互换性与技术测量

1 绪论1

1.1 互换性概述1

1.1.1 互换性的概念1

1.1.2 互换性的分类及其在机械制造中的作用1

1.1.3 实现互换性的条件2

1.2 标准与标准化3

1.2.1 标准的级别3

1.2.2 标准的种类4

1.3 优先数和优先数系4

1.4 测量技术的重要性7

1.5 本课程的性质与任务7

复习与思考8

2 极限与配合9

2.1 几何参数误差的种类9

2.2 极限与配合的基本术语和定义9

2.2.1 孔与轴的定义9

2.2.2 有关尺寸的术语定义10

2.2.3 有关偏差、公差的术语定义11

2.2.4 有关配合的术语定义13

2.3 标准公差和基本偏差系列17

2.3.1 标准公差系列17

2.3.2 基本偏差系列19

2.4 公差带和配合的表示方法及其图样标注25

2.4.1 公差带和配合的表示方法25

2.4.2 公差带和极限偏差在零件图中的标注25

2.4.3 配合在装配图中的标注28

2.5 一般、常用和优先的公差带与配合29

2.5.1 一般、常用和优先的公差带29

2.5.2 常用和优先配合29

2.6 线性尺寸的一般公差31

2.6.1 一般公差的概念31

2.6.2 线性尺寸的一般公差31

2.7 极限与配合的选用32

2.7.1 配合基准制的选择32

2.7.2 公差等级的选择33

2.7.3 选择配合的一般原则35

复习与思考39

3 形状和位置公差40

3.1 概述40

3.1.1 形位公差的研究对象40

3.1.2 形位公差的特征项目及符号41

3.1.3 基准和基准体系42

3.1.4 形位公差带的概念43

3.2 形位公差的基本标注方法44

3.2.1 形位公差代号44

3.2.2 被测要素的标注方法45

3.2.3 基准要素的标注方法47

3.3 形位公差带48

3.3.1 形状公差与公差带48

3.3.2 形状或位置公差与公差带50

3.3.3 位置公差与公差带50

3.4 公差原则56

3.4.1 独立原则57

3.4.2 相关要求57

3.5 形位公差的选择68

3.5.1 形位公差项目的选择68

3.5.2 基准的选择69

3.5.3 形位公差值的选择69

3.5.4 公差原则的选择74

3.6 形状与位置公差未注公差值的规定74

复习与思考76

4 表面粗糙度78

4.1 表面结构78

4.2 表面粗糙度的概念79

4.2.1 表面粗糙度的定义79

4.2.2 表面粗糙度对零件机械性能的影响79

4.3 表面粗糙度的评定80

4.3.1 基本术语80

4.3.2 评定参数83

4.4 表面粗糙度参数值及其选用85

4.4.1 评定参数的选择85

4.4.2 评定参数值的选择85

4.5 表面粗糙度的标注88

4.5.1 表面粗糙度的符号及代号89

4.5.2 各项参数、符号的注写位置89

4.5.3 表面粗糙度的标注方法及实例92

复习与思考92

5 滚动轴承的公差与配合93

5.1 概述93

5.1.1 滚动轴承的组成和类型93

5.1.2 滚动轴承的安装形式94

5.2 滚动轴承的精度等级及应用94

5.3 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点95

5.4 滚动轴承与轴和壳体的配合97

5.4.1 轴颈和外壳孔的公差带97

5.4.2 滚动轴承配合的选择99

5.5 配合表面及端面形位公差和表面粗糙度103

复习与思考105

6 键和花键的公差与配合106

6.1 平键公差与配合106

6.1.1 平键和键槽配合尺寸的公差带与配合种类106

6.1.2 平键和键槽非配合尺寸的公差带108

6.1.3 键槽的形位公差108

6.1.4 平键和键槽的表面粗糙度108

6.1.5 键槽尺寸和公差在图样上的标注 108

6.2 矩形花键109

6.2.1 矩形花键的基本尺寸109

6.2.2 矩形花键连接的几何参数和定心方式110

6.2.3 矩形花键连接的公差与配合111

6.2.4 矩形花键连接的形位公差和表面粗糙度112

6.2.5 矩形花键连接的标记114

复习与思考114

7 圆柱齿轮公差与配合应用115

7.1 齿轮传动的使用要求115

7.2 齿轮加工误差116

7.3 圆柱齿轮传动精度的评定指标119

7.3.1 传递运动准确性的评定指标119

7.3.2 传动平稳性的评定指标124

7.3.3 载荷分布均匀性的检测项目128

7.3.4 影响侧隙的单个齿轮因素及其检测130

7.4 齿轮副精度的评定指标131

7.5 图样标注134

7.6 圆柱齿轮传动精度设计134

7.6.1 圆柱齿轮精度等级确定134

7.6.2 齿轮误差检验组的选择137

7.6.3 齿轮副精度设计138

7.6.4 齿坯精度和齿轮各表面粗糙度139

复习与思考140

8 几何量测量142

8.1 概述142

8.1.1 测量的基本概念142

8.1.2 基准与量值传递142

8.2 量块的基础知识144

8.2.1 量块的分级144

8.2.2 量块的分等145

8.3 测量器具的测量方法146

8.3.1 测量器具146

8.3.2 测量方法147

8.3.3 度量指标148

8.4 测量误差及数据处理149

8.4.1 测量误差与精度149

8.4.2 各类测量误差的处理152

8.4.3 测量结果的数据处理157

复习与思考159

9 光滑极限量规161

9.1 光滑极限量规作用与分类161

9.2 光滑极限量规的公差162

9.3 量规设计165

9.3.1 量规形式的选择165

9.3.2 量规极限尺寸的计算165

9.3.3 量规的技术要求167

复习与思考168

10 机械零件精度设计169

10.1 概述169

10.2 轴类零件的精度设计170

10.2.1 尺寸公差的确定172

10.2.2 形位公差的确定172

10.2.3 表面粗糙度的确定174

10.2.4 轴类零件精度设计与标注实例175

10.3 齿轮类零件精度设计175

10.3.1 齿坯精度设计175

10.3.2 齿轮啮合精度设计176

10.3.3 齿轮精度设计实例176

10.4 箱体类零件精度设计178

10.4.1 油缸体精度设计实例178

10.4.2 拨动叉几何精度设计实例179

10.4.3 减速箱体几何精度设计实例180

复习与思考182

附录A 表面粗糙度试验183

A1 比较法检测表面粗糙度183

A2 光切显微镜检测表面粗糙度185

A3 干涉显微镜检测表面粗糙度188

A4 表面粗糙度检查仪检测表面粗糙度191

附录B 圆柱齿轮检测实验197

B1 径向跳动检查仪检测齿圈径向跳动197

B2 周节仪检测齿距偏差和齿距累积误差199

附录C 轴类和箱体类零件的综合性检测实验204

C1 箱体形位误差的测量205

C2 精密心轴的测量205

附录D 齿轮设计性试验208

参考文献210

本书按教学规律阐述了机械零部件的互换性和检测技术的基础知识，介绍了几种典型机械零件公差与配合的基本原理和方法以及国家标准在设计中的应用。全书共分10章，第1章阐述互换性的基本概念；第2～4章阐述极限与配合、形状和位置公差、表面粗糙度等机械零件公差与配合的基础知识；第5～7章阐述滚动轴承、键和花键、圆柱齿轮等典型零件的精度设计基础知识；第8、9章阐述测量技术的基础知识；第10章阐述机械零件精度设计；附录中阐述本书的一些相关实验。本书各章附有相关的复习与思考，以配合教学的需要，也便于读者自学。本书按照2007年底前颁布的国家标准编写，内容新颖，实用性强。适用于高等工科院校机械类和近机械类各专业的课程教学，也可供从事机械设计、制造、标准化和计量测试等工作的各类工程技术人员参考使用。