互換性與技術(shù)測量

主編李麗君黃小娣

副主編陳義明

內(nèi)容簡介

本書從控制機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的要求出發(fā)系統(tǒng)地介紹了幾何量公差的選用和檢測的基本知識

,,

介紹和分析了我國公差和配合方面的新標(biāo)準(zhǔn)闡述了技術(shù)測量的基本原理全書共章主要內(nèi)

,。11,

容包括緒論技術(shù)測量基礎(chǔ)孔軸極限與配合幾何公差與誤差檢測表面粗糙度光滑極限量規(guī)

、、、、、、

滾動軸承的公差與配合鍵和花鍵的公差與配合螺紋公差圓錐的公差與配合漸開線圓柱齒輪

、、、,

的公差與配合等每章內(nèi)容圖文并茂便于讀者閱讀和復(fù)習(xí)鞏固

。,。

本書可作為高等學(xué)校機(jī)械類各專業(yè)互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)課程教材也可供機(jī)械制造工程

“”,

技術(shù)人員及計(jì)量檢驗(yàn)人員參考

、。

圖書在版編目(CIP)數(shù)據(jù)

互換性與技術(shù)測量李麗君黃小娣主編版北京

/,.—2.—:

中國鐵道出版社有限公司

,2020.9

普通高等學(xué)校十三五規(guī)劃教材

“”

ISBN978-7-113-27144-2

互李黃零部件互換性高等

Ⅰ.①…Ⅱ.①…②…Ⅲ.①--

學(xué)校教材零部件測量技術(shù)高等學(xué)校教材

-②----Ⅳ.①TG801

中國版本圖書館數(shù)據(jù)核字第號

CIP(2020)142455

書名:互換性與技術(shù)測量

作者:李麗君黃小娣

策劃:何紅艷讀者熱線:

(010)83552550

責(zé)任編輯:何紅艷

封面設(shè)計(jì):付巍

封面制作:劉穎

責(zé)任校對:張玉華

責(zé)任印制:樊啟鵬

出版發(fā)行:中國鐵道出版社有限公司北京市西城區(qū)右安門西街號

(100054,8)

網(wǎng)址:

/51eds/

印刷:中國鐵道出版社印刷廠

版次:年月第版年月第版年月第次印刷

201681202092202091

開本:印張:字?jǐn)?shù):千

787mm×1092mm1/1614.5364

書號:

ISBN978-7-113-27144-2

定價:元

39.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

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

,,。:(010)63550836

打擊盜版舉報(bào)電話

:(010)63549461

┃第二版前言

“互換性與技術(shù)測量”是高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,起著承上啟下的作

用。它使機(jī)械制圖標(biāo)注更加細(xì)化、系統(tǒng)、規(guī)范;只有學(xué)好它,才能更好地學(xué)習(xí)后面的

機(jī)械制造工藝、機(jī)床、刀具等專業(yè)課。作為實(shí)用性很強(qiáng)的課程,“互換性與技術(shù)測量”

在生產(chǎn)一線中得到了廣泛的應(yīng)用。

《互換性與技術(shù)測量》第一版在教學(xué)一線經(jīng)過四年多的使用,得到廣大學(xué)生和任課

教師的認(rèn)可,但由于教材內(nèi)容依據(jù)的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改,為了讓學(xué)生學(xué)到最新

的國家標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)知識,非常有必要依據(jù)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)對原教材進(jìn)行修訂。本書

第2版在內(nèi)容處理上進(jìn)行了精選、改寫、調(diào)整和補(bǔ)充,修訂了部分例題和習(xí)題中的參

數(shù)使其更符合國家標(biāo)準(zhǔn),增加了一些在實(shí)踐中應(yīng)用較多的實(shí)例和練習(xí)。同時,本書更

新了《GB/T1958—2017產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)幾何公差檢測與驗(yàn)證》等11

個國家標(biāo)準(zhǔn),使本書全部采用了當(dāng)前的最新國標(biāo)。

本書由李麗君、黃小娣任主編,陳義明任副主編。編寫和修訂具體分工如下:

李麗君(第3章、第4章、第7章、第8章、第9章);黃小娣(第6章、第10章、

第11章);陳義明(第1章、第2章、第5章)。

本書編寫得到了有關(guān)人士的大力支持和幫助,在此表示衷心感謝!

由于編者的水平、時間有限,書中難免存在錯誤和不當(dāng)之處,懇請廣大讀者批評

指正。

編者

2020年5月

┃第一版前言

“互換性與技術(shù)測量”是高等學(xué)校機(jī)械類各專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。它包含幾何量

公差選用和誤差檢測兩方面的內(nèi)容,與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造及其質(zhì)量控制密切相關(guān),

是機(jī)械工程技術(shù)人員和管理人員必須掌握的一門綜合性應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)課程。在專業(yè)教

學(xué)體系中,本課程有聯(lián)系設(shè)計(jì)類課程與制造工藝類課程的紐帶作用,也有從基礎(chǔ)課及

其他技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)過渡到專業(yè)課教學(xué)的橋梁作用。通過課程學(xué)習(xí),應(yīng)該達(dá)到以下

目的:

(1)建立互換性的基本概念,了解公差配合標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用。理解和掌握互換性方

面的基本術(shù)語,熟悉圓柱面公差與配合制的結(jié)構(gòu)、特征及基本內(nèi)容,了解圓錐面結(jié)合、

滾動軸承、鍵連接、齒輪等其他公差的特點(diǎn)與內(nèi)容,掌握公差與配合的選擇原則與方

法,會使用公差相關(guān)表格,能進(jìn)行正確的圖樣標(biāo)注。

(2)建立技術(shù)測量的基本概念,了解技術(shù)測量的原理與方法。掌握一般技術(shù)測量

的基本知識,了解生產(chǎn)中常用測量方法與測量器具的使用方法,有初步的測量操作技

能,了解分析測量誤差與處理測量結(jié)果的方法,會設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)圓柱面工件的量規(guī)。

本書針對課程學(xué)習(xí)目的編寫,內(nèi)容主要由“公差配合及其選用”與“技術(shù)測量”

兩部分組成,這兩部分有一定的聯(lián)系,但又自成體系。其中“公差配合及其選用”屬

標(biāo)準(zhǔn)化范疇,而“技術(shù)測量”屬計(jì)量學(xué)范疇,是獨(dú)立的兩個體系。而互換性與技術(shù)測

量課程正是將公差標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)量技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起的一門技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。本學(xué)科的

基本理論是誤差理論,基本教學(xué)研究方法是數(shù)量統(tǒng)計(jì),研究的中心是機(jī)器使用要求與

制造要求的矛盾,解決方法是規(guī)定公差,并用計(jì)量測試手段保證其貫徹實(shí)施。

編者參考了許多同類教材,采用目前頒布的最新國家標(biāo)準(zhǔn),把幾何量的誤差、公

差標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用、檢測方法密切結(jié)合起來,力求內(nèi)容精練、重點(diǎn)突出、深入淺出、學(xué)

用結(jié)合。本書的主要特點(diǎn)如下:

(1)適用于應(yīng)用型本科院校的機(jī)械類或近機(jī)械類專業(yè),授課學(xué)時40學(xué)時左右,教

師可根據(jù)需要對課時進(jìn)行調(diào)整。

(2)根據(jù)課程教學(xué)大綱的基本要求,減少了一些理論性較強(qiáng)的內(nèi)容,增加了一些

更實(shí)用的例題,特別是最基礎(chǔ)、最重要的章節(jié)(如孔軸極限與配合及幾何公差等)。每

章后分別附有思考題與練習(xí)題,逐步加強(qiáng)理論理解與實(shí)際應(yīng)用。

(3)理論聯(lián)系實(shí)際,在應(yīng)用性較強(qiáng)的章節(jié)(如滾動軸承的公差與配合、鍵和花鍵

的公差與配合等),均有零件精度設(shè)計(jì)的綜合實(shí)例,對公差與配合的設(shè)計(jì)選擇、圖樣標(biāo)

注等應(yīng)用問題進(jìn)行綜合訓(xùn)練。

由于公差配合及其選用一方面受標(biāo)準(zhǔn)的制約,另一方面又有較大的靈活性,所以

學(xué)完本課程后,還需要通過后續(xù)課程的教學(xué)和課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)以及今后的

Ⅰ

互換性與技術(shù)測量

工作過程來鞏固,才能更好地掌握公差選用的技能。技術(shù)測量有很強(qiáng)的實(shí)踐性,在學(xué)

習(xí)本課程中,除了課堂教學(xué)以外,還應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場教學(xué)等方法來學(xué)習(xí)。

本書由李麗君、陳義明任主編,胡鄭重任副主編。第1章、第2章、第5章由陳義

明編寫;第3章、第4章、第7章、第8章、第9章、第11章由李麗君編寫;第6

章、第10章為胡鄭重編寫。全書由李麗君統(tǒng)稿和定稿。

本書編寫得到了有關(guān)人士的大力支持和幫助,在此表示衷心感謝!

由于編者的水平、時間有限,書中難免存在疏漏和不當(dāng)之處,懇請廣大讀者批評

指正。

編者

2016年5月

Ⅱ

┃目錄

第1章緒論……………………

互換性的意義和作用…………………1

1.1互換性的含義……………………1

1.1.1互換性的分類……………………1

1.1.2互換性在機(jī)械制造中的作用……………………1

1.1.標(biāo)3準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系……………………2

1.2標(biāo)準(zhǔn)化……………3

1.2.1優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)………………3

1.2.技2術(shù)測量及其發(fā)展……………………5

1.3本課程的性質(zhì)與任務(wù)…………………6

1思.4考題及練習(xí)題………………7

8

第2章技術(shù)測量基礎(chǔ)…………

測量與檢驗(yàn)的概念……………………9

2.1基準(zhǔn)與量值傳遞………………………9

2.2長度基準(zhǔn)與量值傳遞……………10

2.2.1量塊………………10

2.2.計(jì)2量器具和測量方法…………………10

2.3計(jì)量器具的分類…………………15

2.3.1計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)………15

2.3.2測量方法的分類…………………16

2.3.測3量誤差及數(shù)據(jù)處理…………………17

2.4測量誤差的基本概念……………19

2.4.1測量誤差的來源…………………19

2.4.2測量誤差分類……………………20

2.4.3測量精度…………21

2.4.4隨機(jī)誤差的特征及其評定………22

2.4.5各類測量誤差的處理……………23

2.4.6測量不確定度……………………26

2.4.7等精度測量列的數(shù)據(jù)處理………28

2.4.計(jì)8量器具的選擇………………………29

2.5計(jì)量器具的選擇原則……………31

2.5.1光滑工件尺寸的檢驗(yàn)……………31

思2考.5題.2及練習(xí)題……………32

32

第3章孔軸極限與配合……………………

基本術(shù)語及定義………………………34

3.1有關(guān)孔、軸的定義………………34

3.1.1有關(guān)尺寸的定義…………………34

3.1.2有關(guān)公差與偏差的術(shù)語及定義…………………34

3.1.3有關(guān)配合的術(shù)語及定義…………36

3.1.極4限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)…………………37

3.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列……………………40

3.2.140

Ⅰ

互換性與技術(shù)測量

基本偏差系列……………………

3.2.2國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差帶與配合…………………42

3.2.3極限與配合在圖樣上的標(biāo)注……………………48

3.2.極4限與配合的選用……………………51

3.3配合制的選擇……………………52

3.3.1公差等級的確定…………………52

3.3.2配合種類的選擇…………………53

3.3.線3性尺寸的一般公差…………………55

3思.4考題及練習(xí)題……………60

60

第4章幾何公差與誤差檢測………………

概述……………………63

4.1幾何公差的研究對象……………63

4.1.1幾何公差的項(xiàng)目及其符號………63

4.1.幾2何公差的標(biāo)注………………………64

4.2幾何公差代號……………………65

4.2.1形狀和位置公差的標(biāo)注方法……………………65

4.2.幾2何公差………………66

4.3幾何公差帶………………………71

4.3.1形狀公差…………72

4.3.2方向公差…………74

4.3.3位置公差…………77

4.3.4跳動公差…………80

4.3.公5差原則………………83

4.4有關(guān)公差原則的術(shù)語及定義……………………85

4.4.1獨(dú)立原則…………85

4.4.2包容要求…………88

4.4.3最大實(shí)體要求……………………88

4.4.4最小實(shí)體要求……………………90

4.4.幾5何公差的標(biāo)準(zhǔn)化與選用……………94

4.5幾何公差值的標(biāo)準(zhǔn)………………99

4.5.1未注幾何公差的規(guī)定…………99

4.5.2幾何公差的選用原則…………103

4.5.幾3何誤差的檢測……………………104

4.6最小包容區(qū)域…………………108

4.6.1幾何誤差的評定………………108

4.6.2幾何誤差的檢測原則…………108

思4考.6題.3及練習(xí)題……………111

113

第5章表面粗糙度…………

表面粗糙度的基本概念及術(shù)語……………………117

5.1基本概念………………………117

5.1.1表面粗糙度的基本術(shù)語………117

5.1.表2面粗糙度的參數(shù)及數(shù)值的選用…………………118

5.2表面粗糙度的參數(shù)選用………123

5.2.1表面粗糙度參數(shù)值的選用……………………123

5.2.2表面粗糙度的標(biāo)注……………123

5.2.表3面粗糙度的檢測…………………127

5.3132

Ⅱ

目錄

思考題與練習(xí)題……………

133

第6章光滑極限量規(guī)………………………

概述…………………135

6.1量規(guī)的作用及種類……………135

6.1.1量規(guī)的驗(yàn)收原則………………135

6.1.量2規(guī)公差帶…………136

6.2光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)…………………137

6思.3考題及練習(xí)題……………139

141

第7章滾動軸承的公差與配合……………

滾動軸承的精度等級及其應(yīng)用……………………142

7.1滾動軸承的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)………142

7.1.1滾動軸承的精度等級及其選用………………142

7.1.滾2動軸承配合件的公差及選用……………………142

7.2滾動軸承的內(nèi)外徑公差帶……………………143

7.2.1軸和外殼孔與滾動軸承配合的選用…………143

7.2.2滾動軸承配合的標(biāo)注…………144

思7考.2題.3及練習(xí)題……………148

149

第8章鍵和花鍵的公差與配合……………

151

單鍵連接……………

8.1151

單鍵連接的類型與特點(diǎn)………

8.1.1151

平鍵連接的公差與配合………

8.1.2151

平鍵的檢測……………………

8.1.3153

矩形花鍵連接………………………

8.2154

矩形花鍵的主要特點(diǎn)和參數(shù)…………………

8.2.1154

矩形花鍵的公差與配合………

8.2.2155

矩形花鍵的檢測………………

8.2.3158

思考題及練習(xí)題……………

159

第9章螺紋公差……………

160

概述…………………

9.1160

螺紋的種類及使用要求………

9.1.1160

普通螺紋的基本牙型和主要幾何參數(shù)………

9.1.2160

螺紋幾何參數(shù)誤差對螺紋互換性的影響…………

9.2163

螺距誤差對互換性的影響……………………

9.2.1163

牙型半角誤差對互換性的影響………………

9.2.2164

中徑偏差對互換性的影響……………………

9.2.3166

螺紋作用中徑和中徑合格性判斷原則………

9.2.4166

普通螺紋的公差與配合……………

9.3167

普通螺紋的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)…………………

9.3.1167

螺紋的旋合長度與精度等級及其選用………

9.3.2170

螺紋公差帶與配合的選用……………………

9.3.3171

螺紋的表面粗糙度……………

9.3.4172

普通螺紋的標(biāo)記………………

9.3.5172

梯形螺紋公差………………………

9.4173

梯形螺紋的基本參數(shù)…………

9.4.1173

Ⅲ

互換性與技術(shù)測量

梯形螺紋的公差………………

9.4.2175

旋合長度………………………

9.4.3175

梯形螺紋精度與公差帶選用…………………

9.4.4178

梯形螺紋的標(biāo)記………………

9.4.5178

普通螺紋的檢測……………………

9.5178

普通螺紋的單項(xiàng)測量…………

9.5.1179

普通螺紋的綜合檢驗(yàn)…………

9.5.2180

思考題及練習(xí)題……………

181

第10章圓錐的公差與配合………………

182

概述…………………

10.1182

圓錐配合的特點(diǎn)………………

10.1.1182

圓錐配合的種類………………

10.1.2182

圓錐體配合的主要參數(shù)………

10.1.3183

圓錐配合誤差分析…………………

10.2184

圓錐直徑誤差對基面距的影響………………

10.2.1185

斜角誤差對基面距的影響……………………

10.2.2185

圓錐公差與配合……………………

10.3187

錐度與錐角系列………………

10.3.1187

圓錐公差標(biāo)準(zhǔn)…………………

10.3.2188

圓錐配合的種類………………

10.3.3192

圓錐公差的選用………………

10.3.4193

圓錐公差標(biāo)注…………………

10.3.5194

思考題及練習(xí)題……………

196

第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合…………………

197

齒輪傳動的使用要求及加工誤差分類……………

11.1197

齒輪傳動的使用要求…………

11.1.1197

齒輪加工誤差的來源與分類…………………

11.1.2198

單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測……………………

11.2200

傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確性的檢測項(xiàng)目…………………

11.2.1200

傳動工作平穩(wěn)性的檢測項(xiàng)目…………………

11.2.2206

載荷分布均勻性的檢測項(xiàng)目…………………

11.2.3210

影響側(cè)隙的單個齒輪因素及其檢測…………

11.2.4212

齒輪副的評定指標(biāo)及其檢測………

11.3213

軸線的平行度誤差……………

11.3.1214

中心距偏差……………………

11.3.2214

漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用…………………

11.4216

齒輪的精度等級及其選擇……………………

11.4.1216

齒輪副側(cè)隙……………………

11.4.2218

其他技術(shù)要求…………………

11.4.3220

思考題及練習(xí)題……………

221

參考文獻(xiàn)………………………

222

Ⅳ

第章緒論

1.1互換性的意義和作用

1.1.1互換性的含義

在進(jìn)行機(jī)械零件幾何精度設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)遵循互換性原則經(jīng)濟(jì)性原則匹配性原則和最

,、、

優(yōu)化原則其中互換性是現(xiàn)代化生產(chǎn)中的一個重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則普遍應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備和各種

。,,

機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)中隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展專業(yè)化協(xié)作化生產(chǎn)模式的不斷擴(kuò)大互換性原則

。,、,

的應(yīng)用范圍也越來越大

。

什么叫互換性關(guān)于互換性的實(shí)例人們在日常生活和工作中經(jīng)常遇到例如機(jī)器或儀器

?,。,

上掉了一個螺釘按相同的規(guī)格買一個裝上就行了燈泡壞了買一個安裝上即可汽車拖拉機(jī)

;,;、,

乃至自行車縫紉機(jī)手表中某個零部件磨損了可以迅速換上一個新的并且在更換和裝配后

、、,,,

能很好地滿足使用要求之所以能這樣方便就是因?yàn)檫@些零件都具有互換性