机械精度设计与检测基础

“机械精度设计与检测基础”课程是高等院校机械类、仪器仪表类和机电类必修的主干技术基础课程，是联系设计课程与工艺课程的纽带。《机械精度设计与检测基础》内容包括绪论、尺寸精度设计与检测、几何精度设计与检测、测量技术与数据处理、光滑工件尺寸的检测、尺寸链基础、表面微观轮廓精度设计及其检测、滚动轴承的精度设计与检测、键连接的精度设计与检测、螺纹结合的精度设计与检测、圆锥配合的精度设计、渐开线圆柱齿轮传动的精度设计与检测、机械精度设计实例、现代机械精度设计与检测技术等。

前言
第1章 绪论 1
1.1 机械精度设计概述 1
1.2 机械零件几何精度设计的原则——互换性原则 1
1.2.1 互换性的含义 1
1.2.2 互换性的作用 2
1.2.3 互换性的分类 2
1.2.4 互换性的实现 2
1.3 加工误差、公差与测量 3
1.3.1 加工误差 3
1.3.2 公差 3
1.3.3 测量 3
1.4 标准与标准化 3
1.4.1 标准和标准化的含义 3
1.4.2 标准的分类和分级 4
1.5 优先数和优先数系 4
1.5.1 数值标准化的意义 4
1.5.2 优先数系——数值标准化 5
1.6 机械精度设计的主要方法 5
1.7 本课程的性质及任务 6
习题1 6
第2章 尺寸精度设计与检测 8
2.1 尺寸精度设计的基本概念 8
2.1.1 有关孔和轴的定义 8
2.1.2 有关尺寸的术语及定义 8
2.1.3 有关偏差和公差的术语及定义 9
2.1.4 有关配合的术语及定义 12
2.2 公差与配合国家标准 16
2.2.1 标准公差系列 16
2.2.2 基本偏差系列 18
2.2.3 公差带代号、配合代号及其在图样上的标注 24
2.2.4 国家标准规定的公差带与配合 28
2.3 尺寸精度设计 30
2.3.1 基准制的选择 30
2.3.2 公差等级的选择 31
2.3.3 配合的选择 34
2.3.4 未注公差尺寸的公差标准(一般公差) 38
2.3.5 尺寸精度设计示例 38
习题2 40
第3章 几何精度设计与检测 41
3.1 基本术语及定义 41
3.1.1 几何公差的研究对象 41
3.1.2 几何要素的分类 42
3.2 几何公差项目及符号 43
3.2.1 几何误差和几何公差 43
3.2.2 几何公差带 43
3.2.3 几何公差带的特点 43
3.2.4 几何公差的标注 44
3.2.5 几何公差的简化标注及其他 50
3.3 公差原则与公差要求 51
3.3.1 有关术语及定义 51
3.3.2 独立原则 54
3.3.3 包容要求 55
3.3.4 优选实体要求 56
3.3.5 最小实体要求 58
3.3.6 可逆要求 60
3.4 几何公差的国家标准 62
3.4.1 平行度、垂直度、倾斜度公差(GB/T1184—1996) 62
3.4.2 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动(GB/T1184—1996) 63
3.4.3 圆度和圆柱度公差值(GB/T1184—1996) 63
3.4.4 直线度、平面度公差(GB/T1182—2008) 64
3.4.5 锥度和角度公差(JB1—1959) 65
3.5 几何精度的设计 65
3.5.1 几何公差项目的选择 65
3.5.2 基准要素的选择 66
3.5.3 几何公差值的选择 66
3.5.4 几何公差等级应用 67
3.5.5 公差原则及公差要求的选择 68
3.5.6 几何精度的设计实例 69
3.5.7 未注几何公差值的规定 71
3.6 几何误差及检测 73
3.6.1 几何误差的检测原则 73
3.6.2 几何误差的评定 74
3.6.3 形状误差及其评定 74
3.6.4 定向误差及其评定 82
3.6.5 位置误差及其评定 83
3.6.6 跳动公差 93
习题3 95
第4章 测量技术与数据处理 98
4.1 测量技术基础 98
4.1.1 测量的基本概念 98
4.1.2 长度基准和量值的传递 98
4.1.3 量块的基本知识 100
4.1.4 计量器具与测量方法 103
4.2 测量误差及数据处理 106
4.2.1 测量误差的基本概念 106
4.2.2 测量误差的分类 106
4.2.3 测量列中各类误差的处理 108
4.2.4 测量误差的数据处理实例 113
习题4 116
第5章 光滑工件尺寸的检测 117
5.1 光滑工件尺寸的检测 117
5.1.1 尺寸检测概述 117
5.1.2 验收原则 117
5.2 光滑极限量规 120
5.2.1 概述 120
5.2.2 量规设计 122
习题5 126
第6章 尺寸链基础 128
6.1 概述 128
6.1.1 术语定义 128
6.1.2 尺寸链的类型 130
6.2 接近互换法计算直线尺寸链 131
6.2.1 极值法解尺寸链的基本公式 131
6.2.2 校核计算 132
6.2.3 设计计算 133
6.3 用概率法解尺寸链 136
6.3.1 大数互换法解尺寸链的基本公式 137
6.3.2 用大数互换法解尺寸链的实例 138
6.3.3 分组装配法 139
6.3.4 修配补偿法 139
6.3.5 调整补偿法 139
习题6 140
第7章 表面微观轮廓精度设计及其检测 143
7.1 概述 143
7.1.1 零件表面形貌的分类 143
7.1.2 表面粗糙度对零件使用性能的影响 144
7.2 表面粗糙度的评定 145
7.2.1 主要术语及定义 145
7.2.2 表面粗糙度的评定参数 146
7.2.3 表面粗糙度的国家标准 148
7.3 表面粗糙度的标注、选用、测量 149
7.3.1 表面粗糙度在图样上的标注 149
7.3.2 表面粗糙度的选用 154
7.3.3 表面粗糙度的测量 155
习题7 156
第8章 滚动轴承的精度设计与检测 157
8.1 滚动轴承的互换性和公差等级 157
8.1.1 滚动轴承的互换性 157
8.1.2 滚动轴承的公差等级及其应用 157
8.2 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带 158
8.2.1 滚动轴承内、外径公差带的特点 158
8.2.2 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带 159
8.3 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 160
8.3.1 滚动轴承公差等级的选择 160
8.3.2与轴颈、外壳孔配合的选择(即轴颈、外壳孔尺寸公差带的选择) 160
8.3.3 轴颈、外壳孔的公差等级、形位公差、表面粗糙度的选择 163
8.3.4 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计示例 164
习题8 165
第9章 键连接的精度设计与检测 166
9.1 普通平键连接的公差与配合 166
9.1.1 概述 166
9.1.2 平键连接的公差与配合 166
9.1.3 平键连接的形位公差和表面粗糙度 167
9.2 矩形花键连接的公差与配合 169
9.2.1 概述 169
9.2.2 矩形花键的主要参数和定心方式 170
9.2.3 矩形花键连接的公差与配合 171
9.2.4 矩形花键的形位公差和表面粗糙度 172
9.2.5 矩形花键的标注 173
9.2.6 矩形花键的检测 174
习题9 174
第10章 螺纹结合的精度设计与检测 175
10.1 螺纹的分类及使用要求 175
10.2 普通螺纹的基本几何参数 175
10.3 螺纹几何参数误差对互换性的影响 177
10.4 螺纹作用中径和中径合格性判断原则 179
10.5 普通螺纹的公差与配合 180
10.6 普通螺纹的测量 186
习题10 187
第11章 圆锥配合的精度设计 188
11.1 概述 188
11.2 圆锥公差 191
11.2.1 圆锥公差及给定方法 191
11.2.2 圆锥公差的选用 193
11.2.3 圆锥配合 194
11.3 锥度的检测 196
习题11 196
第12章 渐开线圆柱齿轮传动的精度设计与检测 197
12.1 渐开线圆柱齿轮传动的使用要求 197
12.2 影响圆柱齿轮精度的主要误差来源 197
12.2.1 几何偏心 198
12.2.2 运动偏心 198
12.3 圆柱齿轮精度的评定参数 199
12.3.1 渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面偏差 199
12.3.2 渐开线圆柱齿轮径向综合偏差与径向跳动 205
12.4 齿轮副和齿轮坯的精度 206
12.4.1 齿轮副的精度 206
12.4.2 齿轮坯的精度 207
12.5 渐开线圆柱齿轮精度等级及其应用 207
12.6 渐开线圆柱齿轮精度设计 209
12.6.1 齿轮精度等级的确定 209
12.6.2 最小法向侧隙和齿厚极限偏差的确定 210
12.6.3 轮齿检验项目的确定 213
12.6.4 齿轮齿面表面粗糙度、轮齿接触斑点 213
12.6.5 齿轮精度等级在图样上的标注 215
12.6.6 齿轮精度设计实例 215
习题12 217
第13章 机械精度设计实例 218
13.1 概述 218
13.2 零件图中的精度设计 218
13.2.1 零件图中精度确定的方法及原则 218
13.2.2 零件图精度设计实例 219
13.3 装配图中的精度设计 224
13.3.1 装配图中极限公差与配合确定的方法及原则 224
13.3.2 精度设计中的误差影响因素 225
13.3.3 装配图精度设计实例 227
13.4 几何参数精度设计课程设计 228
第14章 现代机械精度设计与检测技术 234
14.1 计算机辅助精度设计 234
14.1.1 计算机辅助精度设计概述 234
14.1.2 计算机辅助精度设计示例 235
14.2 三坐标测量机在机械零部件测量中的应用 236
14.2.1 测量原理 236
14.2.2 阀体类零件的测量 237
附录 243
参考文献 254