本书简要、系统地介绍了机械几何量的精度设计、检测原理及常用检测方法。本书共分12章，内容包括互换性与标准化、测量技术基础、极限与配合、几何公差、表面结构参数、工件检测、滚动轴承的公差与配合、普通螺纹的公差与检测、圆锥结合的公差与配合、键和花键的公差与配合、渐开线圆柱齿轮的公差与检测、公差与配合实验技术。本书采用当前颁布的最新国家标准，重点讲授标准的概念和应用，突出工件精度设计与检测，具有很强的适用性。每章附有教学目标、知识要点和思考与训练，便于教与学。

有机整合标准化与计量有关内容，提供公差与配合实验指导

    杨玉璋，副教授，从1980年起就从事高等教育机械、材料等专业课的教学和流体传动与控制方面的研究工作。担任的社会职务有山西省机械工程学会装备会委员会常务理事。

第1章　互换性与标准化1 br/
1.1　机械制造中的互换性1 br/
1.1.1　互换性的含义1 br/
1.1.2　互换性的作用1 br/
1.1.3　互换性的种类2 br/
1.1.4　误差与公差的概念2 br/
1.2　标准化与优先数3 br/
1.2.1　标准与标准化3 br/
1.2.2　优先数和优先数系4 br/
1.3　研究对象与课程教学目标6 br/
1.3.1　研究对象6 br/
1.3.2　课程教学目标7 br/
知识要点7 br/
思考与训练7 br/
第2章　测量技术基础8 br/ 第1章　互换性与标准化1<br/>
1.1　机械制造中的互换性1<br/>
1.1.1　互换性的含义1<br/>
1.1.2　互换性的作用1<br/>
1.1.3　互换性的种类2<br/>
1.1.4　误差与公差的概念2<br/>
1.2　标准化与优先数3<br/>
1.2.1　标准与标准化3<br/>
1.2.2　优先数和优先数系4<br/>
1.3　研究对象与课程教学目标6<br/>
1.3.1　研究对象6<br/>
1.3.2　课程教学目标7<br/>
知识要点7<br/>
思考与训练7<br/>
第2章　测量技术基础8<br/>
2.1　概述8<br/>
2.1.1　测量技术的概念8<br/>
2.1.2　计量基准与量值传递系统9<br/>
2.2　量块10<br/>
2.2.1　量块及其作用10<br/>
2.2.2　量块的精度11<br/>
2.2.3　量块的使用12<br/>
2.3　计量器具与测量方法13<br/>
2.3.1　计量器具的分类13<br/>
2.3.2　计量器具的技术指标14<br/>
2.3.3　技术测量应遵循的基本原则16<br/>
2.3.4　测量方法的分类17<br/>
2.4　测量误差与数据处理18<br/>
2.4.1　测量误差与产生原因18<br/>
2.4.2　随机误差的分布规律、特性及其评定指标20<br/>
2.4.3　测量列中各类误差的处理25<br/>
2.4.4　测量列（等精度）的数据处理27<br/>
知识要点30<br/>
思考与训练30<br/>
第3章　极限与配合31<br/>
3.1　概述31<br/>
3.1.1　极限与配合的含义31<br/>
3.1.2　极限与配合现行国家标准31<br/>
3.2　极限与配合术语及定义32<br/>
3.2.1　孔和轴32<br/>
3.2.2　尺寸32<br/>
3.2.3　偏差和公差33<br/>
3.2.4　配合35<br/>
3.3　尺寸公差与配合的标准化38<br/>
3.3.1　公差带大小标准化──标准公差系列38<br/>
3.3.2　公差带位置的标准化——基本偏差系列42<br/>
3.3.3　极限与配合的代号48<br/>
3.4　极限与配合的选择58<br/>
3.4.1　基准制的选用58<br/>
3.4.2　公差等级的选用60<br/>
3.4.3　配合的选用62<br/>
3.4.4　零件尺寸精度设计应用实例66<br/>
3.5　线性尺寸的一般公差68<br/>
3.5.1　一般公差的概念68<br/>
3.5.2　一般公差的公差等级和极限偏差68<br/>
3.5.3　一般公差的图样表示69<br/>
知识要点69<br/>
思考与训练69<br/>
第4章　几何公差70<br/>
4.1　概述70<br/>
4.1.1　几何要素及其分类70<br/>
4.1.2　几何公差特征（项目）与符号72<br/>
4.1.3　基准73<br/>
4.2　几何公差的标注73<br/>
4.2.1　公差框格和指引线73<br/>
4.2.2　基准要素的标注74<br/>
4.2.3　被测要素的标注75<br/>
4.3　几何公差带76<br/>
4.3.1　几何公差带要素76<br/>
4.3.2　形状公差带77<br/>
4.3.3　方向公差带79<br/>
4.3.4　位置公差带81<br/>
4.3.5　跳动公差带83<br/>
4.4　基本术语与公差原则84<br/>
4.4.1　基本术语85<br/>
4.4.2　公差原则86<br/>
4.5　几何公差的选择90<br/>
4.5.1　几何公差项目的选择90<br/>
4.5.2　几何公差值的选择91<br/>
4.5.3　基准的选择94<br/>
4.5.4　公差原则的确定94<br/>
4.5.5　未注几何公差的规定95<br/>
4.5.6　零件几何精度设计应用实例96<br/>
知识要点97<br/>
思考与训练98<br/>
第5章　表面结构参数100<br/>
5.1　概述100<br/>
5.2　轮廓法评定表面结构100<br/>
5.2.1　基本术语和定义100<br/>
5.2.2　表面轮廓的评定参数103<br/>
5.3　表面粗糙度参数与数值104<br/>
5.3.1　表面粗糙度对零件使用性能的影响104<br/>
5.3.2　表面粗糙度评定参数105<br/>
5.3.3　表面粗糙度的选用107<br/>
5.4　表面粗糙度的标注109<br/>
5.4.1　表面粗糙度的图形符号109<br/>
5.4.2　表面粗糙度参数的标注109<br/>
5.4.3　新旧国标的对比113<br/>
知识要点113<br/>
思考与训练114<br/>
第6章　工件检测115<br/>
6.1光滑工件尺寸检测115<br/>
6.1.1　基本概念115<br/>
6.1.2　用通用量器具测量 116<br/>
6.1.3　光滑极限量规120<br/>
6.2　工件几何误差检测127<br/>
6.2.1　几何误差检测原则127<br/>
6.2.2　形状误差评定与检测129<br/>
6.2.3　方向误差评定与检测136<br/>
6.2.4　位置误差评定与检测137<br/>
6.2.5　跳动误差评定与检测140<br/>
6.3　工件表面粗糙度轮廓参数检测141<br/>
6.3.1　接触式测量141<br/>
6.3.2　光学测量法测量142<br/>
知识要点144<br/>
思考与训练144<br/>
第7章　滚动轴承的公差与配合146<br/>
7.1　滚动轴承的精度等级与应用146<br/>
7.2　滚动轴承内、外径公差带147<br/>
7.2.1　内、外径公差带的特点147<br/>
7.2.2　滚动轴承的尺寸公差及形状公差147<br/>
7.3　滚动轴承的配合及其选择150<br/>
7.3.1　滚动轴承的配合150<br/>
7.3.2　滚动轴承配合的选择151<br/>
7.3.3　滚动轴承配合精度设计应用实例157<br/>
知识要点158<br/>
思考与训练158<br/>
第8章　普通螺纹的公差与检测159<br/>
8.1　概述159<br/>
8.1.1　螺纹的种类和使用要求159<br/>
8.1.2　螺纹的基本牙型和几何参数159<br/>
8.2　普通螺纹几何参数对互换性的影响161<br/>
8.2.1　螺距误差对互换性的影响161<br/>
8.2.2　牙型半角误差对互换性的影响162<br/>
8.2.3　中径误差的影响163<br/>
8.2.4　螺纹大、小径的影响163<br/>
8.2.5　螺纹中径合格性判断原则163<br/>
8.3　普通螺纹的公差与配合164<br/>
8.3.1　螺纹公差164<br/>
8.3.2　螺纹公差带位置166<br/>
8.3.3　螺纹旋合长度与配合精度167<br/>
8.3.4　螺纹的公差带和选用168<br/>
8.3.5　螺纹在样图上的标注168<br/>
8.4　普通螺纹检测169<br/>
8.4.1　综合检测169<br/>
8.4.2　单项检测170<br/>
知识要点170<br/>
思考与训练171<br/>
第9章　圆锥配合的公差与配合172<br/>
9.1　圆锥几何参数与误差分析172<br/>
9.1.1　圆锥及其主要几何参数172<br/>
9.1.2　圆锥几何参数误差对互换性的影响173<br/>
9.2　圆锥公差与配合175<br/>
9.2.1　圆锥公差175<br/>
9.2.2　圆锥配合178<br/>
9.2.3　圆锥公差的标注179<br/>
9.2.4　圆锥直径公差带的选择181<br/>
9.3　锥度测量182<br/>
9.3.1　直接测量法182<br/>
9.3.2　间接测量法182<br/>
9.3.3　圆锥量规183<br/>
知识要点183<br/>
思考与训练184<br/>
第10章　键和花键的公差与配合185<br/>
10.1　概述185<br/>
10.2　普通平键连接的公差与配合186<br/>
10.2.1　普通平键的连接结构186<br/>
10.2.2　普通平键的尺寸公差186<br/>
10.2.3　普通平键的几何公差188<br/>
10.3　矩形花键连接的公差与配合189<br/>
10.3.1　矩形花键的主要尺寸189<br/>
10.3.2　矩形花键连接的定心方式190<br/>
10.3.3　矩形花键连接的尺寸公差与配合191<br/>
10.3.4　矩形花键的几何公差与表面<br/>
粗糙度191<br/>
10.3.5　矩形花键的图样标注193<br/>
10.4　普通平键和矩形花键的检测193<br/>
10.4.1　普通平键键槽的检测193<br/>
10.4.2　矩形花键的检测194<br/>
知识要点194<br/>
思考与训练195<br/>
第11章　渐开线圆柱齿轮的公差与检测196<br/>
11.1　概述196<br/>
11.2　齿轮制造误差198<br/>
11.2.1　齿轮传动的加工误差来源与特点198<br/>
11.2.2　齿轮加工误差分类200<br/>
11.3　齿轮误差及其检测项目200<br/>
11.3.1　影响传递运动准确性的误差项目及其检测200<br/>
11.3.2　影响传动平稳性的误差项目及其检测204<br/>
11.3.3　影响载荷分布均匀性的误差项目及其检测207<br/>
11.3.4　影响齿轮副侧隙的偏差及其检测208<br/>
11.4　齿轮副的评定指标210<br/>
11.4.1　接触斑点210<br/>
11.4.2　中心距偏差fa（极限偏差±fa）211<br/>
11.4.3　轴线平行度偏差211<br/>
11.5　渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用212<br/>
11.5.1　齿轮精度指标公差、精度等级及其选择212<br/>
11.5.2　齿轮检验项目的确定215<br/>
11.5.3　齿轮副侧隙及其确定216<br/>
11.5.4　齿轮坯精度的确定218<br/>
11.5.5　齿轮精度设计应用实例220<br/>
知识要点223<br/>
思考与训练223<br/>
第12章　公差与配合实验技术225<br/>
12.1　尺寸测量225<br/>
实验11　用立式光学计测量轴径225<br/>
实验12　用卧式测长仪测量孔径227<br/>
12.2几何误差的测量230<br/>
实验21　用合像水平仪测量导轨直线度误差230<br/>
实验22　用平板基准法测量平面度误差233<br/>
实验23　用两点法、三点法组合检测圆度和圆柱度误差233<br/>
实验24　用三坐标测量机测量轮廓度误差 234<br/>
实验25　用普通计量器具测量工件的方向误差236<br/>
实验26　用普通计量器具测量工件的位置误差237<br/>
实验27　用普通计量器具测量工件的跳动误差238<br/>
12.3　表面粗糙度测量239<br/>
实验31　用光切显微镜测量表面粗糙度239<br/>
实验32　用电动轮廓仪测量表面粗糙度241<br/>
12.4　螺纹测量244<br/>
实验41　用工具显微镜测量螺纹主要参数244<br/>
实验42　用螺纹千分尺测量外螺纹中径247<br/>
12.5　齿轮测量248<br/>
实验51　用径向跳动检查仪测量齿轮径向跳动248<br/>
实验52　用齿距仪测量齿轮齿距累积总偏差249<br/>
实验53　用单盘式渐开线检查仪测量齿廓总偏差251<br/>
实验54　用双面啮合综合检查仪测量齿轮径向综合偏差252<br/>
实验55　用齿轮游标卡尺测量齿轮齿厚偏差253<br/>
参考文献255<br/>

前   言
　　“互换性与测量技术”是与机械工业发展紧密联系的综合性应用技术基础学科，内容包括几何量精度设计和误差检测两方面，把标准化与计量两个领域的有关内容有机地结合在一起，与机械设计、制造、质量控制、生产组织管理等方面密切相关，是机械工程技术人员和管理人员必备的专业技能。　　
　　在教学中，“互换性与测量技术”课程起着承上启下的作用，是从专业基础课程过渡到专业课程的桥梁，是联系机械设计类课程和机械制造工艺类课程的纽带。本书在编写中，根据应用型本科教学的基本要求，吸取各校多年教学经验，采用最新颁布的国家标准。编写中坚持少而精的原则，紧密围绕几何量“精度设计”和“误差检测”这两个主题，突出其工程应用性，具有内容丰富、选材精练、重点突出、应用性强等特点。具体的编写特色如下。
（1）选材紧密围绕几何量公差与配合和几何量误差检测两大内容，采用最新国家标准。（2）各几何量误差的检测紧跟在相应的公差标准之后，有助于对公差概念的理解；较全面地介绍各几何量误差检测方法的原理，把不便在课堂上讲述的具体仪器的结构、操作步骤留在实验指导中。
（3）将尺寸的检测和光滑极限量规合并为一节，称“光滑工件尺寸的检测”，为的是集中介绍光滑工件的尺寸检测，以使学生对光滑工件尺寸检测的所有知识有系统的了解，同时也便于教学。
（4）为强化学生动手能力，突出误差检测技能的训练，特地增加一章“公差与配合实验技术”。
（5）本书对基本概念和国家标准的应用做了重点介绍，并尽可能列举较多的选用实例。  
　本书按30～50学时编写，使用中可根据情况进行取舍，不影响系统性。
　参加本书编写的有：山西大同大学杨玉璋（第2章、第4章45节、第6章61节）、山西大同大学张瑞平（第3章、第4章41～44节、第5章）、山西大同大学李红英（第6章62～63节、第2、12章）、河北建筑工程学院马轶群（第1章）、山东大学威海分校宫建红（第7、8章）、郑州航空工业管理学院尹欣（第9、10、11章）。本书由杨玉璋、张瑞平担任主编；尹欣、宫建红、马轶群和李红英担任副主编。 
　 由于编者水平所限，书中疏漏与不当之处在所难免，恳请读者批评指正。