機械精度設計

普通高等教育機械類專業(yè)“十二五”規(guī)劃教材

機械精度設計

趙志剛劉瀟瀟編

內容簡介

本書介紹并分析了我國公差與配合方面的最新標準其內容概括了幾何精度控制與應用

,“”

課程的主要內容闡述了精度測量技術的基本原理

,。

本書主要包括緒論極限與配合表面粗糙度幾何精度漸開線圓柱齒輪傳動精度設計

、、、、、

鍵與花鍵精度螺紋精度滾動軸承精度幾何量測量檢測技術基礎等章內容并在每章

、、、()9,

末附有習題及相關附表

。

本書適合作為高等院校機械類專業(yè)教材也可供制造行業(yè)的技術人員管理人員操作人員

,、、

參考

。

圖書在版編目(CIP)數(shù)據(jù)

機械精度設計趙志剛劉瀟瀟編北京中國鐵道出版

/,.—:

社

,2014.7

普通高等教育機械類專業(yè)十二五規(guī)劃教材

“”

ISBN978-7-113-16709-7

機趙劉機械加工幾何誤差

Ⅰ.①…Ⅱ.①…②…Ⅲ.①--

高等學校教材

-Ⅳ.①TG801

中國版本圖書館數(shù)據(jù)核字第號

CIP(2013)195976

書名:機械精度設計

作者:趙志剛劉瀟瀟編

策劃:李小軍讀者熱線:

400-668-0820

責任編輯:馬洪霞

封面設計:路瑤

封面制作:白雪

責任校對:湯淑梅

責任印制:李佳

出版發(fā)行:中國鐵道出版社北京市西城區(qū)右安門西街號

(100054,8)

網(wǎng)址:

印刷:北京尚品榮華印刷有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

201471201471

開本:印張:字數(shù):千

787mm×1092mm1/1622.75538

書號:

ISBN978-7-113-16709-7

定價:元

44.00

版權所有侵權必究

凡購買鐵道版圖書如有印制質量問題請與本社教材圖書營銷部聯(lián)系調換電話

,,。:(010)63550836

打擊盜版舉報電話

:(010)51873659

前言

“幾何精度控制與應用”是高等院校機械類、儀器儀表類和近機類專業(yè)必修的主干

技術基礎課,是與制造業(yè)發(fā)展聯(lián)系緊密的一門綜合性應用技術基礎科學,涉及機械設

計、機械制造、質量控制、生產(chǎn)組織管理等許多領域,是制造業(yè)的重要基礎標準之一。

近年來國家標準不斷修訂,相關術語和內容有所改變。同時由于高校課程改革,各

校的“幾何精度控制與應用”課程安排的要求不同,故本書編寫宗旨如下:

1.標準最新

參照截止于年底頒布的最新國家標準,對照介紹最新國家標準與企業(yè)目前使

2012

用較多的舊國家標準的差異。通過對國家標準的學習和應用,將幾何精度控制概念貫穿

到機械產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、檢測、裝配的整個過程,以解決機械產(chǎn)品使用與制造工藝之

間的矛盾,達到實現(xiàn)機械產(chǎn)品互換性的目的。

2.重點突出

整體內容上以尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度等共性內容為主,學時

允許的情況下可選擇學習部分典型標準件的精度設計;每章前有學習指導,每章后有章

節(jié)小結,以突出各章的重點。

3.便于自學

本書力求語言簡練,條理清晰,深入淺出。在編寫過程中盡可能做到理論性與實用

性結合,在原理和理論的后面給出了相關應用示例,幫助讀者更好地掌握有關內容。

全書共分章,在內容上突出了常見幾何精度要求的標注、查表、解釋以及一般常

9

用檢測方法。本書由蘭州交通大學趙志剛和劉瀟瀟編。第章、第章由趙志剛編

0~24

寫,第章、第章、第章由劉瀟瀟編寫。全書由趙志剛統(tǒng)稿。

35~78

本書適合作為高等院校機械工程及機電專業(yè)教材,也可供制造行業(yè)的技術人員、管

理人員、操作人員閱讀參考之用。

茍向鋒教授在百忙之中審閱了全書,并對初稿提出了許多寶貴意見,在此謹表謝

意。另外,感謝曹仁濤、李莉等老師提出的中肯建議,以及研究生劉繼濤、滕富軍等為

本書的插圖和表格付出艱辛勞動。

同時本書得到了中國鐵道出版社的大力支持,在此表示衷心的感謝。

由于編者水平有限,加之時間倉促,書中難免會存在一些錯誤與不足之處,敬請讀

者批評指正。

編者

年月

20143

目錄

四有關配合的定義………………

第0章緒論……………、14

1五基準制………

、17

第一節(jié)課程的性質任務和要求…第二節(jié)常用尺寸的尺寸精度和

、1

一課程的性質……配合標準……

、118

二課程的任務……一標準公差系列…

、1、19

三課程的教學要求………………二基本偏差系列…

、1、20

第二節(jié)機械精度設計概述…………三公差與配合在圖樣上的標注……

1、25

第三節(jié)幾何精度設計的主要方法…四孔軸的常用公差帶和優(yōu)先

2、、

一類比法…………常用配合……

、226

二計算法…………第三節(jié)常用尺寸孔軸公差與

、2、

三試驗法…………配合的選用…

、329

第四節(jié)幾何量的檢測………………一公差與配合選用原則…………

3、29

第五節(jié)機械精度設計原則…………二基準制的選用…

3、29

一經(jīng)濟性原則……三標準公差等級的選用…………

、3、30

二匹配性原則……四配合種類的選用………………

、4、35

三最優(yōu)化原則……第四節(jié)機械尺寸精度設計

、4

四互換性原則……標準的應用…

、441

第六節(jié)互換性概述…一根據(jù)極限間隙或極限過盈

5、()

一互換性的含義…確定公差與配合………………

、541

二互換性的分類…二根據(jù)配合代號確定孔軸的公差和

、5、、

三互換性的意義…極限偏差……

、644

第七節(jié)標準化及優(yōu)先數(shù)系…………第五節(jié)線性尺寸的一般公差………

745

一標準化的含義…本章小結………………

、745

二標準化的分類…習題……

、745

三優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系………………附表一…………………

、747

習題……

9第2章表面粗糙度…

54

第1章極限與配合…

10第一節(jié)表面粗糙度概述……………

54

第一節(jié)基本術語及其定義…………一表面質量的概念………………

11、54

一有關孔和軸的定義……………二表面粗糙度對零件使用

、11、

二有關尺寸的定義………………性能的影響……

、1156

三有關偏差公差和公差帶的第二節(jié)表面粗糙度的參數(shù)…………

、、56

定義…………一術語及定義……

12、56

2機械精度設計

二表面粗糙度輪廓評定參數(shù)……第三節(jié)幾何公差的檢測與評定…

、59107

第三節(jié)表面粗糙度評定參數(shù)的一形位誤差的檢測原則…………

、108

選用…………二形位誤差及其評定…………

61、109

一表面粗糙度輪廓技術三基準的建立和體現(xiàn)…………

、、112

要求的內容……四形位誤差的檢測方案實例……

61、

二表面粗糙度輪廓評定115

、第四節(jié)公差原則與公差要求……

117

參數(shù)的選擇……一有關術語及定義……………

61、

三表面粗糙度輪廓參數(shù)117

、二獨立原則……

允許值的選擇…、125

61三相關要求……

第四節(jié)表面粗糙度的標注…………、127

64第五節(jié)幾何精度的確定…………

一表面粗糙度的符號代號144

、、一幾何公差項目的選擇…………

及其含義……、144

64二公差原則的選擇……………

二表面粗糙度技術要求的、148

、三幾何公差值或等級的

圖樣標注……、()

66選擇…………

第五節(jié)表面粗糙度的測量…………149

69四幾何公差設計示例…………

一比較法………、157

、69本章小結……………

二光切法………158

、69習題…………………

三干涉法………158

、69附表三………………

四印模法………161

、69

本章小結………………第4章漸開線圓柱齒輪傳動

69

附錄……精度設計……

71

附錄中的166

1GB/T3505—1983第一節(jié)齒輪傳動的使用要求與

術語及定義……

71

附錄規(guī)定的加工誤差…

2GB/T131—1993167

表面粗糙度在圖樣中的標注……一齒輪傳動的使用要求…………

、167

74二齒輪的主要加工誤差

附表二…………………、

76及其來源……

167

第3章幾何精度……第二節(jié)單個齒輪精度指標………

79170

第一節(jié)幾何公差的概述……………一齒廓精度……

、171

80二齒距精度……

一幾何公差的研究對象…………、

、80172

三齒向精度……

二幾何公差帶…、

、82174

三幾何公差的幾何特征符號和四綜合精度……

、、、175

附加符號……第三節(jié)齒輪配合精度指標………

83178

四幾何公差的標注………………一側隙…………

、84、178

第二節(jié)幾何公差及其公差帶………二齒厚…………

90、178

一形狀公差及其公差帶…………三公法線………

、90、179

二定向公差及其公差帶…………第四節(jié)齒輪安裝精度指標………

、93180

三定位公差及其公差帶…………第五節(jié)齒輪精度標準及應用……

、99181

四跳動公差及其公差帶…………一使用范圍……

、104、181

目錄3

二公差等級及公差值…………第五節(jié)鍵與花鍵的檢測…………

、182226

三精度等級和精度項目的一平鍵的檢測…

、、226

選用…………二矩形花鍵的檢測……………

183、227

四接觸斑點……本章小結……………

、186228

五配合的選用…習題…………………

、187228

第六節(jié)齒坯精度…附表五………………

189229

第七節(jié)應用示例…

190第6章螺紋精度……

第八節(jié)漸開線圓柱齒輪234

精度測量…第一節(jié)普通螺紋精度設計概述…

192235

一齒廓總誤差的測量…………一螺紋種類及使用要求…………

、192、235

二基圓齒距誤差的測量…………二普通螺紋的基本牙型和

、193、

三單個齒距誤差和齒距累積幾何參數(shù)……

、235

總誤差的測量………………第二節(jié)普通螺紋幾何參數(shù)誤差

194

四直齒螺旋線總誤差的測量……對其互換性的影響………

、197239

五切向綜合總誤差及一齒切向綜合一大小徑誤差對普通螺紋互

、、、

誤差的測量…換性的影響…

197239

六徑向綜合總誤差和一齒徑向綜合二螺距累積誤差對普通螺紋

、、

誤差的測量…互換性的影響………………

199239

七徑向跳動的測量……………三牙型半角誤差對普通螺紋

、200、

八齒厚偏差的測量……………互換性的影響………………

、200240

九公法線長度偏差的測量………四中徑誤差對普通螺紋互換性的

、201、

本章小結……………影響…………

202241

習題…………………五保證普通螺紋互換性的

203、

附表四………………條件…………

204242

第三節(jié)螺紋的標記………………

第5章鍵與花鍵精度………………243

217一普通螺紋的標記……………

、243

第一節(jié)鍵與花鍵精度設計概述…二梯形螺紋的標記……………

217、244

第二節(jié)平鍵連接精度……………第四節(jié)普通螺紋精度……………

218245

一平鍵的主要幾何參數(shù)…………一普通螺紋公差帶的基本

、218、

二平鍵的尺寸與公差…………結構…………

、219245

三平鍵連接的精度設計…………二普通螺紋的公差等級…………

、220、245

第三節(jié)矩形花鍵連接精度………三普通螺紋的基本偏差…………

222、246

一矩形花鍵的主要幾何參數(shù)……四普通螺紋的旋合長度…………

、222、247

二矩形花鍵的定心方式…………五普通螺紋精度設計…………

、223、247

三矩形花鍵的精度設計…………六過渡配合螺紋精度設計………

、223、249

第四節(jié)鍵與花鍵的標記…………七過盈配合螺紋精度設計………

225、249

一平鍵的標記…八應用舉例……

、225、252

二矩形花鍵的標記……………第五節(jié)梯形螺紋精度……………

、226252

4機械精度設計

一梯形螺紋概述………………外殼孔的精度設計……………

、252294

二梯形螺紋的公差……………本章小結……………

、254300

三梯形螺紋的旋合長度…………習題…………………

、256301

四梯形螺紋精度設計…………附表七………………

、256301

五機床梯形絲杠螺母的

、、第8章幾何量測量檢測

精度設計……()

257技術基礎……

第六節(jié)螺紋的檢測………………307

260

一螺紋的綜合檢驗……………第一節(jié)測量概述…

、260307

二螺紋的單項測量……………一測量的基本概念……………

、261、307

本章小結……………二量值傳遞……

264、308

習題…………………三量塊…………

264、310

附表六………………第二節(jié)計量器具與測量方法……

265313

一計量器具……

第7章滾動軸承精度………………、313

282二測量方法……

、316

第一節(jié)滾動軸承精度設計概述…第三節(jié)常用計量器具簡介………

282317

第二節(jié)滾動軸承精度……………一游標類量具…

284、

一滾動軸承的術語定義及317

、、二千分尺類量具………………

、319

參數(shù)符號……三光滑極限量規(guī)………………

284、321

二滾動軸承外形尺寸…………四功能量規(guī)……

、285、

三滾動軸承精度等級及其327

、五機械式量儀…

、

應用…………330

六角度量具……

287、

四滾動軸承內外徑公差帶……334

、、七常用光學計量器具…………

288、

五滾動軸承的徑向游隙…………335

、八三坐標測量機………………

289、

六滾動軸承材料………………337

、290第四節(jié)測量誤差及數(shù)據(jù)處理……

七滾動軸承的表面粗糙度………339

、一測量誤差概述………………

290、

第三節(jié)與滾動軸承配合的軸頸和339

二各類測量誤差的處理…………

、

外殼孔精度………………342

291三等精度測量列的數(shù)據(jù)處理……

一與滾動軸承配合的軸頸和外殼孔的、348

、本章小結……………

常用公差帶…351

291習題…………………

二選擇滾動軸承與軸頸和外殼孔的351

、附表八………………

配合時應考慮的主要因素……353

292

三與滾動軸承配合的軸頸和

、

第0章緒論

第一節(jié)課程的性質、任務和要求

一、課程的性質

幾何精度控制技術是機械類各專業(yè)的一門技術基礎課本課程以幾何參數(shù)互換性為主