机械工程测量学PDF电子书下载

目录 1

第一篇 机械工程测量基础 1

第一章 概论 1

§1.1机械工程测量学的任务与对象 1

§1.2机械工程测量的主要要求及其指标 3

§1.3机械工程测量学的内容 6

§1.4机械工程测量学的发展 8

2.1.1测量误差的基本概念 11

§2.1测量误差及其分类 11

第二章 测量误差及数据处理 11

2.1.2测量误差的来源 12

2.1.3测量误差的分类 13

§2.2粗大误差及其剔除 14

2.2.1粗大误差剔除的拉依达准则 14

2.2.2粗大误差剔除的肖维勒准则 14

2.2.3粗大误差剔除的格拉布斯准则 15

2.2.4粗大误差剔除的狄克逊准则 16

2.3.1系统误差的特点 20

2.3.2恒值系统误差的辨识和修正 20

§2.3系统误差及其修正 20

2.3.3变值系统误差的辨识和修正 21

§2.4随机误差及其处理 25

2.4.1随机误差的分布 25

2.4.2正态分布随机误差的评定 28

2.4.3随机误差的削弱方法 31

§2.5测量误差的评价指标 32

2.5.1测量误差的传统评价指标 32

2.5.2测量误差评价指标与各类测量误差的关系 32

2.5.3测量误差的新评价指标 32

2.6.1测量误差的传递 34

§2.6测量误差的综合 34

2.6.2测量误差综合的参数法 35

2.6.3测量误差综合的分布法 38

第二篇 测量标准及互换性 40

第三章 概念及原理 40

§3.1质量保证体系 40

3.1.1质量保证体系系列标准的产生 40

3.1.2ISO9000系列标准的制定及基本内容 41

3.1.3世界各国采用和执行ISO9000系列标准的概况 42

3.2.1互换性种类 43

3.2.2互换性生产的作用 43

§3.2互换性原则 43

3.2.3互换性简史 44

§3.3标准化原则 45

3.3.1标准的种类 45

3.3.2标准的级别 46

3.3.3标准化的经济效益 47

§3.4优化原则 48

3.4.1优先数系的起源 48

3.4.2优先数系的原理及数学特征 49

3.4.3优先数系的使用特点 51

§4.1基本概念 53

第四章 尺寸公差标准及检测 53

4.1.1基本术语与定义 54

4.1.2公差制度及公差标准的发展概况 58

§4.2公差与配合的标准化 59

4.2.1尺寸公差的标准化 60

4.2.2基本偏差的标准化 62

4.2.3配合的标准化 70

§4.3公差与配合的选用 71

4.3.1公差与配合的选用原则和方法 72

4.3.2基准制的选择 72

4.3.3公差等级的选择 73

4.3.4配合的选择 75

§4.4公差与配合的计算机辅助设计 79

§4.5光滑工件尺寸的检测 82

4.5.1光滑工件的测量验收 82

4.5.2光滑极限量规 84

第五章 形状和位置公差及形状和位置误差测量 89

§5.1概述 89

§5.2形状和位置误差 90

5.2.1形状误差 90

5.2.2位置误差 91

5.2.3基准的建立和体现 93

§5.3形状和位置公差 94

5.3.1形状公差 95

5.3.2位置公差 98

5.3.3跳动公差 102

§5.4形位公差和尺寸公差之间的关系 104

5.4.1相关要求 104

5.4.2独立原则 108

§5.5形位公差的选用 108

§5.6形位误差的检测 111

5.6.1与理想要素比较原则 111

5.6.3测量特征参数原则 114

5.6.2测量坐标值原则 114

5.6.4测量跳动原则 115

5.6.5控制实效边界原则 115

第六章 表面粗糙度标准及其测量 116

§6.1基本概念 116

6.1.1零件表面形貌误差 116

6.1.2表面粗糙度对零件使用性能的影响 116

6.1.3表面粗糙度的基本术语和评定基准 117

6.2.1与高度特性有关的评定参数 118

§6.2表面粗糙度评定参数 118

6.2.2与间距特性有关的评定参数 119

6.2.3与形状特性有关的评定参数 119

§6.3表面粗糙度标准及其选用 120

6.3.1表面粗糙度评定参数数值 120

6.3.2表面粗糙度特性代号及其在图样上的标注 120

6.3.3表面粗糙度参数值的选择 122

§6.4表面粗糙度的检测 123

6.4.1比较法 123

6.4.2光切法 123

6.4.3干涉法 124

6.4.4针描法 125

第七章 典型零件的结合及互换性 126

§7.1典型零件结合的特点及互换性要求 126

§7.2滚动轴承与轴、外壳孔配合的互换性及标准 126

7.2.1滚动轴承的精度等级及其应用 126

7.2.2滚动轴承与轴、外壳孔的配合特点 128

7.2.3轴、外壳孔公差带的选用 129

§7.3圆锥结合的互换性、标准及检测 133

7.3.1圆锥结合的特点及基本参数 133

7.3.2圆锥各参数误差对互换性的影响 135

7.3.3圆锥公差及给定方法 136

7.3.4圆锥配合 138

7.3.5圆锥测量 140

§7.4键结合的互换性、标准及检测 142

7.4.1平键结合的互换性、标准及检测 142

7.4.2矩形花键结合的互换性、标准及检测 145

§7.5螺纹结合的互换性、标准及检测 149

7.5.1概述 149

7.5.2普通螺纹的互换性特点 151

7.5.3中径总公差和作用中径 153

7.5.4普通螺纹精度设计 154

7.5.5梯形螺纹公差 159

7.5.6机床梯形螺纹丝杆和螺母的公差 161

7.5.7螺纹测量 166

§7.6渐开线圆柱齿轮传动的互换性及标准 169

7.6.1齿轮传动的使用要求 169

7.6.2影响齿轮传动的误差和公差 170

7.6.3渐开线圆柱齿轮精度标准的应用 187

第三篇 测量系统 197

第八章 测量系统的组成 197

§8.1概述 197

8.1.1测量系统的基本组成 197

8.1.2测量系统的分类 198

§8.2机械测量系统 199

8.2.1游标类量具 199

8.2.2螺旋测微类量仪具 201

8.2.3齿轮齿条传动类量具 201

8.2.4杠杆传动类量仪 203

8.2.5扭簧传动式量仪 203

§8.3光学机械测量系统 204

8.3.1光学机械测量系统的种类和组成 205

8.3.2几何光学测量系统 206

8.3.3干涉光学测量系统 211

8.4.1气动测量系统的组成和分类 213

§8.4气动测量系统 213

8.4.2气动测量部件 218

§8.5电测系统 220

8.5.1电测系统的组成 221

8.5.2电测系统的分类 222

第九章 传感器 224

§9.1概述 224

9.1.1传感器的定义和作用 224

9.1.2传感器的组成和分类 224

9.1.4传感器的发展 226

9.1.3对传感器的要求 226

§9.2传感器的性能和指标 227

9.2.1传感器的静态特性 227

9.2.2传感器的动态特性 230

§9.3电阻式传感器 232

9.3.1电位计式传感器 232

9.3.2电阻应变式传感器 234

§9.4电感式传感器 237

9.4.1变磁阻式电感传感器 237

9.4.2涡流式电感传感器 238

9.4.3差动变压器式电感传感器 240

§9.5电容式传感器 241

9.5.1电容式传感器的工作原理 242

9.5.2电容式传感器的等效电路 244

§9.6压电式传感器 245

9.6.1压电式传感器的工作原理 245

9.6.2压电式传感器的测量电路 246

9.6.3压电式传感器的应用 248

§9.7半导体传感器 249

9.7.1霍尔式传感器 249

9.7.2固态图像传感器 250

9.8.2激光干涉测长技术 252

9.8.1激光的特性 252

§9.8激光传感器 252

9.8.3激光全息干涉测量技术 257

9.8.4激光衍射测量技术 257

9.8.5激光准直测量技术 258

§9.9光纤传感器 259

9.9.1光纤传感器的分类 259

9.9.2光纤的传光原理 260

9.9.3光纤传感器的应用 261

9.9.4光纤传感器的特点 263

9.10.1编码盘 264

§9.10数字式传感器 264

9.10.2光栅 265

9.10.3感应同步器 267

9.10.4细分技术 269

§9.11传感器的选用 274

第十章 计算机辅助测试 277

§10.1概述 277

10.1.1典型组成 277

10.1.2应用实例 278

10.1.3CAT的特点 282

10.1.5CAT的发展 283

10.1.4CAT与先进制造技术 283

§10.2CAT系统体系结构 284

10.2.1第一代CAT体系结构 284

10.2.2第二代CAT体系结构 285

10.2.3分布式CAT体系结构 285

10.2.4内含式CAT系统结构 288

10.2.5微型化CAT系统结构 289

§10.3CAT系统接口 289

10.3.1模拟量转换 289

10.3.2接口 291

10.4.1概述 295

§10.4CAT总线 295

10.4.2GP-IB总线 296

10.4.3CAMAC总线 302

10.4.4VXI总线 307

§10.5CAT软件 319

10.5.1CAT平台 319

10.5.2CAT程序语言 320

§11.1概述 323

11.1.1测量过程的信号与系统 323

第十一章 测量系统与信号的数学模型 323

第四篇 测量理论 323

11.1.2物理系统与数学模型 325

11.1.3近似性与指导性 325

11.1.4时域、复域和频域 327

§11.2静态确定性模型 328

11.2.1模拟量与数字量 328

11.2.2单变量与多变量 328

11.2.3布尔量与布尔代数 329

§11.3动态确定性模型 330

11.3.1单变量连续模型 330

11.3.2单变量离散模型 348

11.3.3多变量连续模型 355

11.3.4多变量离散模型 356

§11.4静态随机模型 357

11.4.1单连续随机变量及其函数 357

11.4.2单离散随机变量及其函数 359

11.4.3多连续随机变量及其函数 361

11.4.4多离散随机变量及其函数 362

§11.5动态随机模型 362

11.5.1时域模型——相关函数 362

11.5.2频域模型 364

§11.6模糊集模型 365

12.1.1测试模型与测试集 369

第十二章 可测性理论 369

§12.1基本概念 369

12.1.2可测性 370

12.1.3可测性指标 371

§12.2模拟系统测试模型 372

12.2.1模拟系统可测性 372

12.2.2欠约束测试模型 373

12.2.3过约束测试模型 375

§12.3数字系统测试模型 375

12.3.1数字系统可测性 375

12.3.2通路敏化法 376

12.3.3布尔差分法 377

§12.4模糊系统测试模型 382

12.4.1模糊系统模型 382

12.4.2模糊测试模型 383

12.4.3模糊测试与专家系统 386

第十三章 测试确定性理论 388

§13.1基本概念 388

§13.2判决理论 391

13.2.1判决过程及其模型 391

13.2.2最大概率判决准则 393

13.2.3最小平均代价判决准则 394

13.2.4抽检判决 397

§13.3估值理论 408

13.3.1静态估值 408

13.3.2动态估值 411

第十四章 测试系统可靠性理论 417

§14.1基本概念 417

§14.2可靠性计算 419

§14.3元件的降额和筛选 422

14.3.1元件的降额 422

14.3.2元器件的筛选 422

14.4.2自检的技术指标 423

§14.4自检技术 423

14.4.1自检的目的 423

14.4.3自检方法 424

§14.5容错技术 425

14.5.1硬件冗余 425

14.5.2信息冗余 427

14.5.3时间冗余 430

§14.6抗干扰技术 430

14.6.1概念 430

14.6.2干扰的来源和种类 431

14.6.3干扰方式 432

14.6.4抗干扰措施 433

第五篇 测量应用 436

第十五章 几何量测量 436

§15.1几何量模拟式电测量仪 436

15.1.1模拟式电测量仪的组成 436

15.1.2电动测微仪 437

§15.2几何量数字式电测量仪 444

15.2.1数字式电测量仪的组成 444

15.2.2数模式电测量仪实例——一种光栅式齿轮单面啮合检查仪 448

15.3.1测量坐标系 453

§15.3测量坐标系和自由度 453

15.3.2测量自由度 455

§15.4机械坐标系 457

15.4.1以机械平面为主构成机械坐标系 457

15.4.2以机械轴线为主构成机械坐标系 457

§15.5光学坐标系 459

15.5.1光学坐标系的组成 459

15.5.2光学坐标系的设计和建立 462

15.5.3光学坐标系测量 465

15.5.4激光坐标系 469

15.6.1概述 470

§15.6三坐标测量机 470

15.6.2机械结构及测量系统 472

15.6.3测量数据处理 476

15.6.4数控机床的三坐标测量 480

第十六章 力测量 481

§16.1力传感器 481

16.1.1常用的测力方法 481

16.1.2弹性变形式力传感器 481

16.1.3电容式力传感器 485

16.2.1多维测力仪的结构和原理 486

§16.2多维力测量 486

16.2.2多维力测量的测量误差 490

§16.3测力仪的动力学分析 491

16.3.1测力仪的动力学系统 492

16.3.2测力仪的动特性 492

16.3.3测力仪动态测量误差的补偿 494

第十七章 振动测量 496

§17.1概述 496

§17.2拾振器 496

17.2.1惯性式拾振器的工作原理与动力学模型 497

17.2.2压电式加速度计 499

17.2.3磁电式速度计 501

17.2.4拾振器的正确选择 502

§17.3振动分析仪器与测量系统 503

17.3.1模拟式频率分析仪 504

17.3.2模拟数字混合式分析仪 506

17.3.3数字式频谱分析仪 507

§17.4机械阻抗试验 507

17.4.1机械阻抗的基本概念 508

17.4.2机械阻抗实验方法 508

习题 517

参考文献 532