А.И. АРИСТОВ, В.М. ПРИХОДЬКО,
И.Д. СЕРГЕЕВ, Д.С. ФАТЮХИН

МЕТРОЛОГИЯ, 
СТАНДАРТИЗАЦИЯ, 
СЕРТИФИКАЦИЯ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва
ИНФРА-М
2012

Допущено УМО вузов РФ по образованию 
в области транспортных машин 
и транспортно-технологических комплексов
в качестве учебного пособия для студентов вузов,
обучающихся по специальностям 
направлений подготовки «Транспортные машины 
и транспортно-технологических комплексы»
и «Эксплуатация наземного транспорта 
и транспортного оборудования»

Аристов А.И., Приходько В.М., Сергеев И.Д., Фатюхин Д.С.
Метрология, стандартизация, сертификация: Учеб. пособие / 
кол. авторов. — М.: ИНФРА-М, 2012. — 256 с. + CD-R. — (Высшее 
образование).
ISBN 978-5-16-004750-8
Рассмотрены основы нормирования точности геометрических параметров 
типовых деталей машин и сборочных единиц, определяющих качество авто-
мобилей и дорожных машин; основные понятия метрологии и метрологиче-
ского обеспечения производства, методы и средства контроля геометрических 
параметров, эталоны основных единиц системы СИ и передача размера единиц 
образцовым и рабочим средствам измерений.
С современных позиций отражены основные подходы к стандартизации 
и сертификации изделий машиностроения, в том числе автомобильной техни-
ки, отечественные и международные стандарты по сертификации и управлению 
качеством продукции и производства.
Содержит большое количество примеров, справочных данных и таблиц, 
способствующих лучшему усвоению излагаемого материала и предназначено 
для студентов высших технических учебных заведений. Представляет интерес 
для специалистов в области сертификации и управления качеством.
Полностью соответствует рабочим программам дисциплины «Метрология, 
стандартизация и сертификация», общеобразовательным стандартам по направ-
лениям подготовки: «Транспортные машины и транспортно-технологические 
комплексы», «Эксплуатация транспорта и транспортного оборудования», 
«Стандартизация, сертификация и метрология», «Энергомашиностроение», 
«Машиностроительные технологии и оборудование», «Гидравлическая, ваку-
умная и компрессорная техника».
УДК  006(075.8)
ББК 30.10я73

ISBN 978-5-16-004750-8 
© Коллектив авторов, 2012

Корректор  Э.Б. Прудникова
Компьютерная верстка  Г.А. Волковой

Подписано в печать 25.07.2011 
Формат 60×90/16. Гарнитура Newton. Бумага офсетная 
Печать офсетная. Усл. печ. л. 16,0. Уч.-изд. л. 16,0
Тираж 1000 экз.  Заказ №
Цена свободная.

ТК  161750-9579-250711

Издательский Дом «ИНФРА-М»
127282, Москва, ул. Полярная, д. 31в
Тел.: (495) 380-05-40, 380-05-43.  Факс: (495) 363-92-12
E-mail: books@infra-m.ru              http://www.infra-m.ru

УДК  006(075.8)
ББК  30.10я73
 
А81

А81

ПРЕДИСЛОВИЕ

Появившаяся в 1920-е гг. общеинженерная дисциплина «Допус-
ки и посадки» в 1970-е гг. расширилась за счет включения в нее основ 
стандартизации и технических измерений и получила новое название 
«Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения». 
По мере развития науки, техники и технологии, а также методов оценки 
качества появились новые методы оценки качества промышленной про-
дукции, в том числе и с учетом международного опыта.
Поэтому курс получил новое содержание и собственное название — 
«Метрология, стандартизация и сертификация» за счет существенного 
расширения разделов метрологии (в том числе оценки технологий изме-
рения), а также методов и форм сертификации и декларирования про-
мышленной продукции.
Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация» являет-
ся одной из важнейших инженерных дисциплин, неразрывно связанной 
с главной задачей современного машино- и приборостроения — обеспе-
чения высокого качества и конкурентоспособности выпускаемой про-
дукции.
В современных условиях эта задача решается за счет разработки 
и внедрения на промышленных предприятиях систем качества, соответ-
ствующих требованиям нормативно-технических документов междуна-
родной организации по стандартизации — ИСО (ISO), а также других 
международных и отечественных организаций по стандартизации и ка-
честву. Определяющими этапами жизненного цикла изделия в системе 
качества, призванными формировать и поддерживать все свойства кон-
кретного изделия, являются взаимосвязанные этапы маркетинга, проек-
тирования, производства, эксплуатации и утилизации.
Качество изделий машиностроения, как и любого другого вида про-
дукции, является физической категорией зависящей от множества кон-
структорских, технологических и организационно-технических факторов, 
проявляющихся на всех вышеупомянутых этапах жизненного цикла из-
делия.
Установлено, что до 90% эксплуатационных свойств деталей изделий 
машиностроения может быть обеспечено за счет соответствующего нор-
мирования точностей геометрических параметров элементов деталей 
и их поверхностей. Существенную роль в решении этих задач играет ком-
плексная общеинженерная дисциплина «Метрология, стандартизация 
и сертификация».
Учебное пособие состоит из 2 частей.
В первой части содержится краткий теоретический курс «Метрология, 
стандартизация и сертификация».

Предлагаемая теоретическая часть учебника представляет собой 
обобщенный курс лекций читаемых преподавателями Московского авто-
мобильно-дорожного института по дисциплине «Метрология, стандар-
тизация и сертификация». В ней использован многолетний опыт занятий 
со студентами большого коллектива профессоров и доцентов института.
Вторая часть пособия представлена на CD и состоит из трех разделов:
 • Измерительные приборы и описание методов их использования, 
поскольку некоторые из них могут использоваться в нескольких лабора-
торных работах.
 • Конкретные лабораторные работы, построенные по единой мето-
дике:
– постановка задачи;
– используемые инструменты и приборы с их метрологическими ха-
рактеристиками;
– методика проведения измерений;
– обработка результатов измерений;
– выводы.
Итогом является журнал лабораторных работ, используемый студен-
тами, содержащий формы регистрации наблюдений и представления от-
четности о работе.
 • Методические рекомендации по выполнению курсовой работы 
«Расчет размерных цепей». В ней рассмотрены теоретические положе-
ния основ расчета размерных цепей и приведен пример расчета плоской 
размерной цепи с параллельными линейными размерами подшипнико-
вого узла передачи, а также даны материалы для выполнения курсовой 
работы по расчету размерной цепи редуктора.
При создании пособия авторы исходили из ряда основополагающих 
принципов:
1. В теоретической части пособие основано на учебнике «Метрология, 
стандартизация и сертификация» [Аристов А.И. и др. Метрология, стан-
дартизация и сертификация. Учебник. 4-е изд. — М.: Изд. центр «Акаде-
мия», 2008 — 380 с.] и электронном курсе лекций Комплекс методических 
материалов: Метрология, стандартизация и сертификация [Электронный 
ресурс] / А.И. Аристов, И.Д. Сергеев, Д.С. Фатюхин и др. // св. № 00060 
Ин-т информатизации образования — Электрон. дан. и прогр. 07.07.2009.
2. В пособии рассматриваются вопросы контроля только размеров 
от 1 до 500 мм, поскольку они наиболее распространены в современном 
машиностроении. Вопросы контроля размеров до 1 мм и более 500 мм 
являются весьма специфическими, требуют оснащения специальными 
средствами измерений, например, в приборостроительной и часовой про-
мышленности.
3. В пособии не рассматриваются вопросы, связанные с контролем 
крупных и специальных резьб, ходовых винтов, червячных и конических 
передач, а также часовых и мелкомодульных зубчатых передач, исполь-
зуемых в приборостроении.

4. Предметом рассмотрения не являются специальные вопросы мет-
рологии и измерений техники, в том числе автоматизации контроля 
и ряда специальных методов обработки результатов измерений и т.п., по-
скольку они не являются предметом изучения в дисциплине «Метрология, 
стандартизация, сертификация» для машиностроительных специально-
стей, а изучаются в специальных курсах.
5. В связи с тем, что количество часов, отводимое для проведения за-
нятий в лаборатории по дисциплине «Метрология, стандартизация, сер-
тификация» не позволяет каждому студенту выполнить весь комплекс 
лабораторных работ, авторы сознательно ограничили их перечень, выбрав 
наиболее типовые, считая, что каждая кафедра может выбрать из них не-
обходимый минимум, исходя из технического оснащения лаборатории 
учебными приборами и оборудованием, учебного плана специальности 
и количественного состава учебной группы.
6. Все измерительные приборы рассматриваются с точки зрения 
«пользователя», т.е. изучается лишь методика их использования и считыва-
ния результатов, а не конструкция, отладка и поверка средств измерения. 
Также вне рассмотрения остаются вопрос использования в лабораторных 
работах сложного и дорогого высокоточного лабораторного оборудования 
(интерферометры, длиномеры и т.п.), которыми далеко не всегда оснаще-
ны даже заводские измерительные лаборатории.
Лабораторный практикум является неотъемлемой частью дисципли-
ны «Метрология, стандартизация, сертификация». Он позволяет студен-
ту изучить методы и средства измерений, используемые в современном 
машиностроительном производстве, получить практические навыки из-
мерений приборами, способствует более глубокому пониманию теорети-
ческой части курса. В процессе проведения лабораторных работ студент 
получает возможность освоить методику правильного выбора средства 
измерения, провести поверку отдельных измерительных приборов в со-
ответствии с современными методиками, оценить точность изготовления 
различных видов элементов деталей машин.
Поверке средств измерений посвящена только одна работа, позво-
ляющая получить представление о существующих методах поверки. 
Уделять больше внимания этим вопросам авторы не сочли целесообраз-
ным, поскольку данное пособие рассчитано на будущего инженера-маши-
ностроителя, а не метролога. Основной акцент сделан на методах конт-
роля точности, погрешностей формы и расположения, а также шерохова-
тостей поверхности гладких цилиндрических соединений, поскольку, 
с одной стороны, они наиболее часто встречаются при измерениях на 
производстве, а с другой — являются определяющими при обеспечении 
долговечности сопрягаемых соединений. Вместе с тем, в работе уделено 
большое внимание контролю точности и других элементов деталей ма-
шин, в частности, резьбовых соединений, а также цилиндрических зубча-
тых колес.

Единственное подобное пособие, являющееся обобщением опыта 
проведения лабораторного практикума в МВТУ им. Баумана и Станкине 
было издано более пятидесяти лет назад.
С тех пор в отечественном машиностроении произошли огромные 
изменения. Современная промышленность перешла от принятой ранее 
системы допусков и посадок ОСТ на современные стандарты Единой сис-
темы допусков и посадок (ЕСДП) и Основные нормы взаимозаменяемости 
(ОНВ), гармонизированные со стандартами Международной организации 
по стандартизации ИСО. В области метрологии был осуществлен переход 
на международную систему измерений СИ (SI). Появилась система госу-
дарственных (а в настоящее время — межгосударственных) стандар-
тов — Единая система конструкторской документации (ЕСКД), упорядо-
чившая обозначение допусков и посадок, погрешностей формы и распо-
ложения и шероховатостей элементов деталей машин на чертежах. 
Изменилась также и система нормирования требований, например, 
в резьбе и шероховатости поверхности и др.
В связи с бурным развитием промышленности, в том числе машино-
строения, появились новые, более современные средства измерения, ко-
торые, постепенно заменяя устаревшие, находят широкое применение 
в повседневной жизни.
Все эти изменения потребовали напряженной работы профессорско-
преподавательского состава высших и средних учебных заведений маши-
ностроительного и приборостроительного профилей по разработке со-
временных учебных пособий для проведения лабораторных работ по 
дисциплине «Допуски, посадки и технические измерения», сменившей 
свое название на современное «Метрология, стандартизация, сертифика-
ция».
В настоящем учебном пособии обобщен опыт проведения учебно-
лабораторного практикума ряда высших технических заведений (Москов-
ского автомобильно-дорожного государственного технического универ-
ситета (МАДИ); МГТУ им. Баумана; Государственной академии нефти 
и газа (ГАНГ) им. Губкина и др.).
Учебное пособие предназначено для студентов высших и средних спе-
циальных учебных заведений, обучающихся по машиностроительным 
направлениям подготовки и специальностям: 653200 (190200.65) — Тран-
спортные машины и транспортно-технологические комплексы и 653300 
(190600.65) — Эксплуатация наземного транспорта и транспортного обо-
рудования.

Ч а с т ь  I

КРАТКИЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КУРС

1 
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.1. 
Принципы и виды взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость, основанная на системе допусков 
и посадок, а также единстве измерений, имеет огромное значение 
для работы всей промышленности, особенно машиностроения, по-
этому не случайно, что одни из первых стандартов в области маши-
ностроения, разработанные в годы восстановления народного хозяй-
ства после гражданской войны, относились к системе допусков и по-
садок (1928–1929 гг.), калибрам (1931 г.) и другому измерительному 
и контрольному инструменту.
Каждый инженер должен хорошо знать действующую систему 
допусков и посадок, принципы ее построения и методику примене-
ния, а также способы контроля установленных отклонений. Знания 
в области обеспечения взаимозаменяемости, допусков и посадок 
особенно необходимы конструкторам, технологам и эксплуатацион-
никам, так как создавая конструкцию детали или выбирая техноло-
гический процесс ее изготовления или ремонта они должны преду-
сматривать в нем (наряду с операциями обработки и сборки) методы 
достижения требуемой точности и контрольные операции, осуще-
ствляемые при помощи методов и средств технических измерений, 
удовлетворяющих современным требованиям.
Задача повышения качества и подъема производства на совре-
менном уровне развития машиностроения может быть решена толь-
ко путем развития массового, серийного производства, внедрения 
комплексной автоматизации и механизации процессов, создания 
специализированных производств. Необходимым условием дости-
жения этих целей является широкое развитие принципов взаимоза-
меняемости, без применения которых сейчас невозможно предста-
вить ни одно более или менее крупное производство.
В самом деле, внедрение принципов взаимозаменяемости позво-
ляет организовать выпуск деталей требуемой точности на одних за-
водах, а использовать эти детали для сборки изделий в другом конце 
страны, или даже в ином государстве.
Однако, прежде всего, необходимо определить, что такое взаи-
мозаменяемость.
Взаимозаменяемостью называется свойство независимо изготов-
ленных с заданной точностью деталей и узлов обеспечивать сборку 

изделий (или замену деталей при ремонте) без применения пригонки 
или дополнительной обработки, причем должны быть получены экс-
плуатационные характеристики, указанные в техническом задании.
Взаимозаменяемость — комплексное понятие, оно охватывает 
этапы проектирования, изготовления и эксплуатации машин.
Взаимозаменяемость предъявляет следующие требования 
к конструкции узлов и деталей при проектировании:
 • упрощение формы узлов и деталей, что удешевляет их изго-
товление и обеспечивает получение необходимой точности и высо-
кого качества;
 • широкое использование унифицированных и стандартизо-
ванных узлов и деталей;
 • уменьшение количества сопряженных размеров;
 • правильная простановка размеров на чертежах и обоснован-
ное требование к точности их выполнения;
 • обоснованный выбор материала для изготовления деталей. 
При проектировании должен соблюдаться следующий принцип: 
взаимозаменяемость, прежде всего, должна обеспечиваться для де-
талей и узлов, определяющих надежность и долговечность изделий.
Взаимозаменяемость при изготовлении обеспечивается:
а) соблюдением точностных требований к размерам и парамет-
рам, указанным в чертежах;
б) точностью оборудования, инструмента и приспособлений, 
позволяющим достигать требуемую точность изготовления деталей;
в) единством измерений, т.е. равенством во всех организациях 
страны мер, измерительных приборов, инструмента и государствен-
ных эталонов, воспроизводящих измерения с заданной точностью. 
Это достигается государственной системой испытания, аттестации 
новых и поверкой эксплуатируемых измерительных средств. Эта сис-
тема носит название «метрологии» — науки об измерениях;
г) созданием и внедрением в производство эффективной системы 
контроля качества. Изготовленные с заданными допусками по раз-
мерам и форме детали собираются в узлы, а узлы в машины без до-
полнительной механической обработки или с незначительными ре-
гулировочными работами, что упрощает и удешевляет производство 
машин.
Взаимозаменяемость при эксплуатации достигается:
 • определением и изготовлением необходимого комплекта за-
пасных частей, инструмента и приспособлений с целью быстрой 
замены износившихся или поломанных деталей и узлов без ухуд-
шения качества изделий;