机械精度设计与检测

本书为了满足培养工程技术人才的需求，适应教育部2010年启动的“很好工程师教育培养计划”，采用“很好工程师培养机械类创新系列规划教材”的编写理念和模式而编写。本书内容共分10章，包括绪论、测量技术基础、尺寸精度设计与检测、几何精度设计与检测、表面粗糙度与检测、量规设计基础、典型件结合的精度设计与检测、渐开线圆柱齿轮的精度设计与检测、尺寸链的精度设计、机械精度设计综合工程实例。本书编写时全部采用新国家标准。为使学生能较好地巩固和理解所学内容，除《机械精度设计与检测》每章设置有思考题以外，还出版了便于学生解题和教师批阅的与《机械精度设计与检测》配套使用的《机械精度设计与检测习题册》。本书可为使用本书及配套习题册的任课教师提供多媒体课件及习题册参考答案。本书可作为高等院校机械类或近机械类专业的相应教材，也可供相关工程技术人员学习和参考。

第1章绪论1
1.1机械产品质量与精度设计2
1.1.1机械产品质量2
1.1.2机械精度设计3
1.2互换性与几何量公差5
1.2.1互换性与公差的含义5
1.2.2互换性分类6
1.2.3互换性原则的技术意义7
1.2.4保证互换性生产的三大技术措施7
1.3标准化与优先数系8
1.3.1标准和标准化8
1.3.2优先数和优先数系9
1.4检测技术及其发展概述10
1.4.1检测技术10
1.4.2检测技术的发展概述11
思考题12
第2章测量技术基础13
2.1测量的基本概念l4
2.2长度、角度量值的传递15
2.2.1长度基准15
2.2.2长度量值传递系统15
2.2.3量块16
2.2.4角度量值传递系统19
2.3测量方法与测量器具19
2.3.1计量器具的分类19
2.3.2计量器具的基本技术性能指标20
2.3.3测量方法的分类21
2.4测量误差22
2.4.1测量误差的基本概念22
2.4.2测量误差的来源23
2.4.3测量误差的分类23
2.4.4测量精度的分类24
2.5测量误差的数据处理25
2.5.1测量列中随机误差的处理25
2.5.2测量列中系统误差的处理29
2.5.3测量列中粗大误差的处理30
2.5.4测量误差的合成30
2.6测量误差的数据处理解题示例31
思考题34
第3章尺寸精度设计与检测35
3.1极限与配合概述36
3.2极限与配合的基本术语与定义37
3.2.1尺寸方面的术语与定义37
3.2.2偏差、公差方面的术语与定义38
3.2.3配合方而的术语与定义40
3.3极限与配合标准的基本规定43
3.3.1配合制43
3.3.2标准公差系列44
3.3.3基本偏差系列46
3.3.4公差带与配合的标准化54
3.4极限与配合标准的应用57
3.4.1配合制的选用57
3.4.2标准公差等级的选用60
3.4.3配合种类的选用62
3.4.4未注公差尺寸的一般公差64
3.5尺寸精度设计示例65
3.5.1尺寸精度设计的基本步骤及应注意的问题65
3.5.2尺寸精度设计的案例求解66
3.6光滑工件尺寸检验68
3.6.1检验的必要性68
3.6.2验收原则、安全裕度与验收极限的确定69
3.6.3计量器具的选择71
思考题74
第4章几何精度设计与检测75
4.1几何公差概述76
4.1.1几何误差的产生及影响76
4.1.2儿何公差的相关围家标准77
4.1.3几何公差的研究对象77
4.1.4儿何公差和几何公差带的概念79
4.2几何公差的标注方法81
4.2.1几何公差标注代号81
4.2.2被测要素的标注方法83
4.2.3基准要素的标注方法85
4.2.4附加符号的标注方法86
4.3几何公差及其公差带特征88
4.3.1形状公差及其公差带特征88
4.3.2方向公差及其公差带特征90
4.3.3定位公差及其公差带特征98
4.3.4跳动公差及其公差带特征102
4.3.5线轮廓度公差和面轮廓度公差105
4.4公差原则107
4.4.1有关术语及定义107
4.4.2独立原则109
4.4.3包容要求(ER)110
4.4.4大实体要求(MMR)111
4.4.5小实体要求(LMR)115
4.4.6可逆要求(RR)117
4.5几何误差及检测120
4.5.1形状误差及其评定120
4.5.2位置误差及其评定126
4.5.3跳动误差及其评定131
4.5.4几何误差的检测原则131
4.6几何精度设计133
4.6.1几何公差项目的选择134
4.6.2公差原则的选择135
4.6.3基准的选择136
4.6.4几何公差值的选用136
4.6.5几何公差设计应用实例142
思考题143
第5章表面粗糙度与检测144
5.1表面粗糙度概述145
5.1.1表面粗糙度的概念145
5.1.2表面粗糙度对机械零件性能的影响145
5.2表面粗糙度的评定146
5.2.1术语、定义146
5.2.2评定基准147
5.2.3评定参数149
5.2.4参数数值151
5.3表面粗糙度的标注152
5.3.1表面粗糙度的符号153
5.3.2表面粗糙度的代号及其标注方法155
5.3.3表面粗糙度设计标注示例158
5.4表面粗糙度的选用159
5.4.1评定参数的选用159
5.4.2参数值的选用161
5.4.3取样长度的选用162
5.5表面粗糙度的测量162
5.5.1比较法163
5.5.2光切法163
5.5.3针描法164
5.5.4干涉法165
5.5.5印模法166
5.5.6激光反射法166
5.5.7激光全息法166
5.5.8三维几何表面测量法166
思考题166
第6章量规设计基础167
6.1光滑极限量规设计168
6.1.1光滑极限量规的应用和分类168
6.1.2极限尺寸判断原则（泰勒原则）169
6.1.3光滑极限量规的检验原理与结构形式170
6.1.4光滑极限量规的公差171
6.1.5光滑极限量规设计172
6.2功能量规设计176
6.2.1功能量规概述176
6.2.2功能量规设计179
思考题186
第7章典型件结合的精度设计与检测187
7.1滚动轴承配合的精度设计188
7.1.1滚动轴承概述188
7.1.2滚动轴承的精度等级及其应用191
7.1.3滚动轴承和与其配合的公差带191
7.1.4滚动轴承与孔、轴结合的精度设计194
7.2键连接的精度设计与检测199
7.2.1键连接概述199
7.2.2平键连接的精度设计与检测201
7.2.3矩形花键连接的精度设计与检验204
7.3螺纹连接的精度设计与检测208
7.3.1螺纹的种类及使用要求208
7.3.2普通螺纹的基本牙型和主要几何参数209
7.3.3普通螺纹几何参数误差对互换性的影响211
7.3.4普通螺纹的精度设计214
7.3.5普通螺纹精度的检测219
7.3.6梯形螺纹公差221
7.4圆锥配合的精度设计与检测227
7.4.1圆锥配合概述227
7.4.2圆锥配合误差分析229
7.4.3圆锥公差与配合的选用231
7.4.4锥度与圆锥角的检测239
思考题240
第8章渐开线圆柱齿轮的精度设计与检测241
8.1齿轮概述242
8.1.1齿轮传动的主要使用要求242
8.1.2齿轮误差的主要来源244
8.1.3齿轮加工误差的分类245
8.2渐开线圆柱齿轮的精度检验项目246
8.2.1轮齿同侧齿面偏差246
8.2.2径向综合偏差与径向跳动249
8.2.3齿厚偏差与公法线平均长度偏差250
8.3渐开线圆柱齿轮精度标准251
8.3.1齿轮的精度等级251
8.3.2各项偏差允许值252
8.4齿轮副的精度检验项目和公差258
8.4.1齿轮副精度258
8.4.2齿轮副侧隙及其确定260
8.4.3齿厚极限偏差的计算260
8.5齿轮坯的精度263
8.5.1确定基准轴线263
8.5.2齿坯公差的选择264
8.5.3齿轮齿面表面粗糙度265
8.5.4齿轮精度在图纸上的标注266
8.6圆柱齿轮的精度设计及示例266
8.6.1齿轮精度设计方法及步骤266
8.6.2齿轮精度设计示例269
8.7齿轮精度检测272
8.7.1齿圈径向跳动的测量272
8.7.2齿距的测量272
8.7.3齿廓偏差的测量274
8.7.4齿向和螺旋线偏差的测量275
8.7.5公法线长度的测量275
8.7.6齿厚的测量276
8.7.7单面啮合综合测量277
8.7.8双面啮合综合测量277
思考题278
第9章尺寸链的精度设计279
9.1尺寸链的基本概念280
9.1.1尺寸链的有关术语281
9.1.2尺寸链的分类282
9.2尺寸链的建立283
9.2.1确定封闭环284
9.2.2查找组成环284
9.2.3画尺寸链图、判断增减环285
9.3尺寸链的计算285
9.4用接近互换法计算尺寸链287
9.4.1用接近互换法计算尺寸链的基本方法287
9.4.2用接近互换法计算尺寸链的工程应用案例287
9.5用大数互换法计算尺寸链290
9.5.1用人数互换法计算尺寸链的基本方法290
9.5.2用人数互换法计算尺寸链的工程应用案例292
9.6计算装配尺寸链的其他方法293
思考题294
第10章机械精度设计综合工程实例295
10.1装配图中的精度设计296
10.1.1装配图中确定极限与配合的方法及原则296
10.1.2精度设计中的误差影响因素297
10.1.3装配图精度设计实例298
10.2零件图中的精度设计302
10.2.1零件图中精度确定的方法及原则302
10.2.2零件图精度设计实例303
思考题309
参考文献310