第7章常用结合件的互换性习题参考答案一、填空题(1)螺纹种类按用途可分为紧固螺纹、传动螺纹和紧密螺纹三种。
(2)螺纹大径用代号d或D表示，螺纹小径用d1或D1表示，螺纹中径用d2或D2表示，其中大写代号代表内螺纹，小写代号代表外螺纹。
(3)国标规定，普通螺纹的公称直径是指螺纹大径的基本尺寸。
(4)螺纹螺距P与导程L的关系是：导程等于螺距和线数的乘积。
(5)普通螺纹的理论型角α等于60。
(6)影响螺纹互换性的五个基本几何要素是螺纹的大径、中径、小径、螺距和牙型半角。
(7)保证螺纹结合的互换性，即保证结合的可旋合性和连接的可靠性。
(8)在普通螺纹的公差与配合中，对外螺纹的小径和内螺纹的大径不规定集体的公差数值，而只规定内、外螺纹牙底实际轮廓的任何点，均不得超越按基本偏差所确定得最大实体牙型。
(9)螺纹得基本偏差，对于内螺纹，基本偏差是下偏差用代号EI表示；对于外螺纹，基本偏差是上偏差，用代号es表示。
(10)内、外螺纹得公差带相对于基本牙型的位置，由基本偏差确定。
(11)外螺纹得下偏差用公式表示为ei=es–T，其值小于零；内螺纹得上偏差用公式表示为ES=EI+T，其值大于零。
(12)在普通螺纹国标中，对内螺纹规定了G、H两种公差位置；对外螺纹规定了e、f、g、h四种公差带位置。
(13)对内、外螺纹得基本偏差H、h得基本偏差为零，G的基本偏差为正值，e、f、g的基本偏差为负值。
(14)国标规定，对内、外螺纹公差带有精密、中等、粗糙三种精度。
(15)对螺纹旋合长度，规定有三种。
短旋合长度用S表示，中等旋合长度用代号N表示，长旋合长度用代号L表示。
(16)完整的螺纹标记由螺纹代号、公称直径、螺距、螺纹公差带代号和旋合长度代号（或数值）组成，各代号间用“－”隔开。
(17)螺纹公差代代号包括中径公差带代号和顶径公差带代号。
(18)螺纹中径、顶径公差带代号由表示其大小的公差等级数字和表示其位置的基本偏差字母所组成。
(19)在螺纹的标记中，不标注旋合长度代号时，即表示为中等旋合长度。
必要时，在螺纹公差带代号之后，加注旋合长度代号。
特殊需要时，可注明旋合长度的数值。
二、简答题1、滚动轴承的精度有哪几个等级？哪个等级应用最广泛？答：滚动轴承的精度有0、6、5、4和2共五级，0级在机械中应用最广。
2、滚动轴承与轴、外壳孔配合，采用何种基准制？答：滚动轴承内圈与轴采用基孔制配合，滚动轴承外圈与孔采用基轴制配合。
3、选择轴承与轴、外壳孔配合时主要考虑哪些因素？答：1)负荷的类型；2）负荷的大小；3）工作温度；4）其它因素：如旋转精度，旋转速度，轴颈和外壳孔的结构和材料等。
4、滚动轴承内圈与轴颈的配合同国家标准《公差与配合》中基孔制同名配合相比，在配合性质上有何变化?为什么？答：由于轴承内圈单一平面平均内径dmp公差带偏差在零线下侧，与基准孔H有所不同，所以轴承内圈与轴颈组成的基孔制配合比国家标准《公差与配合中》基孔制配合紧以些。
5、滚动轴承配合标准有何特点？答：由于滚动轴承是标准件，在装配图上标准滚动轴承与轴颈和外壳孔配合时，只需标准轴颈和外壳孔的公差带代号。
6、平键连接为什么只对键（键槽）宽规定较严的公差？答：因平键连接是通过键的侧面分别与轴槽和轮毂槽的侧面互相连接来传递运动和扭矩的，因此，键宽和键槽宽b是决定配合性质的主要互换性参数，是配合尺寸，应规定较严重的公差。
7、平键连接的配合采用何种基准制？花键连接采用何种基准制？答:平键是标准件，平键连接的配合采用基轴制配合，花键连接采用基孔制。
8、矩形花键的主要参数有哪些？定心方式有哪几种？哪种方式是常用的？为什么？答：矩形花键的主要参数有：大径D小径d键宽和键槽宽B定心方式有三种：按大径D定心、按小径d定心、按键宽B定心小径d定心最常见，由于花键结合面的硬度要求较高，需淬火处理，为了保证定心表面的尺寸精度和形状精度，淬火后需进行磨削加工。
从加工工艺性看，小径便于用磨削方法进行精加工，因此，国标规定采用小径d定心，对定心小径d采用较小的公差等级。
9、为什么称中径公差问综合公差？答：国家标准没有单独规定螺距、牙型半角公差，只规定了内、外螺纹的中径公差（TD2、Td2），通过中径公差同时限制实际中径、螺距及牙型半角三个参数的误差。
由于螺距和牙型半角误差的影响可折算为中径补偿值，因此只要规定中径公差就可控制中径本身的尺寸偏差,螺距误差和牙型半角误差的共同影响。
可见，中径公差是一项综合公差。
10、内、外螺纹中径是否合格的判断原则是什么？答：判断螺纹中径合格性的准则应遵循泰勒原则，即螺纹的作用中径不能超越最大实体牙型的中径；任意位置的实际中径（单一中径）不能超越最小实体牙型的中径。
三、解释下列螺纹代号(1)M20-5H：普通内螺纹，公称直径为20mm，中径和顶径公差带代号均为5H。
(2)M16-5H6H-L：普通内螺纹，公称直径为16mm,中径公差带代号为5H，顶径公差带代号为6H，长旋合长度。
(3)M3031—6H/5g6g：公称直径为30mm，螺距为1mm的普通内、外螺纹配合。
内螺纹的中径与顶径公差带代号为6H；外螺纹的中径公差带代号为5g，顶径公差带代号为6g。
(4)M20-5h6h-S：普通外螺纹，公称直径为20mm，中径公差带代号为5h，顶径公差带代号为6h，短旋合长度。
四、综合计算题1、已知减速箱的从动轴上装有齿轮，其两端的轴承为0级单列深沟球轴承（轴承内径d=55mm,外径D=100mm），各承受的径向负荷Fr=2000N,额定动负荷C=34000N，试确定轴颈和外壳孔的公差带、形位公差值和表面粗糙度数值。
并标注在图样上。
解：⑴齿轮转动时作用力为方向不变的径向负荷，轴承内圈与轴一起旋转，外圈静止不动。
而Fr=2000N,C=34000N,所以Fr=0.06C属轻负荷。
查表得：轴颈公差带为j6外壳孔公差带为H7(2)为了分析轴承配合得性质，可画出公差带图：查表得：轴颈和外壳孔的极限偏差：轴颈为55j6外壳孔为：100H7由图算出内圈与轴：Ymax=EI–es=-0.015-(+0.012)=-0.027mmXmax=ES–ei=0–(-0.007)=+0.007mm外圈与孔：Xmax=ES–ei=+0.035–(-0.015)=+0.050mmXmin=EI–es-=0–0=0（3）查表得圆柱度要求：轴颈为0.005mm,外壳孔为0.010mm端面圆跳动要求：轴肩0.015mm,外壳孔肩0.025mm（4）查表得粗糙度要求：轴颈Rq<=0.8mm.轴肩Rq<=3.2mm外壳孔Rq<=1.6mm,孔肩Rq<=3.2mm2、有一齿轮与轴的连接用平键传递扭矩。
平键尺寸b＝10mm，L=28mm。
齿轮与轴的配合为φ35H7/h6，平键采用一般连接。
试查出键槽尺寸偏差、形位公差和表面粗糙度，并分别标注在轴和齿轮的横剖面上。
解：⑴查表得轴槽宽：10N9mm轴槽深：t=5mm,轴槽长度：28H14毂槽宽：16TS9mm毂槽深：t1=3.3mm轴的尺寸：φ35h6齿轮孔的尺寸：φ35H7⑵键槽中心面的对称度要求；对称度公差等级取8级；查表得出对称度公差值为0.015mm⑶键和键槽配合面的表面粗糙度参数值Ra取3.2μm，非配合面的Ra值取12.5μm。
⑷键槽尺寸和行为公差图样标注。
3、某机床变速箱中有6级精度齿轮的花键孔与花键轴连接，花键规格632633036，花键孔长30mm，花键轴长75mm，齿轮花键孔经常需要相对花键轴做轴向移动，要求定心精度较高，试确定：⑴齿轮花键孔和花键轴的公差带代号，计算小径、大径、键（键槽）宽的极限尺寸。
⑵分别写出在装配图上和零件图上的标记。
解：⑴因内、外花键有相对互动，定心精度要求较高，所以选内外花键选紧滑动配合。
查表得：小径d=26，采用H6/g6配合大径D=30，采用H10/a11配合键宽B=6，采用H7/f7配合极限尺寸分别为：小径孔（ф26H6）：dmax=26+0.013＝26.013mmdmin=26mm小径轴（ф26g6）：dmax=26–0.007＝25.993mmdmin=26–0.02=25.98mm大径孔（ф30H7）:Dmax=30+0.084=30.084mmDmin=30mm大径轴（ф30a11）:Dmax=30–0.3=29.7mmDmin=30–0.43=29.57mm键槽宽（6H7）：Bmax=6+0.012=6.012mmBmin=6mm键宽（6f7）：Bmax=6–0.01=5.990mmBmin=6–0.022=5.978mm(2)装配图上的标记：63263H6/g63303H10/a11363H7/f7零件图上的标记：内花键：6326H6330H1036H7外花键：：6326g6330a1136f74、查表写出M2032—6H/5g6g的大、中、小径尺寸，中径和顶径的上下偏差和公差。
答：M2032–6H/5g6g大径D、d：20mm中径D2，d2：18.701mm小径D1，d1：17.335mm内螺纹：因为中径和顶径公差带代号均为6H，查表得基本偏差为EI=0内螺纹中径公差TD2=0.212mm中径下偏差EI＝0所以内螺纹中径上偏差ES=EI+TD2=0+0.212=+0.212mm内螺纹顶径公差TD1=0.375mm顶径下偏差EI=0所以内螺纹顶径D1上偏差＝0.375mm+0=+0.375mm外螺纹：因为中径公差带代号为5g，查表得中径的基本偏差为上偏差es=-0.038mm中径公差Td2=0.125mm中径下偏差ei=es-Td2=-0.038–0.125=-0.163mm顶径公差带代号为6g查表得外螺纹顶径的基本偏差为上偏差es=-0.038mm顶径公差Td=0.280mm顶径下偏差ei=es–Td=-0.038–0.280=-0.318mm5、有一内螺纹M20-7H，测得其实实际中径d2a=18.61mm,螺距累积误差ΔPΣ=40μm,实际牙型半角α/2(左)=30°30′,2/2(右)＝29°10ˊ，问此内螺纹的中径是否合格？解：查表得10－1，M20－7H得螺距P=2.5mm，中径D2＝18.376mm，查表得10－3，中径公差T D2=0.280mm，查表得10－4，中径下偏差EI=0，∴中径的极限尺寸D2max=18.656mm，D2min=18.376mm内螺纹的作用中径：D2m=D2a–(fp+fа/2)fp=1.732|ΔPΣ|=1.732340=69.28μm=0.06928mmfа/2=0.073p(K1|Δα1/2|+K2|Δα2/2|=0.07332.53(3330+2350)=34.675μm∴D2m=18.61–0.06928–0.035=18.506mm根据中径合格性判断原则：D2a＝18.61mm<D2max=18.656mmD2m=18.506mm>D2min=18.376mm∵D2a<D2max,D2m<D2min∴内螺纹的中径合格。