本教材遵循新工科理念，以培养学生的综合设计能力为主线，对教材内容和编排进行了全新探索。全书分为十二章，包括绪论、几何量测量技术基础、尺寸精度设计、几何精度设计、表面粗糙度精度设计、光滑工件尺寸检验和光滑极限量规的设计、滚动轴承结合的精度设计、键和花键联结的精度设计、螺纹结合的精度设计、圆锥结合的精度设计、渐开线圆柱齿轮的精度设计、尺寸链。本教材旨在令学生掌握机械产品设计、制造和质量检测的必备基础理论知识，使学生初步具备解决产品几何精度设计和质量检测等实际问题的综合能力。 本教材内容全部采用最新国家标准，侧重理论，同时配有工程实例，每章附有学习指导、本章小结、思考题与习题。本教材以包含二维码的纸质教材为载体，配有视频、作业、试卷、拓展资料、主题讨论等资源，将教材、课堂、教学资源三者融合，实现线上线下结合的新模式，体现了教材改革的思路和新理论、新技术的应用。 本教材可作为普通高等工科院校和高职高专机械类及近机类各专业教学用书，也可供从事机械与仪器仪表设计、制造工艺设计、标准化编制、计量测试等工作的工程技术人员参考。

“互换性与测量技术基础”是高等院校机械类、机械师范类、近机类专业学生的一门主干技术基础课，在教学计划中起着连接基础课和专业课的作用，是联系设计类课程与工艺类课程的纽带，是与机械工业发展紧密联系的基础学科，是机械设计（运动设计、结构设计、精度设计）中不可缺少的重要组成部分。 本教材是根据全国高校“互换性与测量技术基础”教学大纲要求，结合各院校课程体系改革和对学生专业能力培养多元化的需求编写的。本教材在参考许多已出版的同类优秀教材的基础上，融入了编者多年的教学实践经验。本教材具有以下特点： （1）全部采用国家最新标准和检测技术。 （2）紧扣教学大纲，注重基础内容，突出重点，适合教学。 （3）在重点讲清基础理论的同时，加强了工程实际应用。以工程实践案例中的精度设计为主线，融入相关教学内容，加强相关章节的联系，突出实用性和综合性，注重理论联系实际，以及对学生综合能力的培养。 （4）强调精度设计或互换性标准应用设计中的原则与要点、方案的对比分析，以及如何协调和解决机器使用要求与制造成本的矛盾等。从精度设计出发，厚植工程师价值观；从产品检测出发，培养学生的诚信和社会责任意识。 （5）每章后面设有本章小结，其重要意义在于，不仅明确本章重点与难点，还通过分析和强调一些较难区别、容易犯错的问题和案例，帮助学生加深理解。 （6）本教材收录了适当的公差表格，可为学生后续进行的课程设计、毕业设计提供必要的参考资料。 本教材由湖州师范学院张清珠、沈阳航空航天大学高吭担任主编，湖州学院许宇翔、湖州师范学院魏玉兰及马志勇担任副主编，佳木斯大学刘春山，营口理工学院李宪芝，湖州师范学院彭黄湖、杨帆、王悦明参编。 为方便选用本教材作为教材的任课教师授课，编者制作了配套的电子课件，需要的教师可向出版社或编者索取，编者邮箱zhangqz@zjhu.edu.cn。 由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。

第一章 绪论 1 第一节 互换性与公差的概念 1 一、互换性的概念 1 二、互换性的种类 1 三、互换性的作用 3 四、公差的概念 3 第二节 标准化与优先数系 4 一、标准与标准化的概念 4 二、优先数系及其公比 6 第三节 几何量检测的重要性及其发展 9 一、几何量检测的重要性 9 二、我国在几何量检测方面的发展历程 9 第四节 本课程的内容、研究对象及任务 10 本章小结 10 思考题与习题 11 第二章 几何量测量技术基础 12 第一节 测量与检验的概念 12 一、测量对象 12 二、计量单位 13 三、测量方法 13 四、测量精度 13 第二节 长度和角度基准与量值传递 13 一、长度基准与量值传递 13 二、角度基准与量值传递 14 三、量块 15 第三节 计量器具和测量方法 18 一、计量器具的分类 18 二、计量器具的基本技术性能指标 19 三、测量方法的分类 20 第四节 测量误差 23 一、测量误差的概念 23 二、测量误差产生的原因 24 三、测量误差的分类 25 四、测量精度的分类 26 第五节 各类测量误差的处理 27 一、测量列中随机误差的处理 27 二、测量列中系统误差的处理 30 三、测量列中粗大误差的处理 32 第六节 等精度测量列的数据处理 32 一、等精度直接测量列的数据处理 32 二、等精度间接测量列的数据处理 34 本章小结 35 思考题与习题 36 第三章 尺寸精度设计 37 第一节 概述 37 第二节 尺寸精度设计的基本术语及定义 38 一、有关孔、轴的定义 38 二、有关尺寸的术语及定义 39 三、有关尺寸偏差和公差的术语及定义 41 四、有关配合的术语及定义 44 第三节 公差与配合的标准化 50 一、标准公差系列 50 二、基本偏差系列 53 三、公差带与配合在图样上的标注 61 四、公差带代号及配合的选择 62 五、尺寸精度设计的原则和方法 64 本章小结 83 思考题与习题 84 第四章 几何精度设计 87 第一节 概述 87 一、几何误差的产生及影响 88 二、相关术语及定义 89 三、几何公差的几何特征项目和符号 92 四、几何公差带 95 五、最小条件及最小包容区域 97 六、基准的定义与分类 98 第二节 几何公差规范标注及其公差带特点分析 99 一、几何公差规范标注 99 二、被测要素的标注方法 105 三、基准要素的标注方法 106 四、附加标注 107 五、局部规范 108 六、延伸被测要素 109 七、自由状态的标注 109 八、几何公差带的特点分析 109 第三节　公差原则与公差要求 125 一、基本概念 125 二、独立原则 128 三、包容要求 128 四、最大实体要求 129 五、最小实体要求 131 六、可逆要求 133 第四节 几何公差的设计 135 一、几何公差特征项目的选用 135 二、几何公差等级（公差值）的选用 136 三、公差原则的选择 142 四、基准要素的选用 143 五、几何精度设计实例 143 第五节 几何误差的评定与检测原则 145 一、几何误差的评定 145 二、几何误差的检测原则 148 本章小结 150 思考题与习题 151 第五章 表面粗糙度精度设计 154 第一节 概述 154 第二节 表面粗糙度的概念及其对零件使用性能的影响 154 一、表面粗糙度的概念 154 二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 155 第三节 表面粗糙度的评定 156 一、一般术语及定义 156 二、粗糙度轮廓的评定参数 158 第四节 表面粗糙度的设计 161 一、评定参数的选用 161 二、表面粗糙度参数值及其选用 161 第五节 表面粗糙度技术要求在零件图上的标注 166 一、表面粗糙度的符号 166 二、表面粗糙度轮廓技术要求在完整符号的标注位置和内容 166 三、表面粗糙度在零件图中的标注示例 169 四、表面粗糙度设计实例 172 第六节 表面粗糙度的检测 174 一、比较法 174 二、光切法 174 三、针描法 175 四、干涉法 175 五、激光反射法 176 六、激光全息法 176 七、印模法 176 八、三维几何表面测量 176 本章小结 177 思考题与习题 177 第六章 光滑工件尺寸检验和光滑极限量规的设计 180 第一节 概述 180 第二节 用通用计量器具测量工件 180 一、工件验收原则、安全裕度与尺寸验收极限 181 二、计量器具的选择 183 第三节 用光滑极限量规检验工件 186 一、光滑极限量规的作用和分类 187 二、光滑极限量规的设计 188 本章小结 194 思考题与习题 195 第七章 滚动轴承结合的精度设计 196 第一节 概述 196 第二节 滚动轴承的公差等级及其应用 197 一、滚动轴承的公差等级 197 二、各个公差等级的应用 197 第三节 滚动轴承和相配件的公差带及其特点 197 一、滚动轴承的内、外径公差带 197 二、与滚动轴承配合的孔、轴的公差带 200 第四节 滚动轴承配合的精度设计 200 一、与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔公差带的选用 201 二、轴颈、外壳孔的几何公差的选用 205 三、轴颈、外壳孔的表面粗糙度的选用 205 四、滚动轴承配合的图样标注 206 五、滚动轴承精度设计实例 206 本章小结 208 思考题与习题 208 第八章 键和花键联结的精度设计 209 第一节 概述 209 第二节 普通平键联结的精度设计 209 一、普通平键联结的结构和几何参数 209 二、普通平键联结的精度设计简介 211 三、普通平键的检测 213 第三节 矩形花键联结的精度设计 214 一、矩形花键联结的尺寸系列 214 二、矩形花键联结的几何参数和定心方式 215 三、矩形花键联结的精度设计过程 216 四、矩形花键的检测 222 本章小结 223 思考题与习题 223 第九章 螺纹结合的精度设计 224 第一节 概述 224 第二节 螺纹几何参数偏差对互换性的影响 225 一、普通螺纹的基本牙型和主要几何参数 225 二、影响螺纹结合精度的因素 229 第三节 普通螺纹的公差与配合 232 一、普通螺纹公差标准的基本结构 232 二、普通螺纹的公差带 233 三、螺纹的旋合长度与公差精度等级 235 四、保证配合性质的其他技术要求 236 五、螺纹公差与配合的选用 237 六、普通螺纹的标记 238 七、普通螺纹精度设计案例 239 第四节 普通螺纹的检测 240 一、综合测量 240 二、螺纹单项测量 241 第五节 梯形丝杠及螺母的公差 242 一、梯形螺纹的基本牙型及尺寸 242 二、梯形螺纹的公差 244 三、梯形螺纹的标记 245 四、机床梯形丝杠和螺母的精度检测指标与公差 246 第六节 滚珠丝杠副的公差 249 一、滚珠丝杠副的工作原理及结构形式 249 二、滚珠丝杠副的主要几何参数 250 三、滚珠丝杠副的标记代号 251 四、滚珠丝杠副的标准公差等级与验收 251 本章小结 253 思考题与习题 254 第十章 圆锥结合的精度设计 256 第一节 概述 256 一、圆锥结合的特点 256 二、圆锥几何参数 257 三、锥度与圆锥角系列 258 第二节 圆锥公差与配合 258 一、圆锥公差 258 二、圆锥配合 263 三、圆锥配合的一般规定 264 四、锥度和圆锥公差的标注 266 第三节 锥度的检测 268 一、量规检验法 268 二、间接测量法 268 本章小结 269 思考题与习题 269 第十一章 渐开线圆柱齿轮的精度设计 271 第一节 概述 271 一、齿轮传动的使用要求 271 二、齿轮加工误差产生的原因 273 三、齿轮加工误差的分类 274 第二节 齿轮的强制性检测精度指标、侧隙指标及其检测 275 一、齿轮传递运动准确性的强制性检测精度指标 276 二、齿轮传动平稳性的强制性检测精度指标 277 三、轮齿载荷分布均匀性的强制性检测精度指标 278 四、评定齿轮侧隙的指标 279 第三节 齿轮的非强制性检测精度指标及其检测 281 一、 传递运动准确性的可选用参数 281 二、 传动平稳性的可选用参数 283 第四节 齿轮副中心距极限偏差和轴线平行度公差 284 一、齿轮副的安装误差 284 二、齿轮副的传动性能检测指标 285 第五节 齿轮精度等级、允许值（公差）及其图样标注 286 一、齿轮精度等级 286 二、齿轮各项偏差允许值（公差）及其计算公式 287 三、图样标注 291 第六节 圆柱齿轮精度设计 292 一、齿轮精度等级的选用 292 二、齿轮检验项目的选择 293 三、齿轮侧隙指标的确定 294 四、齿轮坯精度的确定 296 五、圆柱齿轮精度设计实例 298 本章小结 301 思考题与习题 304 第十二章 尺寸链 305 第一节 概述 305 一、尺寸链定义及其特征 305 二、尺寸链的组成和分类 307 三、尺寸链的建立与分析 308 第二节 用完全互换法解尺寸链 311 一、完全互换法解尺寸链的步骤和基本公式 311 二、用完全互换法进行正计算（校核计算） 313 三、用完全互换法进行中间计算 314 四、用完全互换法进行反计算（设计计算） 315 第三节 用大数互换法（概率法）解尺寸链 319 第四节 解尺寸链的其他方法 319 一、分组互换法（分组法） 320 二、修配补偿法（修配法） 320 三、调整补偿法（调整法） 321 本章小结 321 思考题与习题 322 参考文献 324