角形分布，姐中间偏差与平均偏差相等故 Ki=1.22TA0=n 1TAiTAi . 1.22 * 0.46 * 0.46 0.52 * 0.52 0.10 * 0.10 0.033* 0.033 0.62 * 0.62i 1=1.142mm3°封闭环中间偏差△ 0kk△0=△z-△ji 1 i 1=（△ 2+△ 4+△5）-( △1+△ 3)=(0+0.0385+0.31)-(0.23+0.11)=0.392mm4°封闭环极限偏差 ESA0、 EIA0ESA0= △0+TA0=0.392+1.142=0.963mm22EIA0=△0-TA0=0.392-1.142=-0.179mm22则 A0=0 +0.963-0.1794、图 5-48 所示为一汽车变速器倒档装置简图，设计要求装配间隙A0=0.082~0.430mm 。
若零件设计图样规定：双联齿轮 3 轮毂两端面尺寸 A3=48-0.080 0mm 。
试用极值法计算变速器壳体 1 -0.119; 止推垫片 2 及 4 的厚度尺寸 A2=A4=1.5-0.04 的两内平面尺寸 A1 的基本尺寸 A1 的基本尺寸、公差及极限偏差。
图 5-48解：依题意建立倒档装置尺寸链如右图所示+0.043封闭环为 A0、增环为 A1，减环为 A2、A3、A4。
其中 A0=0 +0.082(1) 计算 A1 的基本尺寸根本公式 A0= ∑ Az- ∑AjA0=A1-(A2+A3+A4) A1=A0+A2+A3+A4=0+1.5+48+1.5=51mm (2) 计算 A1 的公差 TA1因为 TA0=∑TA1=TA1+TA2+TA3+TA4所以 TA1=TA0-(TA2+TA3+TA4)=0.348-(0.04+0.039+0.04)=0.229mm(3)计算极限偏差 ESA1、EIA1由 ESA0=∑ESAz-∑EIAj所以 0.43= ESA1- （ -0.04-0.119-0.04 ） ESA1=0.231(mm) EIA1=-TA1+ ESA1=-0.029+0.231=0.002( 或由 0.082= EIA1- （0-0.08-0 ） 所以 EIA1=0.002)故 A1=5+0.002+0.23110、如图 5-54 所示为汽车倒档装置图。
设计要求倒档齿轮 3 的轮毂端面与垫片欲采用完全互换装配法保证装配精度，试设计确定有关零件的尺寸公差和极限偏差。
图 5-54解：装配尺寸链如右图所示已知 A1=0+0.5+1.00 TA0=0.5A1=20.6mm； A2=A4=1.30-0.04 mm(标准件 ) A0为封闭环A1为增环A2、A3、A4 为减环俺完全互换法确定有关零件的尺寸公差及极限偏差（1）求 A3 的基本尺寸由A0=A1-(A2+A3+A4) 得 A3=A1-A2-A4-A0=20.6-1.3-1.3-0=18mm ( 2) 确定组成环公差由公式 Tav.l=TA0 有n 1Tav.l=TA0 = 0.50.04 0.04 =0.21n 12选择 A1 为协调环对其他组成环公差惊醒适当修正取TA3=0.18mm IT12由公式 5-21 得 TA1=TA0-(TA2+A3+A4)=0.5-(0.04+0.18+0.04)=0.24mm3°确定组成环的极限偏差按公差注向体内原则A3=180-0.18ESA1=ESA0+(EIA2+EIA3+IA4)=1+(-0.04-0.18-0.04)=0.74mmEIA1=EIA0=(ESA2+ESA3+ESA4)=0.5+(0+0+0)=0.5mm+0.74故 A1=20.6 +0.5mm(介于 IT12~13 之间 )14、图 5-56 所示为齿轮装置图。