机械精度设计与检测标准应用手册

机械精度设计与检测标准应用手册 
作　者：张琳娜，赵凤霞，郑鹏 编 
出版时间：2015  
 
内容简介 
　　《机械精度设计与检测及标准应用手册》包括几何精度设计基础和几何精度检测基础两大部分，标准新，实用性强。其中，几何精度设计部分主要阐述了极限与配合、形状和位置精度、表面粗糙度、典型结合件、典型传动件等精度设计中的基本概念、基本原则及应用要点；几何精度检测部分主要阐述了几何精度检测中的基础知识、原理以及数据处理的方法等。具体内容包括极限与配合，几何精度，表面粗糙度，圆锥的公差与配合，螺纹的公差与配合，键和花键的公差与配合，齿轮的精度制，滚动轴承和滑动轴承的公差与配合，铸件公差和冲压件的公差，尺寸链，新一代GPS标准体系，测量技术基础，光滑工件尺寸的检验，几何误差的检测，角度与锥体的检测，螺纹的检测，齿轮精度检测。 
　　《机械精度设计与检测及标准应用手册》可供从事机械设计、制造、标准化和计量测试等工作的工程技术人员参考使用，也可供大专院校机械类、仪器仪表类、近机类有关专业的师生参考使用。 
 
第1章互换性概论 
1.1互换性概论 
1.1.1互换性的含义 
1.1.2互换性的分类 
1.1.3互换性的作用 
1.2优先数和优先数系 
1.2.1术语和定义 
1.2.2系列的种类和代号 
1.2.3优先数系的主要特性（GB/T17963—2005） 
1.2.4应用原则 
 
第2章极限与配合 
2.1极限与配合的基础（GB/T1800.1—2009） 
2.1.1术语和定义 
2.1.2公差、偏差和配合的代号及表示 
2.2标准公差和基本偏差系列（GB/T1800.1—2009） 
2.2.1标准公差系列（GB/T1800.1—2009） 
2.2.2基本偏差系列（GB/T1800.1—2009） 
2.2.3公称尺寸大于3150～1000mm的标准公差和基本偏差（GB/T1801—2009） 
2.2.4孔、轴极限偏差表（GB/T1800.2—2009） 
2.3公差带与配合的标准化 
2.3.1公称尺寸至500mm公差带与配合的规定 
2.3.2公称尺寸大于500～3150mm公差带与配合的规定 
2.3.3公称尺寸至18mm轴、孔公差带的规定（GB/T1803—2003） 
2.4未注公差的线性和角度尺寸的公差（GB/T1804—2000） 
2.4.1适用范围 
2.4.2总则 
2.4.3一般公差的公差等级和极限偏差数值 
2.4.4一般公差的图样表示法 
2.4.5线性和角度尺寸的一般公差的概念和解释 
2.5尺寸精度及配合的设计 
2.5.1尺寸精度及配合的设计方法 
2.5.2尺寸精度及配合的设计 
2.5.3应用示例分析 
2.6尺寸公差与配合的注法（GB/T4458.5—2003） 
2.6.1在零件图中的标注方法 
2.6.2在装配图中的标注方法 
2.6.3角度公差的标注方法 
 
第3章几何公差 
3.1几何公差的定义及标注（GB/T1182—2008） 
3.1.1几何公差各项目及有关符号 
3.1.2几何公差的研究对象——几何要素 
3.1.3公差带 
3.1.4几何公差图样标注的基本规则 
3.1.5几何公差的定义 
3.1.6应用示例 
3.2基准和基准体系（GB/T17851—2010） 
3.2.1术语定义 
3.2.2基准和基准体系的标注 
3.2.3基准的建立和体现 
3.2.4基准的应用 
3.2.5基准目标 
3.3几何公差与尺寸公差的关系 
3.3.1术语定义 
3.3.2独立原则 
3.3.3相关要求 
3.4几何公差的公差值及其选用（GB/T1184—1996） 
3.4.1几何公差的注出公差值 
3.4.2形位公差的未注公差值 
3.5几何公差的设计 
3.5.1几何公差项目的选用 
3.5.2基准的确定 
3.5.3注出几何公差值的选用原则 
 
第4章表面粗糙度及其检测 
4.1表面粗糙度的术语、定义及参数（GB/T3505—2009） 
4.1.1术语及定义 
4.1.2表面评定的流程图 
4.1.3GB/T3505—2009与GB/T3505—1983的基本术语与参数符号比较 
4.2表面粗糙度的参数及其数值（GB/T1031—2009） 
4.2.1评定表面粗糙度的参数及其数值系列 
4.2.2取样长度的数值和选用 
4.2.3规定表面粗糙度要求的一般规则 
4.2.4评定表面粗糙度参数的补充系列值 
4.3技术产品文件中表面结构的表示法（GB/T131—2006） 
4.3.1表面结构的符号和代号 
4.3.2在图样和其他技术产品文件中的位置 
4.3.3标注示例 
4.3.4表面结构要求的图形标注的演化 
4.4表面粗糙度的选择与应用 
4.4.1评定参数的选用 
4.4.2评定参数值的选用原则 
4.4.3表面粗糙度的选用实例 
4.5表面粗糙度的检测 
4.5.1比较法 
4.5.2光切法 
4.5.3干涉法 
4.5.4针描法 
4.5.5扫描隧道显微镜 
4.5.6原子力显微镜 
 
第5章圆锥的公差与配合 
5.1圆锥的锥度与锥角系列（GB/T157—2001） 
5.1.1术语及定义 
5.1.2一般用途的锥度与锥角系列 
5.1.3特定用途的圆锥 
5.2圆锥公差（GB/T11334—2005） 
5.2.1术语及定义 
5.2.2圆锥公差 
5.2.3圆锥直径公差所能限制的最大圆锥角误差 
5.2.4圆锥公差按给出圆锥的理论正确圆锥角和圆锥直径公差时的标注 
5.3圆锥配合（GB/T12360—2005） 
5.3.1圆锥配合的特征 
5.3.2圆锥配合的一般规定 
5.3.3圆锥角偏离基本圆锥角时对圆锥配合的影响 
5.3.4内圆锥或外圆锥的圆锥轴向极限偏差的计算 
5.3.5基准平面间极限初始位置和极限终止位置的计算 
5.4圆锥的尺寸和公差注法（GB/T15754—1995） 
5.4.1圆锥的尺寸注法 
5.4.2圆锥的公差注法 
5.4.3基本锥度法 
5.4.4公差锥度法 
 
第6章螺纹的公差与配合 
6.1螺纹结合互换性的基本概念（GB/T14791—1993） 
6.1.1螺纹结合中的术语及定义 
6.1.2螺纹几何要素误差对螺纹互换性的影响 
6.2普通螺纹 
6.2.1普通螺纹的基本牙型（GB/T192—2003） 
6.2.2普通螺纹的直径与螺距系列（GB/T192—2003） 
6.2.3普通螺纹的基本尺寸（GB/T196—2003） 
6.2.4普通螺纹的公差（GB/T197—2003） 
6.2.5普通螺纹的极限偏差（GB/T2516—2003） 
6.2.6普通螺纹的管路系列（GB/T1414—2003） 
6.2.7普通螺纹的优选系列（GB/T9144—2003） 
6.2.8普通螺纹的中等精度、优选系列的极限尺寸（GB/T9145—2003） 
6.2.9普通螺纹的粗糙精度、优选系列的极限尺寸（GB/T9146—2003） 
6.3管螺纹 
6.3.155°密封管螺纹（GB/T7306—2000） 
6.3.255°非密封管螺纹（GB/T7307—2001） 
6.3.360°密封管螺纹（GB/T12716—2011） 
6.4我国常用螺纹标准 
 
第7章键与花键的公差与配合 
7.1平键的公差与配合 
7.1.1普通型平键（GB/T1096—2003） 
7.1.2平键键槽的剖面尺寸（GB/T1095—2003） 
7.1.3导向型平键（GB/T1097—2003） 
7.1.4薄型平键键槽的剖面尺寸（GB/T1566—2003） 
7.1.5薄型平键（GB/T1567—2003） 
7.2楔键的公差与配合 
7.2.1普通型楔键（GB/T1564—2003） 
7.2.2楔键键槽的剖面尺寸（GB/T1563—2003） 
7.2.3钩头型楔键（GB/T1565—2003） 
7.3半圆键的公差与配合 
7.3.1半圆键键槽的剖面尺寸（GB/T1098—2003） 
7.3.2普通型半圆键（GB/T1099.1—2003） 
7.4切向键及其键槽（GB/T1974—2003） 
7.4.1尺寸与公差 
7.4.2技术条件 
7.4.3标记 
7.5矩形花键的公差与配合（GB/T1144—2001） 
7.5.1矩形花键的系列与基本尺寸 
7.5.2公差与配合 
7.5.3检验规则 
7.5.4标记 
7.5.5矩形花键综合通规和单项止规的尺寸公差带和数值表 
7.6直齿渐开线花键的公差与配合（GB/T3478.1—2008） 
7.6.1术语、代号和定义 
7.6.2渐开线花键的基本参数 
7.6.3渐开线花键的尺寸系列 
7.6.4渐开线花键的公差等级与公差 
7.6.5渐开线花键的配合 
7.6.6渐开线花键的检验 
7.6.7渐开线花键的参数标注 
 
第8章齿轮的精度制 
8.1轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值（GB/T10095.1—2008） 
8.1.1轮齿同侧齿面偏差的术语及定义 
8.1.2齿轮精度制的构成 
8.2径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值（GB/T10095.2—2008） 
8.2.1径向综合偏差与径向跳动的术语及定义 
8.2.2齿轮精度制的构成 
8.3侧隙和齿厚极限偏差（GB/Z18620.2—2008） 
8.3.1侧隙的术语及定义 
8.3.2最小法向侧隙的确定 
8.3.3齿厚及齿厚偏差 
8.3.4公法线长度及公法线长度偏差 
8.3.5最大侧隙 
8.4齿轮副和齿轮坯的精度（GB/Z18620.3—2008） 
8.4.1齿轮副的精度 
8.4.2齿轮坯的精度 
8.5圆柱齿轮精度设计 
8.5.1齿轮精度等级的选用 
8.5.2最小侧隙和齿厚偏差的确定 
8.5.3检验项目的选择 
8.5.4齿坯及箱体精度的确定 
8.5.5齿轮精度设计实例 
8.6我国新旧齿轮精度制的差异分析 
8.6.1GB/T10095—1988对圆柱齿轮规定的公差组及评定指标 
8.6.2GB/T10095.1，2—2008对单个齿轮规定的评定指标 
8.6.3GB/T10095—1988与齿轮精度制新国标的对照 
8.6.4新旧国家标准的异同点分析 
 
第9章滚动轴承的公差与配合 
9.1滚动轴承的公差 
9.1.1滚动轴承的公差定义（GB/T4199—2003） 
9.1.2滚动轴承的通用技术规则（GB/T307.3—2005） 
9.1.3向心轴承公差（GB/T307.1—2005） 
9.1.4推力轴承公差（GB/T307.4—2012） 
9.1.5仪器用精密轴承公差（GB/T5800.1—2012） 
9.1.6滚针轴承公差（GB/T5801—2006） 
9.1.7滚轮滚针轴承公差（GB/T6445—2007） 
9.2滚动轴承与轴和壳体孔的配合 
9.2.1滚动轴承配合的特点 
9.2.2滚动轴承与轴和外壳的配合（GB/T275—1993） 
 
第10章滑动轴承的公差与配合 
10.1滑动轴承公差 
10.1.1铜合金整体轴套（GB/T18324—2001） 
10.1.2卷制轴套（GB/T12613.1—2011） 
10.1.3粉末冶金轴承（GB/T2685～2687—1981） 
10.1.4剖分式无翻边薄壁轴瓦（GB/T3162—1992） 
10.1.5剖分式带翻边薄壁轴瓦（GB/T7308—2008） 
10.1.6轧机油膜轴承（GB/T13345—1992） 
10.2滑动轴承的配合与间隙 
 
第11章铸件公差和冲压件公差 
11.1铸件公差（GB/T6414—1999） 
11.1.1术语与定义 
11.1.2尺寸公差 
11.1.3铸造公差 
11.2冲压件公差 
11.2.1冲压件尺寸公差 
11.2.2冲压件角度公差 
11.2.3冲压件未注公差尺寸极限偏差 
11.2.4冲压件形状和位置未注公差 
 
第12章尺寸链 
12.1尺寸链的基本概念 
12.1.1尺寸链的术语和定义 
12.1.2尺寸链的分类 
12.1.3尺寸链环的特征符号 
12.2尺寸链的计算方法 
12.2.1计算参数 
12.2.2计算公式 
12.2.3尺寸链的计算种类 
12.2.4装配尺寸链的计算方法 
12.2.5装配尺寸链计算顺序 
12.2.6相对不对称系数e与相对分布系数k的取值 
12.3尺寸链计算示例 
12.3.1完全互换法计算示例 
12.3.2装配尺链计算示例 
 
第13章新一代GPS标准体系 
13.1产品几何技术规范（GPS）概述 
13.1.1GPS概述 
13.1.2GPS标准体系的起源与发展 
13.2新一代GPS标准体系的构成及规律分析 
13.2.1新一代GPS体系的结构 
13.2.2新一代GPS体系构成规律及矩阵模型分析 
13.2.3新一代GPS体系的应用特点分析 
13.3新一代GPS体系的理论基础及关键技术 
13.3.1新一代GPS体系的系统流程及结构模型 
13.3.2新一代GPS体系的数字化描述基础 
13.3.3新一代GPS体系的对偶性及操作技术 
13.3.4新一代GPS体系的不确定度构成及其关系 
13.3.5新一代GPS测量不确定度的评定与管理 
 
第14章测量技术基础 
14.1测量的基本概念 
14.1.1测量及测量四要素 
14.1.2检验、计量、测试与测量 
14.2测量基准和尺寸传递系统 
14.2.1测量基准和尺寸传递系统 
14.2.2量块 
14.2.3线纹尺 
14.3测量方法和计量器具 
14.3.1测量方法分类 
14.3.2计量器具的分类 
14.3.3计量器具的基本度量指标 
14.4测量误差及数据处理 
14.4.1测量误差的基本概念 
14.4.2随机误差的特性及评定 
14.4.3系统误差的发现与消除 
14.4.4粗大误差的判别与剔除 
14.4.5测量结果的数据处理实例 
14.4.6误差的合成与分配 
14.5测量不确定度 
14.5.1概述 
14.5.2测量不确定度的定义 
14.5.3标准不确定度的评定 
14.5.4测量不确定度的合成 
14.6测量技术中的基本原则简介 
14.6.1阿贝测长原则 
14.6.2闭合原则 
14.6.3最小变形原则 
14.6.4最短测量链原则 
14.6.5基准统一原则 
14.6.6重复原则 
14.6.7随机原则 
 
第15章光滑工件尺寸的检测 
15.1光滑工件尺寸的检验 
15.1.1光滑工件尺寸的检验（GB/T3177—2009） 
15.1.2用通用计量器具检验长度尺寸的方法及示例 
15.2量规及公差 
15.2.1光滑极限量规（GB/T1957—2006） 
15.2.2功能量规（GB/T8069—1998） 
 
第16章角度与锥体的检测 
16.1概述 
16.1.1角度的单位 
16.1.2角度的基准 
16.1.3角度的测量方法 
16.2角度的相对测量 
16.2.1用角度量块及多面棱体测量角度 
16.2.2用直角尺测量角度（GB/T6092—2004） 
16.2.3用正弦量角规测量角度 
16.2.4用角度样板和量规检验角度 
16.3角度的绝对测量 
16.3.1用万能量角器测量角度 
16.3.2用水平仪测量角度 
16.3.3用光学分度头测量角度 
16.3.4用分度台测量角度 
16.3.5用精密测角仪测量角度 
16.3.6用经纬仪测量角度 
16.4角度的间接测量 
16.4.1用正弦规测量角度（GB/T22526—2008） 
16.4.2用圆柱或圆球测量燕尾角度 
16.4.3用圆柱测量V形槽角度 
16.4.4用圆球测内、外锥体角度 
16.4.5用万能工具显微镜测量锥体角度 
16.5小角度测量 
16.5.1用自准直仪测量小角度 
16.5.2用激光小角度干涉仪测量小角度 
16.6角度测量的几种新技术简介 
16.6.1圆光栅 
16.6.2圆磁栅 
16.6.3感应同步器 
16.6.4角编码器 
16.6.5环形激光 
 
第17章几何误差检测 
17.1几何误差的检测规定（GB/T1958—2004） 
17.1.1几何误差检测基础 
17.1.2形状误差及其评定 
17.1.3位置误差及其评定 
17.1.4几何误差的检测方案 
17.2直线度误差检测 
17.2.1直线度误差检测（GB11336—2004） 
17.2.2基于新一代GPS的直线度误差检测中的术语和参数 
（GB/T24631.1—2009） 
17.2.3基于新一代GPS的直线度误差检测中的规范操作集 
（GB/T24631.2—2009） 
17.2.4直线度误差检测的国家标准对比分析 
17.3平面度误差检测 
17.3.1平面度误差检测（GB/T113316—2004） 
17.3.2基于新一代GPS的平面度误差检测中的术语和参数 
（GB/T24630.1—2009） 
17.3.3基于新一代GPS的平面度误差检测中的规范操作集 
（GB/T24630.2—2009） 
17.3.4平面度误差检测的国家标准对比分析 
17.4圆度误差检测 
17.4.1圆度误差检测 
17.4.2基于新一代GPS的圆度误差检测中的术语和参数（GB/T24632.1—2009） 
17.4.3基于新一代GPS的圆度误差检测中的规范操作集（GB/T24632.2—2009） 
17.4.4圆度误差检测的国家标准对比分析 
17.5圆柱度误差检测 
17.5.1基于新一代GPS的圆柱度误差检测中的术语和参数 
（GB/T24633.1—2009） 
17.5.2基于新一代GPS的圆柱度误差检测中的规范操作集 
（GB/T24633.2—2009） 
 
第18章螺纹的检测 
18.1螺纹的检测方法 
18.1.1综合检验 
18.1.2单项测量 
18.2检测螺纹用的量规 
18.2.1检测圆柱螺纹用的量规 
18.2.2检测圆锥螺纹用的量规 
18.3螺纹的单项测量 
18.3.1圆柱螺纹的单项测量 
18.3.2圆锥螺纹的单项测量 
18.3.3丝杠的测量 
 
第19章齿轮精度的检测 
19.1圆柱齿轮的测量基础 
19.1.1术语和定义 
19.1.2测量基准的要求 
19.1.3不同测量方向偏差值的换算 
19.2齿轮偏差检验 
19.2.1齿距偏差检验 
19.2.2齿廓偏差检验 
19.2.3螺旋偏差检验 
19.2.4切向综合偏差检验 
19.2.5径向综合偏差检验 
19.2.6径向跳动检验 
19.3整体偏差检验 
19.3.1整体偏差检验 
19.3.2测量方法和测量仪器 
19.3.3测量条件和测量位置 
19.3.4测量不确定度 
19.3.5测量结果处理 
19.4替代项目的检验 
19.4.1公法线检验 
19.4.2基节偏差的检验 
19.4.3接触线偏差的检验 
19.4.4轴向齿距偏差的检验 
19.4.5螺旋线波度偏差的检验 
19.4.6齿厚检验 
19.4.7齿轮副接触斑点的检验 
19.4.8齿轮副侧隙的检验 
19.5GB/T13924—2008与GB/Z18620.1～4—2008的差异性分析 
19.5.1GB/T13924与GB/Z18620.1～4之间的联系 
19.5.2GB/T13924与GB/Z18620.1～4的差异性 
标准索引 
参考文献