本書注重理論與實踐的結合,主要講述了與互換性與測量技術相關的基本概念、基礎理論和應用技術。全書共8章,主要內容包括:論、測量技術基礎、孔、軸結合的公差與配合、幾何公差、表面粗糙度、典型零部件的互換性、尺寸鏈、實驗指導。為了配合課堂教學與讀者學習,每章都配備了習題;為了便于查閱,附錄給出了互換性基礎標準主要目錄及常用詞匯中英文對照表。本書可作為高等學校機械工程、儀器科學與技術等專業(yè)的教材,亦可作為從事機械設計與制造、精密儀器設計的工程技術人員參考用書。
互換性與測量技術基礎” 是高等院校機械工程、儀器科學與技術及相關學科的一門綜合性很強的技術基礎課程, 是機械設計(運動設計、結構設計、精度設計) 中不可缺少的重要組成部分, 是聯(lián)系工程制圖、機械設計、制造工藝學、制造裝備設計等課程及其課程設計、實習、畢業(yè)設計等培養(yǎng)環(huán)節(jié)的紐帶, 是從基礎課學習過渡到專業(yè)課學習的橋梁。在學生知識結構的形成與能力的培養(yǎng)方面起著極其重要的作用。
有關互換性與測量技術方面的教材很多, 其中有一些堪稱經(jīng)典與優(yōu)秀教材。本書為第一批河南省“十二五” 普通高等教育規(guī)劃教材, 是編者根據(jù)多年來關于本課程教學及應用的經(jīng)驗與體會, 參考了很多已出版的同類教材編寫而成的。由于“互換性與測量技術基礎”
課程具有很強的理論性與實踐性, 所以本書在編寫過程中突出了基本知識和基本理論的系統(tǒng)性、實用性和科學性, 在闡明基本概念和原理的同時, 突出實用性; 注重加強基礎, 盡量做到少而精, 力求按照最新的標準編寫; 除實驗指導外, 每章后都有習題, 便于教師課堂講授與學生課下自學。為了加強對學生綜合設計能力的培養(yǎng), 本書加強了基本理論與生產(chǎn)設計、制造、檢驗等實踐活動的有機結合。
本書共分八章, 具體內容安排如下:
第一章 緒論。內容包括互換性概述, 標準化及優(yōu)先數(shù)系, 本課程的性質、任務與要求。
第二章 測量技術基礎。內容包括測量的概念、長度基準與量值傳遞、測量方法與計量器具的分類、測量誤差與數(shù)據(jù)處理。
第三章 孔、軸結合的公差與配合。內容包括公差與配合的基本概念、公差與配合的國家標準、零件尺寸精度和配合的設計、滾動軸承的互換性、光滑圓柱工件的檢測。
第四章 幾何公差。內容包括概述、幾何公差的評定與檢測、公差原則概述、幾何公差的選擇。
第五章 表面粗糙度。內容包括概述、表面粗糙度的評定、表面粗糙度的表示、表面粗糙度輪廓的檢測。
第六章 典型零部件的互換性。內容包括鍵與花鍵的公差與配合、螺紋聯(lián)接的公差與配合、圓柱齒輪傳動的公差與配合、圓錐的公差與配合。
第七章 尺寸鏈。內容包括基本概念、尺寸鏈的建立與計算類型、直線尺寸鏈的計算。
第八章 實驗指導。內容包括光滑工件尺寸測量、圓跳動誤差測量、用光切顯微鏡測量表面粗糙度、圓柱螺紋測量、圓柱齒輪測量。
本書由河南理工大學趙俊偉、陳國強任主編, 陳水生、袁興起、呂寶占任副主編, 趙俊偉負責統(tǒng)稿及整體規(guī)劃, 陳國強編寫第一章與第二章, 呂寶占編寫第三章, 袁興起編寫第四章, 陳水生編寫第五章與第六章的第三節(jié), 牛振華編寫第六章的第一、二、四節(jié), 張高峰編寫第七章、第八章及附錄, 黃俊杰負責制作本書課件。本書在編寫的過程中得到了河南省教育廳、河南理工大學的領導和教務處以及機械與動力工程學院的大力支持, 在此表示感謝。
河南省教育廳聘請有關專家審閱了本書, 并提出了許多寶貴的意見, 再次深表感謝。另外,本書的出版得到了機械工業(yè)出版社的大力支持和鼓勵, 在此一并致謝。
由于編者水平有限, 書中錯誤與不足之處在所難免, 敬請讀者批評、指正。
編 者
前言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 互換性概述 1
一、互換性的基本概念 1
二、互換性的作用 2
第二節(jié) 標準化及優(yōu)先數(shù)系 2
一、標準化 2
二、優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系 3
第三節(jié) 本課程的性質、任務與要求 10
一、本課程的性質與任務 10
二、特點與學習方法 10
習題 10
第二章 測量技術基礎 12
第一節(jié) 測量的概念 12
一、測量 12
二、測量的要素 12
第二節(jié) 長度基準與量值傳遞 13
一、長度基準 13
二、尺寸傳遞 13
三、量塊的基本知識 13
第三節(jié) 測量方法與計量器具的分類 16
一、測量方法的分類 16
二、計量器具的分類 17
三、計量器具的基本技術性能指標 17
第四節(jié) 測量誤差與數(shù)據(jù)處理 19
一、誤差與精度及不確定度 19
二、誤差的基本性質與處理 23
三、間接測量誤差的傳遞 38
習題 40
第三章 孔、軸結合的公差與配合 42
第一節(jié) 公差與配合的基本概念 42
一、孔、軸結合的使用要求 42
二、有關術語和定義 42
第二節(jié) 公差與配合的國家標準 51
一、標準公差系列———公差帶大小的
標準化 51
二、基本偏差系列———公差帶位置的
標準化 54
三、公差帶、公差尺寸與配合的表示 63
四、公差帶和配合的選擇 63
五、一般公差———未注公差的線性和角度
尺寸的公差 67
第三節(jié) 零件尺寸精度和配合的設計 68
一、配合制的選用 68
二、公差等級的選用 70
三、配合種類的選用 73
第四節(jié) 滾動軸承的互換性 77
一、滾動軸承的組成和形式 77
二、滾動軸承的精度規(guī)定 78
三、滾動軸承的精度設計 81
第五節(jié) 光滑圓柱工件的檢測 87
一、通用計量器具的選擇 88
二、光滑極限量規(guī)的設計 92
習題 98
第四章 幾何公差 100
第一節(jié) 概述 100
一、零件的幾何要素 101
二、幾何公差和幾何公差帶 101
三、幾何誤差和幾何誤差最小包容
區(qū)域 103
四、理論正確尺寸 103
五、注出幾何公差和未注幾何公差 103
第二節(jié) 幾何公差的評定與檢測 105
一、幾何公差的特征項目及符號 105
二、幾何公差的標注 106
三、形狀公差 109
四、形狀或位置公差及公差帶 109
五、位置公差 112
六、幾何誤差的評定與檢測 124
七、幾何誤差的檢測原則 128
第三節(jié) 公差原則概述 130
一、有關公差原則的基本概念 130
二、公差原則 133
第四節(jié) 幾何公差的選擇 137
一、幾何公差項目的選擇 138
二、幾何公差值(或公差等級) 的選擇 138
Ⅳ
三、公差原則的選擇 139
四、公差基準的選擇 140
習題 141
第五章 表面粗糙度 144
第一節(jié) 概述 144
一、表面特征的意義 144
二、表面粗糙度對零件使用性能的
影響 145
第二節(jié) 表面粗糙度的評定 145
一、有關表面粗糙度的一般術語與
定義 145
二、表面輪廓參數(shù) 147
第三節(jié) 表面粗糙度的表示 148
一、表面粗糙度的符號 148
二、表面粗糙度完整符號的組成 148
三、表面粗糙度的標注方法 149
第四節(jié) 表面粗糙度輪廓的檢測 151
習題 153
第六章 典型零部件的互換性 154
第一節(jié) 鍵與花鍵的公差與配合 154
一、鍵的分類 154
二、平鍵聯(lián)結的公差與配合 155
三、矩形花鍵聯(lián)結的公差與配合 158
四、鍵和矩形花鍵的檢測 162
第二節(jié) 螺紋聯(lián)接的公差與配合 163
一、螺紋的分類 163
二、螺紋的基本牙型及主要幾何參數(shù) 163
三、螺紋標注 166
四、螺紋幾何參數(shù)對互換性的影響 167
五、螺紋中徑合格性的判斷原則 169
六、普通螺紋的公差與配合 170
七、螺紋公差配合的選用 173
八、螺紋的檢測 175
九、梯形螺紋絲杠和螺母的互換性 176
第三節(jié) 圓柱齒輪傳動的公差與配合 179
一、齒輪傳動的使用要求 179
二、齒輪的主要加工誤差 180
三、圓柱齒輪精度的評定參數(shù)指標 182
四、漸開線圓柱齒輪精度等級及應用 193
五、齒輪副的精度和齒側間隙 198
六、齒輪精度設計示例 203
第四節(jié) 圓錐的公差與配合 205
一、概述 205
二、圓錐公差與配合 208
三、圓錐標注 214
四、錐角的測量 216
習題 217
第七章 尺寸鏈 219
第一節(jié) 基本概念 219
一、尺寸鏈的有關術語 219
二、尺寸鏈的分類 220
第二節(jié) 尺寸鏈的建立與計算類