第3练 摩擦和磨损 江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第3练，内容涵盖0-3 摩擦和磨损。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第3练 绪论 第3节 摩擦和磨损 一、单项选择题 1．一台长期运转的齿轮减速器在使用半年后拆检，发现齿面上出现了材料微粒脱落形成的微小凹坑。这种齿面失效形式属于摩擦学中的（ ） A．疲劳磨损 B．粘着磨损 C．磨粒磨损 D．腐蚀磨损 【答案】A 【解析】齿轮啮合时齿面承受循环接触应力，长期运转后齿面表层产生疲劳裂纹并扩展，最终导致材料微粒脱落形成麻点状凹坑，这是典型的疲劳磨损（点蚀）。粘着磨损多见于重载低速，磨粒磨损有外来硬粒参与，腐蚀磨损需腐蚀性介质。 2．在分析机床工作台导轨的摩擦问题时，技术员发现导轨在静止状态与开始运动瞬间所需的推力不同。使物体从静止状态开始运动所需克服的摩擦力比维持物体匀速运动时所需克服的摩擦力更大，这是因为（ ） A．物体运动后接触面积减小导致摩擦力降低 B．运动时导轨表面温度升高使材料软化 C．滚动摩擦力始终大于滑动摩擦力 D．静摩擦因数通常大于动摩擦因数 【答案】D 【解析】静摩擦因数是物体即将开始运动但尚未运动时的摩擦因数，动摩擦因数是物体维持运动时的摩擦因数。由于静止状态下两接触表面的微凸体有更多时间相互嵌入和粘着，产生的摩擦阻力更大，因此静摩擦因数通常大于动摩擦因数。 3．在沙漠地区使用的工程机械，其履带销轴和销套之间频繁出现异常磨损，拆检时发现摩擦表面有明显的犁沟状划痕。造成这种磨损的主要原因是（ ） A．重载低速下接触面的材料发生冷焊粘着 B．风沙中的硬质颗粒进入摩擦面之间起切削作用 C．交变接触应力作用下表层材料发生疲劳剥落 D．沙尘中的酸碱性物质与金属表面发生化学反应 【答案】B 【解析】磨粒磨损的特征是摩擦表面出现沿滑动方向的犁沟状划痕，由外部硬质颗粒或对磨面上的硬质微凸体在摩擦过程中起"微切削"作用造成。沙漠环境中的沙粒（主要成分为硬度较高的石英）进入销轴与销套之间，直接引起磨粒磨损。 4．机械设计中，将滑动摩擦改为滚动摩擦是减小摩擦阻力的有效方法之一。下列工程实例中，应用"以滚动代替滑动"原理来减小摩擦的是（ ） A．螺纹连接中在螺母与被连接件之间加装平垫圈 B．机床导轨面上开设油槽并注入润滑油 C．精密直线运动平台采用滚动直线导轨副代替滑动导轨 D．在齿轮箱中加入极压添加剂以提高油膜强度 【答案】C 【解析】滚动直线导轨副在导轨与滑块之间放置滚珠或滚柱，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，摩擦因数大幅降低。选项A是增大接触面积防松，选项B是改善润滑条件降低滑动摩擦（但仍为滑动摩擦），选项D是改善润滑剂性能。 5．维修人员在检修一台冲压机时，发现曲轴轴颈与滑动轴承的摩擦表面出现了严重的粘着撕裂痕迹，局部区域甚至有金属熔化的迹象。这种磨损形式属于（ ） A．胶合磨损 B．轻微磨损 C．磨粒磨损 D．腐蚀磨损 【答案】A 【解析】胶合磨损是粘着磨损的严重形式。当摩擦副在重载、高速且润滑不良的条件下工作时，接触峰点产生极高的局部温度和压力，导致两表面材料发生局部焊合（冷焊或热焊），随后在相对运动中被撕裂，形成粘着撕裂痕迹。这是最危险的磨损形式之一，可导致零件瞬间失效。 6．同一台机器中两个零件的摩擦表面，一个采用淬火钢经磨削加工，另一个采用软钢经粗车加工。在无润滑条件下对磨时，磨损主要发生在软钢表面，这是因为（ ） A．软钢在摩擦中温度升高更快导致材料软化 B．硬表面的微凸体嵌入软表面起到微切削作用 C．两种不同材料接触会产生电化学腐蚀 D．软钢的化学活性更高容易被氧化 【答案】B 【解析】当两个硬度不同的表面组成摩擦副时，硬表面的微凸体在法向载荷作用下会压入软表面，相对滑动时硬微凸体对软表面起"微切削"和"犁沟"作用，导致磨损主要发生在软表面上。这是磨粒磨损的"二体磨粒磨损"形式。提高表面硬度是减少磨损的重要措施。 二、填空题 7．机械零件的常见磨损类型主要有四种：两摩擦表面在相对运动时，因接触峰点发生焊合后被撕裂而造成材料转移的称为____磨损；外部硬质颗粒或对磨面上的硬质微凸体起切削作用的称为____磨损；在循环接触应力作用下表层材料发生疲劳剥落的称为____磨损；摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应的称为____磨损。 【答案】粘着；磨粒；疲劳；腐蚀 【解析】四种基本磨损类型各有特征：粘着磨损——焊合后撕裂（材料转移）；磨粒磨损——硬质颗粒微切削（犁沟划痕）；疲劳磨损——循环应力下的点蚀剥落（麻点凹坑）；腐蚀磨损——化学或电化学反应（锈蚀变色）。 8．在机械设计中，减小摩擦和磨损的常用措施主要有：将滑动摩擦改为____摩擦以降低摩擦因数；在摩擦表面之间加入____以形成润滑膜将两表面隔开；选用合适的____材料配对以降低粘着倾向；以及对摩擦表面进行____处理以提高表面硬度。 【答案】滚动；润滑剂；摩擦副；表面强化 【解析】减小摩擦磨损的四大途径：以滚动代滑动（从根本上改变摩擦类型）；改善润滑（物理隔离摩擦表面）；合理选材（降低材料的互溶性以减轻粘着）；表面强化（提高表面硬度增强抗磨粒磨损能力）。 三、问答题 9．在机械设计中，摩擦既有有利的一面也有有害的一面。请举例说明摩擦在工程中分别发挥有利作用和产生有害作用的两种典型情况，并说明在有害情况下通常采取哪些措施来减小摩擦和磨损。 【答案】（1）摩擦的有利作用：带传动依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力；摩擦离合器利用摩擦片之间的摩擦力接合或分离动力；车辆制动器依靠摩擦片与制动盘之间的摩擦力实现减速停车；螺栓连接依靠螺纹副的摩擦力防止松动。（2）摩擦的有害作用：轴承中轴与轴瓦的摩擦消耗能量并产生热量、导致零件磨损降低精度和寿命。（3）减小有害摩擦的常用措施：以滚动摩擦代替滑动摩擦（如滚动轴承代替滑动轴承）；在摩擦表面之间加入润滑剂形成润滑膜；选用合适的摩擦副材料配对（如钢与巴氏合金）；提高摩擦表面的加工精度和表面质量；对摩擦表面进行表面强化处理提高硬度。 【解析】摩擦具有两面性：在某些场合需要利用摩擦（传动、制动、防松），在另一些场合则希望尽可能减小摩擦（轴承、导轨）。工程实践中采取以滚代滑、改善润滑、合理选材和提高表面质量等措施在需要减小摩擦的部位降低摩擦磨损。 10．粘着磨损和磨粒磨损是两种最常见的磨损类型。请从磨损机理、磨损表面形貌特征以及各自的预防措施三个方面，对这两种磨损类型进行对比分析。 【答案】（1）磨损机理：粘着磨损——两表面在载荷作用下接触峰点产生塑性变形，局部高温高压使接触点发生焊合（冷焊或热焊），相对运动时焊合点被剪断，材料从一个表面转移至另一表面，严重时发展为胶合。磨粒磨损——外部硬质颗粒或对磨面上硬的微凸体在法向载荷作用下压入较软的摩擦表面，相对滑动时产生犁沟和微切削，使软表面材料被去除。（2）表面形貌：粘着磨损——表面出现粘着撕裂痕迹、材料转移凸起、严重时有"涂敷"和"咬死"现象。磨粒磨损——表面出现沿滑动方向的平行犁沟和划痕，类似"砂纸打磨"的效果。（3）预防措施：粘着磨损——选用互溶性差的摩擦副材料配对（如钢与铜合金）、采用表面处理形成非金属隔离层、保证充分润滑避免金属直接接触。磨粒磨损——提高摩擦表面的硬度、加装密封和过滤装置防止外部颗粒进入、定期更换润滑油清除磨屑。 【解析】粘着磨损的本质是"焊合-撕裂"过程，关键在摩擦副材料的互溶性和接触条件；磨粒磨损的本质是"微切削"过程，关键在硬度对比和外界颗粒。两种磨损的预防思路不同：粘着侧重材料配对和润滑隔离，磨粒侧重提高硬度和防止颗粒侵入。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第3练，内容涵盖0-3 摩擦和磨损。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第3练 绪论 第3节 摩擦和磨损 一、单项选择题 1．一台长期运转的齿轮减速器在使用半年后拆检，发现齿面上出现了材料微粒脱落形成的微小凹坑。这种齿面失效形式属于摩擦学中的（ ） A．疲劳磨损 B．粘着磨损 C．磨粒磨损 D．腐蚀磨损 2．在分析机床工作台导轨的摩擦问题时，技术员发现导轨在静止状态与开始运动瞬间所需的推力不同。使物体从静止状态开始运动所需克服的摩擦力比维持物体匀速运动时所需克服的摩擦力更大，这是因为（ ） A．物体运动后接触面积减小导致摩擦力降低 B．运动时导轨表面温度升高使材料软化 C．滚动摩擦力始终大于滑动摩擦力 D．静摩擦因数通常大于动摩擦因数 3．在沙漠地区使用的工程机械，其履带销轴和销套之间频繁出现异常磨损，拆检时发现摩擦表面有明显的犁沟状划痕。造成这种磨损的主要原因是（ ） A．重载低速下接触面的材料发生冷焊粘着 B．风沙中的硬质颗粒进入摩擦面之间起切削作用 C．交变接触应力作用下表层材料发生疲劳剥落 D．沙尘中的酸碱性物质与金属表面发生化学反应 4．机械设计中，将滑动摩擦改为滚动摩擦是减小摩擦阻力的有效方法之一。下列工程实例中，应用"以滚动代替滑动"原理来减小摩擦的是（ ） A．螺纹连接中在螺母与被连接件之间加装平垫圈 B．机床导轨面上开设油槽并注入润滑油 C．精密直线运动平台采用滚动直线导轨副代替滑动导轨 D．在齿轮箱中加入极压添加剂以提高油膜强度 5．维修人员在检修一台冲压机时，发现曲轴轴颈与滑动轴承的摩擦表面出现了严重的粘着撕裂痕迹，局部区域甚至有金属熔化的迹象。这种磨损形式属于（ ） A．胶合磨损 B．轻微磨损 C．磨粒磨损 D．腐蚀磨损 6．同一台机器中两个零件的摩擦表面，一个采用淬火钢经磨削加工，另一个采用软钢经粗车加工。在无润滑条件下对磨时，磨损主要发生在软钢表面，这是因为（ ） A．软钢在摩擦中温度升高更快导致材料软化 B．硬表面的微凸体嵌入软表面起到微切削作用 C．两种不同材料接触会产生电化学腐蚀 D．软钢的化学活性更高容易被氧化 二、填空题 7．机械零件的常见磨损类型主要有四种：两摩擦表面在相对运动时，因接触峰点发生焊合后被撕裂而造成材料转移的称为____磨损；外部硬质颗粒或对磨面上的硬质微凸体起切削作用的称为____磨损；在循环接触应力作用下表层材料发生疲劳剥落的称为____磨损；摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应的称为____磨损。 8．在机械设计中，减小摩擦和磨损的常用措施主要有：将滑动摩擦改为____摩擦以降低摩擦因数；在摩擦表面之间加入____以形成润滑膜将两表面隔开；选用合适的____材料配对以降低粘着倾向；以及对摩擦表面进行____处理以提高表面硬度。 三、问答题 9．在机械设计中，摩擦既有有利的一面也有有害的一面。请举例说明摩擦在工程中分别发挥有利作用和产生有害作用的两种典型情况，并说明在有害情况下通常采取哪些措施来减小摩擦和磨损。 10．粘着磨损和磨粒磨损是两种最常见的磨损类型。请从磨损机理、磨损表面形貌特征以及各自的预防措施三个方面，对这两种磨损类型进行对比分析。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $