绪论 0-3 摩擦和磨损《机械基础》四川省（对口招生）智能制造类 分层作业

四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》 分层作业 绪论｜0-3 摩擦和磨损｜基础巩固 · 能力提升 · 拓展挑战｜学生版 班级：__________　姓名：__________　任课教师：__________ 【作业说明】 1．本作业按「基础巩固→能力提升→拓展挑战」三个认知层次编写，每个层次均设判断、填空、单选、多选、解答五种题型，每种题型 5 道小题，全卷共 75 题；每层满分 100 分。教师可按学情单独布置某一层，或分层选做，实现差异化作业。 2．命题依据：四川省普通高校对口招生《机械基础》考纲中关于摩擦的概念与分类、滑动摩擦定律、摩擦角与自锁、摩擦的利与弊、磨损的概念与过程、磨损的类型以及减少摩擦与磨损措施的条目。参考教材：李世维主编《机械基础》（机械类）第二版。 3．三层功能定位：基础巩固（A 层）——识记与理解，直接对应考纲原文，掌握摩擦的分类、滑动摩擦定律与磨损的三个阶段；能力提升（B 层）——应用与分析，把摩擦与磨损问题放到滑动轴承、螺纹连接、齿轮齿面、机床导轨等具体零件上考查；拓展挑战（C 层）——综合与迁移，含摩擦角与自锁的计算、磨损阶段的判断、减摩抗磨措施的综合比较。 4．全卷有配图的题目共 20 道，图号按全卷顺序编排，与题干中的「图 N」一一对应。 5．题号后带「※」的题目，选自四川省普通高校对口招生全省联合模拟考试（加工制造类）卷及四川省对口招生《机械基础》公开题库中的真题（部分题目按本卷题型要求作了小幅改写）。三个层次、五种题型中每一格都至少含 1 道这样的真题，共 15 道。 6．判断题在题末统一给出一对括号「（　）」，作答时在括号内填「√」或「×」即可。 【分值分布】 层次（题号） 判断题 5×2 分 填空题 5×4 分 单选题 5×3 分 多选题 5×4 分 解答题 5×7 分 合计 一、基础巩固（第 1~25 题） 10 20 15 20 35 100 二、能力提升（第 26~50 题） 10 20 15 20 35 100 三、拓展挑战（第 51~75 题） 10 20 15 20 35 100 一、基础巩固（A 层 · 第 1~25 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 1．※两个相互接触的物体，当它们之间存在相对运动或相对运动趋势时，接触面上会产生一个阻碍相对运动的力，这个力称为摩擦力。（　） 2．图 1 为两摩擦表面间润滑状态的示意，图中两个表面已被润滑油膜完全隔开、彼此不直接接触。这种摩擦称为液体摩擦。（　） 图 1　两摩擦表面间润滑状态的示意 3．图 2 为滑动摩擦力 F 随法向力 N 变化的曲线，由图可知，当摩擦系数一定时，滑动摩擦力的大小与法向力成正比。（　） 图 2　滑动摩擦力 F 随法向力 N 变化的曲线 4．机器的磨损过程可分为磨合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段，其中磨合阶段的磨损量最小、增长最慢。（　） 5．摩擦只能使机器发热、磨损并降低效率，对机械来说有百害而无一利。（　） （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 6．图 3 中给出了两摩擦表面间四种不同的接触与润滑状态，据此摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、____和____四种。 图 3　两摩擦表面间四种不同的接触与润滑状态 7．※滑动摩擦定律的数学表达式为 F=____N，式中 N 表示两摩擦表面间的法向力，F 表示滑动摩擦力。 8．摩擦在机械中既有有利的一面，也有有害的一面：利用摩擦可以传动、制动和夹持工件；但摩擦又会引起发热、效率降低和表面____。 9．图 4 为材料磨损量随时间变化的曲线。曲线可分为三个阶段，其中磨损速度较快、表面凸起逐渐被磨平的阶段称为____阶段；磨损量增长缓慢、零件工作最稳定的阶段称为____阶段；磨损量急剧增大、零件即将失效的阶段称为____阶段。 图 4　材料磨损量随时间变化的曲线 10．减少摩擦与磨损的常用措施有：合理选择材料并优化摩擦副的配对、改善____条件、对摩擦表面进行强化处理，以及改善工作条件（如降低载荷、速度并加强密封防尘）。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 11．图 5 给出两摩擦表面间四种不同的接触状态。其中两表面间不加任何润滑剂、表面凸起直接接触的摩擦状态是（ ）。 图 5　两摩擦表面间四种不同的接触状态 A．状态 A　　B．状态 B　　C．状态 C　　D．状态 D 12．※图 6 所示的滑块放在水平面上，其重力 G=500 N，滑块与水平面间的摩擦系数 μ=0.2。用水平力拉动滑块沿水平面匀速滑动时，滑块所受的滑动摩擦力为（ ）。 图 6　水平面上滑块的受力图 A．20 N　　B．100 N　　C．250 N　　D．1000 N 13．某零件的磨损量随时间变化的关系如图 7 所示。曲线上的哪一段表示零件处于稳定磨损阶段、磨损量增长平缓（ ）。 图 7　某零件磨损量随时间变化的关系曲线 A．第①段　　B．第②段　　C．第③段　　D．三段都一样 14．下列机械传动或装置中，属于利用摩擦来传递运动和动力的是（ ）。 A．齿轮传动　　B．V 带传动　　C．链传动　　D．齿形联轴器 15．为保证机床导轨的精度并延长其使用寿命，下列措施中不能减少导轨磨损的是（ ）。 A．提高导轨表面的硬度与耐磨性 B．在导轨面上加工储油槽以改善润滑 C．适当降低导轨的滑动速度与单位压力 D．把导轨表面加工得越粗糙越好以储存磨屑 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 16．按摩擦表面间润滑状态的不同，摩擦的基本类型有（ ）。 A．干摩擦　　B．边界摩擦　　C．液体摩擦　　D．混合摩擦 17．※摩擦在机械中有广泛的应用。下列装置中，属于利用摩擦来工作或实现功能的有（ ）。 A．摩擦压力机　　B．带传动　　C．滚动轴承　　D．螺纹连接的自锁防松 18．关于磨损过程的三个阶段，下列说法正确的有（ ）。 A．磨损过程可分为磨合、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段 B．磨合阶段磨损速度较快，表面凸起逐渐被磨平 C．稳定磨损阶段磨损量增长缓慢，是零件的正常工作时期 D．剧烈磨损阶段的磨损速度比稳定磨损阶段更慢 19．图 8 给出了机械零件工作表面常见的四种损伤形貌。按磨损机理分类，下列属于磨损基本类型的有（ ）。 图 8　机械零件工作表面常见的四种损伤形貌 A．磨粒磨损　　B．粘着磨损　　C．疲劳磨损　　D．腐蚀磨损 20．为了减少摩擦与磨损，下列做法中正确的有（ ）。 A．改善润滑，使摩擦表面尽可能处于液体摩擦状态 B．合理选择摩擦副材料并进行表面强化处理 C．把摩擦表面的粗糙度值取得越大越好 D．任意提高工作速度与载荷以提高生产率 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 21．图 9 给出了摩擦按润滑状态分类的框架。什么是摩擦？按摩擦表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几种？各有什么特点？ 图 9　摩擦按润滑状态分类的示意 22．什么是滑动摩擦定律？写出它的数学表达式并说明各符号的含义。一物体的重力为 500 N，放在水平面上，它与水平面间的摩擦系数为 0.4，求沿水平方向匀速拉动该物体所需的水平力。 23．※什么是磨损？机械零件的磨损过程可分为哪几个阶段？各阶段有什么特点？ 24．按磨损机理的不同，机械零件的磨损可分为哪几种类型？每种类型各有什么特点？ 25．减少摩擦与磨损的常用措施有哪些？ 二、能力提升（B 层 · 第 26~50 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 26．※把摩擦面的法向反力与总反力之间的夹角称为摩擦角；当运动副中的驱动力作用线落在摩擦角范围以内时，运动副将发生自锁。（　） 27．图 10 对比了同一对摩擦表面的两种润滑状态。由图可知，表面只吸附一层极薄边界膜时的摩擦系数，比两表面被厚油膜完全隔开时的摩擦系数要大。（　） 图 10　同一对摩擦表面的两种润滑状态 28．图 11 所示的轴颈与轴瓦表面在重载高速下发生局部焊合，继续滑动时较软的金属被撕下、沿滑动方向形成沟痕，这种损伤属于疲劳磨损。（　） 图 11　轴颈与轴瓦表面的损伤 29．图 12 为某材料的磨损量随时间变化的曲线。由图可知，进入稳定磨损阶段后，磨损量随时间近似按直线规律缓慢增长。（　） 图 12　某材料的磨损量随时间变化的曲线 30．同一种摩擦副的静摩擦系数一定小于动摩擦系数。（　） （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 31．摩擦产生的原因主要有两方面：一是两接触表面存在____不平的凸起，二是接触表面的分子之间存在相互____作用。 32．摩擦角 φ 的正切值等于摩擦系数 μ，即 tanφ=____；摩擦角越大，说明接触面间的摩擦系数越____。 33．图 13 为齿轮齿面的两种损伤形貌：图（a）中齿面沿滑动方向出现明显沟痕并伴随材料转移，这是____磨损的典型形貌；图（b）中齿面出现麻点状剥落，这是____磨损的典型形貌。 图 13　齿轮齿面的两种损伤形貌 34．※润滑油的黏度越大，油膜承载能力越强但流动性越差。因此低速重载的轴承应选用黏度较____的润滑油，高速轻载的轴承应选用黏度较____的润滑油。 35．螺纹连接中的螺纹升角一般小于摩擦角，因而在振动时也不易松脱，这一特性称为____；它同时说明摩擦在机械中具有____的一面。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 36．图 14 所示的滑块放在倾角为 α 的斜面上，滑块与斜面间的摩擦角为 φ。当倾角满足下列哪个条件时，滑块在自重作用下会自锁而不下滑（ ）。 图 14　斜面上滑块的受力示意 A．α＞φ　　B．α=φ/2　　C．α≤φ　　D．与 φ 无关 37．※图 15 所示为某机床导轨工作一段时间后表面的损伤形貌，表面出现一系列与运动方向一致的条状划痕。造成这种损伤的主要原因是（ ）。 图 15　导轨表面的条状划痕 A．润滑油的黏度过高 B．硬质微粒或磨屑嵌入摩擦面之间 C．金属表层在交变应力下疲劳剥落 D．表面与介质发生化学反应 38．某滑动轴承工作时温升过高、磨损加剧。从减少摩擦与磨损的角度考虑，下列措施中最合理的是（ ）。 A．加大轴承的载荷以提高接触压力 B．提高主轴转速以改善散热 C．改善润滑并选用减摩性能更好的轴承材料 D．取消冷却装置以简化轴承结构 39．摩擦轮传动依靠两轮接触面之间的摩擦力来传递运动和动力。关于摩擦在其中的作用，下列说法正确的是（ ）。 A．摩擦在这里是有害的，应尽量减小 B．摩擦在这里是有利的，需要设法增大 C．摩擦与传动能力无关 D．摩擦只产生热量，不影响传动 40．图 16 为摩擦角与自锁的示意图，图中画出了法向反力 N、总反力 R 及两者之间的摩擦角 φ。关于摩擦角，下列说法正确的是（ ）。 图 16　摩擦角与自锁的示意 A．摩擦角的正切值等于摩擦系数 B．摩擦角随摩擦系数的增大而减小 C．摩擦角等于摩擦系数的平方 D．摩擦角与摩擦副的材料和表面状态无关 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 41．下列关于摩擦角的说法中，正确的有（ ）。 A．摩擦角的正切值等于摩擦系数 B．摩擦角越大，物体越不容易发生自锁 C．斜面自锁的条件是斜面倾角不大于摩擦角 D．自锁现象在实际中可用于螺纹连接的防松 42．※图 17 给出了四种针对摩擦表面的处理方式。下列措施中能减少磨损、延长零件使用寿命的有（ ）。 图 17　四种针对摩擦表面的处理方式 A．A 合理选材并优化摩擦副的材料配对 B．B 改善润滑，保证良好的润滑状态 C．C 对摩擦表面进行表面强化处理 D．D 增大表面粗糙度值以储存磨屑 43．关于润滑剂的作用和润滑油的黏度，下列说法正确的有（ ）。 A．润滑剂的作用仅仅是减小摩擦，不能起到别的效果 B．润滑剂可以带走摩擦产生的热量，起到冷却作用 C．润滑油的黏度应按载荷和速度合理选择 D．润滑油还能起到清洗摩擦面和防锈的作用 44．机械零件常见的磨损类型按磨损机理划分，主要有（ ）。 A．磨粒磨损　　B．粘着磨损　　C．疲劳磨损　　D．腐蚀磨损 45．关于摩擦在机械中的作用，下列说法正确的有（ ）。 A．摩擦会消耗能量，使机械效率降低 B．摩擦会使零件表面磨损，降低精度和使用寿命 C．摩擦只能带来危害，机械设计中应设法完全消除摩擦 D．对机械中的摩擦应按其功能区别对待，有的要利用、有的要减小 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 46．什么是边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦？滑动轴承在正常工作时希望处于哪种摩擦状态？为什么？ 47．什么是摩擦角和自锁？写出摩擦角与摩擦系数的关系式，并说明斜面自锁的条件。 48．※机械零件的磨损有哪些常见类型？各在什么工况下容易发生？ 49．减少机械零件摩擦与磨损的措施有哪些？润滑剂在其中起什么作用？ 50．怎样全面认识摩擦在机械中的作用？试各举一例说明摩擦的利与弊。 三、拓展挑战（C 层 · 第 51~75 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 51．※摩擦对机械既有利又有弊，设计中应根据零件的功能区别对待：需要传递运动和动力、需要制动或自锁的地方设法利用并增大摩擦，需要减少能量损失与磨损的地方设法减小摩擦。（　） 52．图 18 为零件磨损量随时间变化的曲线。由图可知，磨损进入第③阶段以后，磨损量仍可按直线规律缓慢增长而不会影响零件的正常工作。（　） 图 18　零件的磨损量随时间变化的曲线 53．两摩擦表面间润滑油的黏度越大、油膜越厚，就越容易形成液体摩擦；在干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦四种状态中，液体摩擦的摩擦系数最小。（　） 54．对摩擦表面进行淬火、渗碳、渗氮等表面强化处理，可以提高表面硬度与耐磨性，从而延长零件的使用寿命。（　） 55．只要把斜面的倾角做得小于摩擦角，放在斜面上的物体就不会自行下滑，这说明摩擦角越小越容易实现自锁。（　） （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 56．由磨损量随时间变化的规律可知，磨合阶段磨损量增长较快，稳定磨损阶段磨损量增长____，进入剧烈磨损阶段后磨损量增长____。 57．摩擦角是摩擦面法向反力与总反力之间的夹角，它与摩擦系数 μ 的关系为 tanφ=____；摩擦角越大，说明接触面越____。 58．※齿轮齿面在交变接触应力的反复作用下出现麻点状剥落，这属于____磨损；摩擦表面与周围介质发生化学反应、生成物不断脱落而造成的损伤，属于____磨损。 59．选用减摩耐磨的材料、改善润滑条件以及对表面进行强化处理，都是从摩擦副本身的____方面入手减少磨损；而合理控制载荷、速度和工作温度，则是从____条件方面入手减少磨损。 60．由滑动摩擦定律 F=μN 可知，在摩擦系数一定时，滑动摩擦力的大小与两摩擦表面间的法向力成____。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 61．※用 20 N 的水平拉力恰好拉动放在水平面上的滑块做匀速滑动，滑块的重力为 100 N，则滑块与水平面间的摩擦系数为（ ）。 A．0.2　　B．0.5　　C．2　　D．5 62．关于磨损过程三个阶段的特点，下列说法正确的是（ ）。 A．磨合阶段持续的时间越长，零件的使用寿命越长 B．稳定磨损阶段磨损量增长缓慢，是零件的正常使用时期 C．剧烈磨损阶段的磨损速度比稳定磨损阶段更慢 D．三个阶段中稳定磨损阶段的磨损速度最快 63．图 19 为某滑动轴承工作时轴颈与轴瓦之间的润滑状态示意。该轴承此时最可能处于（ ）。 图 19　滑动轴承轴颈与轴瓦间的润滑状态 A．干摩擦状态　　B．边界摩擦状态　　C．混合摩擦状态　　D．液体摩擦状态 64．一台减速器中的齿轮使用一段时间后磨损较严重。从减少磨损的角度考虑，下列措施中最不恰当的是（ ）。 A．选用合适的齿轮油并保证充分润滑 B．适当降低齿轮的载荷与转速 C．提高齿面硬度并降低表面粗糙度值 D．用黏度很低的煤油代替齿轮油以加快散热 65．在设计和使用机械时，对摩擦应持有下列哪种态度（ ）。 A．尽可能完全消除摩擦 B．一律增大摩擦以提高可靠性 C．根据零件的具体功能，该利用的利用、该减小的减小 D．摩擦越小机械的性能就一定越好 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 66．关于摩擦的分类与应用，下列说法正确的有（ ）。 A．按润滑状态，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦 B．液体摩擦时两表面被油膜完全隔开，摩擦系数最小 C．摩擦只会降低机械效率，在机械中应完全消除 D．带传动和制动器都是利用摩擦来工作的 67．关于磨损的过程与类型，下列说法正确的有（ ）。 A．零件的磨损过程一般分为磨合、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段 B．稳定磨损阶段的磨损速度是三个阶段中最快的 C．磨粒磨损是硬质微粒或磨屑嵌入摩擦面划伤表面造成的 D．腐蚀磨损是摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应造成的 68．为了减少磨损、提高零件的耐磨性，下列措施中正确的有（ ）。 A．选用耐磨材料并对摩擦副合理配对 B．通过表面淬火、渗碳等工艺提高表面硬度 C．正确使用润滑剂并保证良好润滑 D．长时间超载运转以提高设备的利用率 69．※关于摩擦角与自锁，下列说法正确的有（ ）。 A．摩擦角的大小与摩擦系数无关 B．摩擦角的正切值等于摩擦系数 C．摩擦角越大，越容易实现自锁 D．螺纹连接利用摩擦力实现自锁防松 70．关于摩擦、磨损与零件工作能力的关系，下列说法正确的有（ ）。 A．摩擦会消耗能量，使机械效率降低 B．磨损会使零件表面材料逐渐损失、精度下降 C．磨损只与载荷大小有关，与速度、温度和润滑状态无关 D．摩擦在机械中只有害处，应设法完全消除 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 71．※图 20 给出了一滑块放在水平面和斜面上的情形，该滑块的重力 G=400 N。请回答下列各题： （1）把滑块放在水平面上，已知滑块与水平面间的摩擦系数 μ=0.25，求沿水平方向匀速拉动滑块所需的水平拉力； （2）计算该摩擦副的摩擦角 φ（结果保留一位小数）； （3）若把滑块放在用同种材料做成、倾角 α=20° 的斜面上，判断滑块能否在斜面上保持自锁而不下滑。 图 20　水平面与斜面上的滑块 72．什么叫磨损？机械零件的磨损过程可分为哪几个阶段？各阶段的磨损量随时间如何变化？为什么应尽量缩短磨合阶段并避免进入剧烈磨损阶段？ 73．机械零件常见的磨损类型有哪些？试结合齿轮齿面、滑动轴承轴瓦和机床导轨等具体零件，说明它们容易发生的磨损类型及原因。 74．某企业的齿轮减速器使用一段时间后齿面磨损严重、温升偏高。试从选材、润滑、表面处理和改善工作条件等方面，提出减少磨损的综合措施。 75．什么是自锁？斜面和螺纹连接的自锁条件是什么？摩擦的存在对实现自锁是有利还是有害？请说明理由。 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 $ 四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》 分层作业 绪论｜0-3 摩擦和磨损｜基础巩固 · 能力提升 · 拓展挑战｜教师版 班级：__________　姓名：__________　任课教师：__________ 【作业说明】 1．本作业按「基础巩固→能力提升→拓展挑战」三个认知层次编写，每个层次均设判断、填空、单选、多选、解答五种题型，每种题型 5 道小题，全卷共 75 题；每层满分 100 分。教师可按学情单独布置某一层，或分层选做，实现差异化作业。 2．命题依据：四川省普通高校对口招生《机械基础》考纲中关于摩擦的概念与分类、滑动摩擦定律、摩擦角与自锁、摩擦的利与弊、磨损的概念与过程、磨损的类型以及减少摩擦与磨损措施的条目。参考教材：李世维主编《机械基础》（机械类）第二版。 3．三层功能定位：基础巩固（A 层）——识记与理解，直接对应考纲原文，掌握摩擦的分类、滑动摩擦定律与磨损的三个阶段；能力提升（B 层）——应用与分析，把摩擦与磨损问题放到滑动轴承、螺纹连接、齿轮齿面、机床导轨等具体零件上考查；拓展挑战（C 层）——综合与迁移，含摩擦角与自锁的计算、磨损阶段的判断、减摩抗磨措施的综合比较。 4．全卷有配图的题目共 20 道，图号按全卷顺序编排，与题干中的「图 N」一一对应。 5．题号后带「※」的题目，选自四川省普通高校对口招生全省联合模拟考试（加工制造类）卷及四川省对口招生《机械基础》公开题库中的真题（部分题目按本卷题型要求作了小幅改写）。三个层次、五种题型中每一格都至少含 1 道这样的真题，共 15 道。 6．判断题在题末统一给出一对括号「（　）」，作答时在括号内填「√」或「×」即可。 【分值分布】 层次（题号） 判断题 5×2 分 填空题 5×4 分 单选题 5×3 分 多选题 5×4 分 解答题 5×7 分 合计 一、基础巩固（第 1~25 题） 10 20 15 20 35 100 二、能力提升（第 26~50 题） 10 20 15 20 35 100 三、拓展挑战（第 51~75 题） 10 20 15 20 35 100 一、基础巩固（A 层 · 第 1~25 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 1．※两个相互接触的物体，当它们之间存在相对运动或相对运动趋势时，接触面上会产生一个阻碍相对运动的力，这个力称为摩擦力。（　） 【答案】√ 解析：两个相互接触的物体在外力作用下发生相对运动或有相对运动趋势时，接触面之间产生的阻碍相对运动的相互作用，称为摩擦；这种阻碍相对运动的力就是摩擦力。说法正确。 2．图 1 为两摩擦表面间润滑状态的示意，图中两个表面已被润滑油膜完全隔开、彼此不直接接触。这种摩擦称为液体摩擦。（　） 图 1　两摩擦表面间润滑状态的示意 【答案】√ 解析：液体摩擦时两摩擦表面被一层足够厚的润滑油膜完全隔开，表面凸起不再直接接触，摩擦只发生在润滑油内部，故摩擦系数最小、磨损最轻微。本题说法正确。 3．图 2 为滑动摩擦力 F 随法向力 N 变化的曲线，由图可知，当摩擦系数一定时，滑动摩擦力的大小与法向力成正比。（　） 图 2　滑动摩擦力 F 随法向力 N 变化的曲线 【答案】√ 解析：由滑动摩擦定律 F=μN 可知，摩擦系数一定时摩擦力与法向力成正比，在图 2 中表现为一条过原点的直线，直线的斜率就是摩擦系数。说法正确。 4．机器的磨损过程可分为磨合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段，其中磨合阶段的磨损量最小、增长最慢。（　） 【答案】× 解析：磨合阶段是零件开始运转的初期，摩擦表面凸起不断被磨平、实际接触面积迅速增大，因此磨损速度较快、磨损量增长也较快；磨损量最小、增长最慢的是稳定磨损阶段。本题把两个阶段的特点说反了，故错误。 5．摩擦只能使机器发热、磨损并降低效率，对机械来说有百害而无一利。（　） 【答案】× 解析：摩擦对机械既有有害的一面（发热、磨损、效率下降），也有有利的一面：带传动和摩擦轮传动靠摩擦传递运动和动力，制动器靠摩擦实现制动，螺纹连接靠摩擦自锁防松。因此摩擦并非有百害而无一利，说法错误。 （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 6．图 3 中给出了两摩擦表面间四种不同的接触与润滑状态，据此摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、____和____四种。 图 3　两摩擦表面间四种不同的接触与润滑状态 【答案】①液体摩擦　②混合摩擦 解析：按摩擦表面间润滑状态的不同，摩擦分为干摩擦（无润滑剂）、边界摩擦（表面吸附极薄边界膜）、液体摩擦（两表面被油膜完全隔开）和混合摩擦（介于边界摩擦与液体摩擦之间）四种，其摩擦系数依次减小。 7．※滑动摩擦定律的数学表达式为 F=____N，式中 N 表示两摩擦表面间的法向力，F 表示滑动摩擦力。 【答案】①μ 解析：滑动摩擦定律指出：滑动摩擦力的大小与两摩擦表面间的法向力成正比，即 F=μN。比例系数 μ 称为摩擦系数，其大小与摩擦副的材料、表面粗糙度和润滑状态等有关，与法向力的大小无关。 8．摩擦在机械中既有有利的一面，也有有害的一面：利用摩擦可以传动、制动和夹持工件；但摩擦又会引起发热、效率降低和表面____。 【答案】①磨损 解析：摩擦的有利一面是可用于传动、制动、夹持和自锁；有害一面是消耗能量、使机械效率降低，产生的热量使零件温度升高，并造成工作表面磨损，缩短零件的使用寿命。正因为有利有弊，设计时才要按功能区别对待。 9．图 4 为材料磨损量随时间变化的曲线。曲线可分为三个阶段，其中磨损速度较快、表面凸起逐渐被磨平的阶段称为____阶段；磨损量增长缓慢、零件工作最稳定的阶段称为____阶段；磨损量急剧增大、零件即将失效的阶段称为____阶段。 图 4　材料磨损量随时间变化的曲线 【答案】①磨合　②稳定磨损　③剧烈磨损 解析：磨损过程分三个阶段：磨合阶段——新零件表面凸起被迅速磨平、实际接触面积增大，磨损速度较快；稳定磨损阶段——表面已磨平，磨损量随时间近似线性缓慢增长，是零件的正常工作时期；剧烈磨损阶段——间隙过大、冲击与温升加剧，磨损速度急剧上升，零件很快失效。 10．减少摩擦与磨损的常用措施有：合理选择材料并优化摩擦副的配对、改善____条件、对摩擦表面进行强化处理，以及改善工作条件（如降低载荷、速度并加强密封防尘）。 【答案】①润滑 解析：减少摩擦与磨损可从四个方面入手：合理选材并优化摩擦副的材料配对；改善润滑条件，使表面尽可能处于液体摩擦状态；对表面进行淬火、渗碳等强化处理以提高耐磨性；改善工作条件，降低载荷与速度、加强密封防尘、控制工作温度。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 11．图 5 给出两摩擦表面间四种不同的接触状态。其中两表面间不加任何润滑剂、表面凸起直接接触的摩擦状态是（ ）。 图 5　两摩擦表面间四种不同的接触状态 A．状态 A　　B．状态 B　　C．状态 C　　D．状态 D 【答案】A 解析：干摩擦时两摩擦表面之间没有任何润滑剂，表面凸起直接接触，摩擦系数最大、磨损最严重。图 5 中只有状态 A 的两个表面直接接触，故选 A；状态 B、C、D 的表面上分别有边界膜、油膜或局部油膜，都不是干摩擦。 12．※图 6 所示的滑块放在水平面上，其重力 G=500 N，滑块与水平面间的摩擦系数 μ=0.2。用水平力拉动滑块沿水平面匀速滑动时，滑块所受的滑动摩擦力为（ ）。 图 6　水平面上滑块的受力图 A．20 N　　B．100 N　　C．250 N　　D．1000 N 【答案】B 解析：滑块沿水平面滑动时，接触面间的法向力等于滑块的重力，即 N=G=500 N。由滑动摩擦定律 F=μN 得 F=0.2×500=100 N。故选 B。 13．某零件的磨损量随时间变化的关系如图 7 所示。曲线上的哪一段表示零件处于稳定磨损阶段、磨损量增长平缓（ ）。 图 7　某零件磨损量随时间变化的关系曲线 A．第①段　　B．第②段　　C．第③段　　D．三段都一样 【答案】B 解析：稳定磨损阶段的表面已经磨平，实际接触面积稳定，磨损量随时间近似按直线规律缓慢增长，是零件的正常工作时期。图 7 中第①段磨损量增长很快属磨合阶段，第②段平缓属稳定磨损阶段，第③段陡升属剧烈磨损阶段，故选 B。 14．下列机械传动或装置中，属于利用摩擦来传递运动和动力的是（ ）。 A．齿轮传动　　B．V 带传动　　C．链传动　　D．齿形联轴器 【答案】B 解析：V 带传动依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力，属于利用摩擦工作。齿轮传动、链传动靠轮齿或链节啮合传递动力，齿形联轴器靠齿的嵌合传递转矩，它们都不是靠摩擦工作。故选 B。 15．为保证机床导轨的精度并延长其使用寿命，下列措施中不能减少导轨磨损的是（ ）。 A．提高导轨表面的硬度与耐磨性 B．在导轨面上加工储油槽以改善润滑 C．适当降低导轨的滑动速度与单位压力 D．把导轨表面加工得越粗糙越好以储存磨屑 【答案】D 解析：提高表面硬度与耐磨性、改善润滑、降低速度与单位压力都能减少磨损。把表面加工得越粗糙，微观凸起越高，实际接触应力越大，反而加剧磨损。故 D 不能减少磨损，符合题意。 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 16．按摩擦表面间润滑状态的不同，摩擦的基本类型有（ ）。 A．干摩擦　　B．边界摩擦　　C．液体摩擦　　D．混合摩擦 【答案】ABCD 解析：按摩擦表面间润滑状态的不同，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦四种。四者由无润滑到完全被油膜隔开，摩擦系数依次减小、磨损依次减轻，故四项全选。 17．※摩擦在机械中有广泛的应用。下列装置中，属于利用摩擦来工作或实现功能的有（ ）。 A．摩擦压力机　　B．带传动　　C．滚动轴承　　D．螺纹连接的自锁防松 【答案】ABD 解析：摩擦压力机靠摩擦传递动力，带传动靠摩擦力带动带轮，螺纹连接的自锁防松靠螺纹间的摩擦力，三者都利用了摩擦。滚动轴承是用滚动摩擦代替滑动摩擦以减小摩擦，其目的是减摩而不是利用摩擦工作，C 不选。 18．关于磨损过程的三个阶段，下列说法正确的有（ ）。 A．磨损过程可分为磨合、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段 B．磨合阶段磨损速度较快，表面凸起逐渐被磨平 C．稳定磨损阶段磨损量增长缓慢，是零件的正常工作时期 D．剧烈磨损阶段的磨损速度比稳定磨损阶段更慢 【答案】ABC 解析：磨损过程确实分为磨合、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段（A）。磨合阶段表面凸起被迅速磨平，磨损速度较快（B）。稳定磨损阶段磨损量随时间近似线性缓慢增长，是正常工作时期（C）。剧烈磨损阶段的磨损速度急剧上升，D 把特点说反了，故不选。 19．图 8 给出了机械零件工作表面常见的四种损伤形貌。按磨损机理分类，下列属于磨损基本类型的有（ ）。 图 8　机械零件工作表面常见的四种损伤形貌 A．磨粒磨损　　B．粘着磨损　　C．疲劳磨损　　D．腐蚀磨损 【答案】ABCD 解析：按磨损机理的不同，磨损可分为磨粒磨损（硬质微粒划伤表面）、粘着磨损（局部焊合后材料被撕落，又称胶合）、疲劳磨损（交变接触应力下表层剥落，又称点蚀）和腐蚀磨损（表面与介质发生化学或电化学反应而破坏）四种，故四项全选。 20．为了减少摩擦与磨损，下列做法中正确的有（ ）。 A．改善润滑，使摩擦表面尽可能处于液体摩擦状态 B．合理选择摩擦副材料并进行表面强化处理 C．把摩擦表面的粗糙度值取得越大越好 D．任意提高工作速度与载荷以提高生产率 【答案】AB 解析：改善润滑使表面接近液体摩擦状态、合理选材并强化表面，都能减少摩擦与磨损，A、B 正确。表面越粗糙，微观凸起造成的接触应力越大，磨损越严重，C 错误。任意提高速度与载荷会加剧发热与磨损，D 错误。 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 21．图 9 给出了摩擦按润滑状态分类的框架。什么是摩擦？按摩擦表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几种？各有什么特点？ 图 9　摩擦按润滑状态分类的示意 【参考答案】 （1）摩擦的概念：两个相互接触的物体在外力作用下发生相对运动或有相对运动趋势时，接触面之间产生的阻碍相对运动的相互作用，称为摩擦；这种阻碍相对运动的力称为摩擦力，其方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反。摩擦产生的原因有两方面：一是接触表面粗糙不平，二是接触表面分子之间存在相互吸引作用。 （2）按润滑状态，摩擦分为四种： ①干摩擦：两表面间不加任何润滑剂，表面凸起直接接触，摩擦系数最大、磨损最严重。 ②边界摩擦：两表面间存在一层极薄的（吸附在表面上的）边界膜，摩擦发生在这层薄膜与表面之间，摩擦系数比干摩擦小。 ③液体摩擦：两表面被一层足够厚的润滑油膜完全隔开，摩擦只发生在油膜内部，摩擦系数最小、磨损最轻微。 ④混合摩擦：介于边界摩擦与液体摩擦之间，表面上既有油膜又有局部直接接触。 （3）四种摩擦状态的摩擦系数由大到小的顺序为：干摩擦＞边界摩擦＞混合摩擦＞液体摩擦，磨损程度也大体按同一顺序变化。 解析：记忆要点：以「油膜厚度」为纲——无油膜是干摩擦、一层薄膜是边界摩擦、厚油膜是液体摩擦、介于中间是混合摩擦；油膜越厚摩擦系数越小。 22．什么是滑动摩擦定律？写出它的数学表达式并说明各符号的含义。一物体的重力为 500 N，放在水平面上，它与水平面间的摩擦系数为 0.4，求沿水平方向匀速拉动该物体所需的水平力。 【参考答案】 （1）滑动摩擦定律：当两物体沿接触面相对滑动时，滑动摩擦力的大小与两接触表面间的法向力成正比。 （2）数学表达式为 F=μN。式中 F 为滑动摩擦力，方向与相对滑动方向相反；N 为两接触表面间的法向力（正压力）；μ 为摩擦系数，其大小由摩擦副的材料、表面粗糙度和润滑状态决定，与法向力和接触面积无关。 （3）计算：物体在水平面上匀速滑动时，接触面间的法向力 N 等于物体的重力，即 N=G=500 N；由 F=μN 得 F=0.4×500=200（N）。即沿水平方向匀速拉动该物体所需的水平力为 200 N。 解析：匀速滑动时，水平拉力与摩擦力平衡，所以所需水平力在数值上等于滑动摩擦力；在水平面上 N=G，不要漏掉这一步。 23．※什么是磨损？机械零件的磨损过程可分为哪几个阶段？各阶段有什么特点？ 【参考答案】 （1）磨损：摩擦表面在相对运动过程中，表面材料逐渐损失（被磨掉）的现象，称为磨损。磨损会使零件尺寸改变、精度下降，是机器零件失效的常见形式之一。 （2）磨损的三个阶段： ①磨合阶段（初期磨损阶段）：新零件开始运转时，表面凸起迅速被磨平，实际接触面积增大，磨损速度较快，但持续时间较短。 ②稳定磨损阶段：表面凸起已磨平，实际接触面积基本稳定，磨损量随时间近似按直线规律缓慢增长，这是零件的正常工作时期，时间最长。 ③剧烈磨损阶段：随着间隙增大、润滑条件恶化、冲击和温升加剧，磨损速度急剧上升，零件很快丧失工作能力，必须及时维修或更换。 （3）由磨损量—时间曲线可以看出：磨合阶段曲线较陡，稳定磨损阶段接近直线且斜率很小，剧烈磨损阶段曲线很陡。设计中应尽量缩短磨合阶段、延长稳定磨损阶段并避免进入剧烈磨损阶段。 解析：三个阶段可以用「先快、中慢、后极快」来记，关键是记住稳定磨损阶段时间最长、磨损量增长最慢，是零件的正常使用寿命所在。 24．按磨损机理的不同，机械零件的磨损可分为哪几种类型？每种类型各有什么特点？ 【参考答案】 按磨损机理的不同，磨损可分为四种基本类型： （1）磨粒磨损：硬质微粒（磨屑、砂粒、铁屑等）存在或嵌入摩擦表面之间，在相对运动时划伤表面，形成沟痕。它是最常见的磨损类型。 （2）粘着磨损（胶合）：摩擦表面局部压力过大、温度过高，使两表面微观凸起处发生焊合（粘着），继续滑动时较软的金属被撕下、粘附到较硬的表面上，表面出现沟痕或金属转移。 （3）疲劳磨损：两零件以曲面接触并在交变接触应力反复作用下，表层产生疲劳裂纹，裂纹扩展后使表层金属呈小片剥落，形成麻点状凹坑（点蚀）。齿轮齿面点蚀、滚动轴承滚道剥落都属于此类。 （4）腐蚀磨损：摩擦表面与周围介质（氧气、酸、碱等）发生化学或电化学反应，生成氧化膜或其他化合物，这些产物在摩擦中不断脱落，使表面材料不断损失。 解析：四种类型可用「磨粒划、粘着撕、疲劳剥、腐蚀蚀」来记。实际工况中往往几种磨损同时存在，只是有主次之分。 25．减少摩擦与磨损的常用措施有哪些？ 【参考答案】 减少摩擦与磨损主要从以下几方面入手： （1）合理选材与优化配对：选用减摩、耐磨性能好的材料制作摩擦副（如巴氏合金轴瓦、耐磨铸铁导轨），并注意使摩擦副两件的硬度、组织有适当差异，避免用同种材料直接配对。 （2）改善润滑：根据工作条件选用合适的润滑剂和润滑方式，保证充分润滑，使摩擦表面尽可能处于液体摩擦状态，这是减少摩擦与磨损最有效、最经济的措施。 （3）表面强化处理：对摩擦表面进行表面淬火、渗碳、渗氮、镀铬、滚压、喷丸等处理，提高表面硬度与耐磨性，并在表层形成残余压应力。 （4）改善工作条件：适当降低工作载荷与滑动速度，控制工作温度，加强密封与防尘以防磨粒进入摩擦面，定期清洗与更换润滑油。 此外，提高表面加工质量、减小表面粗糙度值，也有利于减摩抗磨。对于有相对运动的表面，耐磨性往往是决定零件寿命的主要工作能力准则。 解析：四类措施可记为「选材配对、改善润滑、表面强化、改善工况」。其中改善润滑见效最快，表面强化对提高耐磨性最持久。 二、能力提升（B 层 · 第 26~50 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 26．※把摩擦面的法向反力与总反力之间的夹角称为摩擦角；当运动副中的驱动力作用线落在摩擦角范围以内时，运动副将发生自锁。（　） 【答案】√ 解析：摩擦角是摩擦面的法向反力与总反力之间的夹角，其正切等于摩擦系数。若驱动力作用线落在摩擦角范围以内，则无论驱动力多大都无法使运动副产生相对运动，这种现象称为自锁。说法正确。 27．图 10 对比了同一对摩擦表面的两种润滑状态。由图可知，表面只吸附一层极薄边界膜时的摩擦系数，比两表面被厚油膜完全隔开时的摩擦系数要大。（　） 图 10　同一对摩擦表面的两种润滑状态 【答案】√ 解析：边界摩擦时两表面间只有一层极薄的边界膜，表面凸起仍可能局部接触，摩擦系数较大；液体摩擦时两表面被足够厚的油膜完全隔开，摩擦只发生在油膜内部，摩擦系数最小。故前者的摩擦系数大于后者，说法正确。 28．图 11 所示的轴颈与轴瓦表面在重载高速下发生局部焊合，继续滑动时较软的金属被撕下、沿滑动方向形成沟痕，这种损伤属于疲劳磨损。（　） 图 11　轴颈与轴瓦表面的损伤 【答案】× 解析：表面局部压力过大、温度过高使微观凸起处发生焊合（粘着），继续滑动时较软金属被撕落、形成沟痕，这是粘着磨损（胶合）的典型形貌，而不是疲劳磨损。疲劳磨损是交变接触应力下表层金属呈小片剥落，形成麻点状点蚀。故本题说法错误。 29．图 12 为某材料的磨损量随时间变化的曲线。由图可知，进入稳定磨损阶段后，磨损量随时间近似按直线规律缓慢增长。（　） 图 12　某材料的磨损量随时间变化的曲线 【答案】√ 解析：稳定磨损阶段表面凸起已磨平，实际接触面积基本不变，磨损量随时间近似按直线规律缓慢增长，曲线近似为一段斜率很小的直线。曲线中该段正好对应题述规律，说法正确。 30．同一种摩擦副的静摩擦系数一定小于动摩擦系数。（　） 【答案】× 解析：一般情况下，使物体由静止开始滑动所需克服的静摩擦力略大于维持匀速滑动时的动摩擦力，即静摩擦系数略大于动摩擦系数，而不是小于。故本题说法错误。 （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 31．摩擦产生的原因主要有两方面：一是两接触表面存在____不平的凸起，二是接触表面的分子之间存在相互____作用。 【答案】①粗糙　②吸引 解析：即使经过精密加工的表面，放大后仍能看到许多凸起与凹谷，两表面接触时只有少数凸起真正贴合，实际接触面积远小于名义接触面积，凸起处接触应力很大；同时两表面靠得很近时分子间还存在相互吸引作用，这就是摩擦产生的两方面原因。 32．摩擦角 φ 的正切值等于摩擦系数 μ，即 tanφ=____；摩擦角越大，说明接触面间的摩擦系数越____。 【答案】①μ　②大 解析：摩擦角是摩擦面法向反力与总反力之间的夹角，由几何关系可得 tanφ=μ。因此摩擦角随摩擦系数的增大而增大：摩擦系数越大、摩擦角越大，运动副越容易实现自锁。 33．图 13 为齿轮齿面的两种损伤形貌：图（a）中齿面沿滑动方向出现明显沟痕并伴随材料转移，这是____磨损的典型形貌；图（b）中齿面出现麻点状剥落，这是____磨损的典型形貌。 图 13　齿轮齿面的两种损伤形貌 【答案】①粘着　②疲劳 解析：图（a）齿面局部焊合后较软金属被撕落、沿滑动方向形成沟痕，属粘着磨损（胶合），多发生在重载高速、润滑不良的场合；图（b）齿面在交变接触应力反复作用下表层疲劳裂纹扩展而呈小片剥落，形成麻点，属疲劳磨损（点蚀）。 34．※润滑油的黏度越大，油膜承载能力越强但流动性越差。因此低速重载的轴承应选用黏度较____的润滑油，高速轻载的轴承应选用黏度较____的润滑油。 【答案】①大　②小 解析：黏度是润滑油最重要的性能指标。低速重载时油膜容易被挤破，需要黏度较大的润滑油以保证足够的承载能力；高速轻载时发热多、油膜容易建立，应选用黏度较小的润滑油以减小搅油损失、便于散热。 35．螺纹连接中的螺纹升角一般小于摩擦角，因而在振动时也不易松脱，这一特性称为____；它同时说明摩擦在机械中具有____的一面。 【答案】①自锁　②有利 解析：螺纹升角小于摩擦角时，无论轴向力多大，螺纹副都不会自行松脱，这种现象称为自锁。自锁正是利用摩擦力实现的，说明摩擦在机械中不仅能带来发热与磨损，也具有可利用的有利一面。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 36．图 14 所示的滑块放在倾角为 α 的斜面上，滑块与斜面间的摩擦角为 φ。当倾角满足下列哪个条件时，滑块在自重作用下会自锁而不下滑（ ）。 图 14　斜面上滑块的受力示意 A．α＞φ　　B．α=φ/2　　C．α≤φ　　D．与 φ 无关 【答案】C 解析：斜面上物体自锁的条件是斜面倾角不大于摩擦角，即 α≤φ。此时重力沿斜面向下的分量不足以克服摩擦阻力，滑块保持静止。故选 C。 37．※图 15 所示为某机床导轨工作一段时间后表面的损伤形貌，表面出现一系列与运动方向一致的条状划痕。造成这种损伤的主要原因是（ ）。 图 15　导轨表面的条状划痕 A．润滑油的黏度过高 B．硬质微粒或磨屑嵌入摩擦面之间 C．金属表层在交变应力下疲劳剥落 D．表面与介质发生化学反应 【答案】B 解析：与运动方向一致的条状划痕是硬质微粒（磨屑、砂粒、铁屑等）嵌入摩擦面之间、随相对运动划伤表面造成的，属典型的磨粒磨损。黏度过高不会产生划痕；疲劳剥落呈麻点状；化学反应形成的是氧化膜脱落，与条状划痕不符。故选 B，其针对性措施是加强密封防尘并及时清除磨屑。 38．某滑动轴承工作时温升过高、磨损加剧。从减少摩擦与磨损的角度考虑，下列措施中最合理的是（ ）。 A．加大轴承的载荷以提高接触压力 B．提高主轴转速以改善散热 C．改善润滑并选用减摩性能更好的轴承材料 D．取消冷却装置以简化轴承结构 【答案】C 解析：温升过高、磨损加剧说明润滑不良或材料减摩性差，最合理的措施是改善润滑（使表面尽量处于液体摩擦状态）并选用减摩性能好的轴承材料。加大载荷、提高转速都会加剧发热与磨损；取消冷却装置会使温度进一步升高。故选 C。 39．摩擦轮传动依靠两轮接触面之间的摩擦力来传递运动和动力。关于摩擦在其中的作用，下列说法正确的是（ ）。 A．摩擦在这里是有害的，应尽量减小 B．摩擦在这里是有利的，需要设法增大 C．摩擦与传动能力无关 D．摩擦只产生热量，不影响传动 【答案】B 解析：摩擦轮传动正是靠摩擦力工作的，摩擦力越大所能传递的转矩越大，因此摩擦在这里是有利的、需要设法增大（如增大压紧力、选用摩擦系数大的材料）。这说明摩擦并非总是有害，而要按功能区别对待。故选 B。 40．图 16 为摩擦角与自锁的示意图，图中画出了法向反力 N、总反力 R 及两者之间的摩擦角 φ。关于摩擦角，下列说法正确的是（ ）。 图 16　摩擦角与自锁的示意 A．摩擦角的正切值等于摩擦系数 B．摩擦角随摩擦系数的增大而减小 C．摩擦角等于摩擦系数的平方 D．摩擦角与摩擦副的材料和表面状态无关 【答案】A 解析：由 tanφ=μ 可知摩擦角的正切值等于摩擦系数，A 正确。摩擦系数越大摩擦角越大，B 把规律说反了。摩擦角与摩擦系数之间是正切关系而非平方关系，C 错误。摩擦角由摩擦系数决定，而摩擦系数与材料、表面粗糙度和润滑状态有关，D 错误。 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 41．下列关于摩擦角的说法中，正确的有（ ）。 A．摩擦角的正切值等于摩擦系数 B．摩擦角越大，物体越不容易发生自锁 C．斜面自锁的条件是斜面倾角不大于摩擦角 D．自锁现象在实际中可用于螺纹连接的防松 【答案】ACD 解析：tanφ=μ 是摩擦角的基本关系，A 正确。摩擦角越大越容易自锁，B 说反了。斜面上物体自锁的条件是 α≤φ，C 正确。螺纹连接利用自锁防止松脱，D 正确。故选 ACD。 42．※图 17 给出了四种针对摩擦表面的处理方式。下列措施中能减少磨损、延长零件使用寿命的有（ ）。 图 17　四种针对摩擦表面的处理方式 A．A 合理选材并优化摩擦副的材料配对 B．B 改善润滑，保证良好的润滑状态 C．C 对摩擦表面进行表面强化处理 D．D 增大表面粗糙度值以储存磨屑 【答案】ABC 解析：合理选材配对、改善润滑、表面强化都能有效减少磨损、延长寿命，A、B、C正确。增大表面粗糙度值会加剧微观凸起处的接触应力与磨损，不能减少磨损，D 错误。故选 ABC。 43．关于润滑剂的作用和润滑油的黏度，下列说法正确的有（ ）。 A．润滑剂的作用仅仅是减小摩擦，不能起到别的效果 B．润滑剂可以带走摩擦产生的热量，起到冷却作用 C．润滑油的黏度应按载荷和速度合理选择 D．润滑油还能起到清洗摩擦面和防锈的作用 【答案】BCD 解析：润滑剂不仅有减摩抗磨的作用，还能冷却、清洗和防锈，A 说「仅仅」减小摩擦，过于绝对，错误。带走摩擦热（冷却）、按载荷与速度合理选择黏度、清洗与防锈都正确，B、C、D 均对。故选 BCD。 44．机械零件常见的磨损类型按磨损机理划分，主要有（ ）。 A．磨粒磨损　　B．粘着磨损　　C．疲劳磨损　　D．腐蚀磨损 【答案】ABCD 解析：按磨损机理的不同，磨损分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损四种基本类型。实际工况中常有两种或多种磨损同时存在，只是主次不同，故四项全选。 45．关于摩擦在机械中的作用，下列说法正确的有（ ）。 A．摩擦会消耗能量，使机械效率降低 B．摩擦会使零件表面磨损，降低精度和使用寿命 C．摩擦只能带来危害，机械设计中应设法完全消除摩擦 D．对机械中的摩擦应按其功能区别对待，有的要利用、有的要减小 【答案】ABD 解析：摩擦消耗能量、降低效率，并造成磨损、降低精度与寿命，A、B 正确。摩擦并非只有危害：带传动、制动器、螺纹自锁都需要摩擦，故不能也不必完全消除，C 错误。设计时应按功能区别对待，D 正确。故选 ABD。 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 46．什么是边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦？滑动轴承在正常工作时希望处于哪种摩擦状态？为什么？ 【参考答案】 （1）边界摩擦：两摩擦表面之间只有一层极薄的、吸附在表面上的边界膜，表面凸起仍可能局部直接接触，摩擦发生在这层薄膜内部及薄膜与表面之间，摩擦系数比干摩擦小得多。 （2）液体摩擦：两摩擦表面被一层足够厚的润滑油膜完全隔开，彼此不直接接触，摩擦只发生在润滑油内部，摩擦系数最小，理论上表面不产生磨损。 （3）混合摩擦：介于边界摩擦与液体摩擦之间，摩擦面上既有较薄的油膜使部分区域被隔开，又有局部区域表面凸起直接接触。 （4）滑动轴承在正常工作时希望处于液体摩擦状态。因为液体摩擦时摩擦系数最小、摩擦阻力与发热最小、磨损最轻微，轴承可以长期稳定工作；启动和停车阶段不可避免要经过边界摩擦与混合摩擦，所以轴瓦材料还应具有良好的减摩性与跑合性。 解析：四类摩擦以「油膜厚度」串联：无膜—薄膜—厚膜—介于中间。滑动轴承的理想状态是液体摩擦，靠轴颈转动把油带入楔形间隙形成油膜（动压润滑）。 47．什么是摩擦角和自锁？写出摩擦角与摩擦系数的关系式，并说明斜面自锁的条件。 【参考答案】 （1）摩擦角：当两物体接触面间有相对滑动趋势时，接触面上的法向反力 N 与摩擦力 F 的合力称为总反力 R；总反力 R 与法向反力 N 之间的夹角 φ 称为摩擦角。 （2）摩擦角与摩擦系数的关系：由几何关系可得 tanφ=F/N=μ，即摩擦角的正切值等于摩擦系数。摩擦系数越大，摩擦角越大。 （3）自锁：当运动副中的驱动力作用线落在摩擦角范围以内时，无论驱动力如何增大，也不能使运动副产生相对运动，这种现象称为自锁。 （4）斜面自锁条件：放在斜面上的物体，当斜面倾角 α 不大于摩擦角 φ（即 α≤φ）时，重力沿斜面向下的分量小于或等于最大静摩擦力，物体不会自行下滑，即发生自锁。其中 α=φ 为临界状态。 解析：一句话记忆：「摩擦角的正切是摩擦系数，斜面倾角不超过摩擦角就自锁」。摩擦角越大，自锁越容易，螺纹连接、楔块夹紧都是利用自锁的例子。 48．※机械零件的磨损有哪些常见类型？各在什么工况下容易发生？ 【参考答案】 常见磨损类型及其易发生的工况如下： （1）磨粒磨损：硬质微粒、磨屑或砂粒进入摩擦面之间划伤表面。多见于工作环境多粉尘、密封不良的机械（如矿山机械、农机、机床导轨）和润滑不洁的场合。 （2）粘着磨损（胶合）：接触压力大、滑动速度高、润滑不良使局部温度升高、微观凸起处焊合，继续滑动时较软金属被撕落。多见于重载高速的齿轮、蜗杆传动和轴瓦等处。 （3）疲劳磨损（点蚀）：两零件以曲面接触，在交变接触应力反复作用下表层疲劳剥落。多见于齿轮齿面、滚动轴承滚道等以滚动或滚动兼滑动接触的零件上。 （4）腐蚀磨损：摩擦表面与周围介质（氧、酸、碱、水汽等）发生化学或电化学反应，生成物不断脱落。多见于潮湿、有腐蚀性介质的工况。 （5）实际零件往往同时存在几种磨损，应针对主要磨损类型采取相应措施：防尘密封、改善润滑、降低载荷与速度、提高表面硬度等。 解析：类型与工况要对应记：粉尘环境防磨粒磨损、重载高速防胶合、滚动接触防点蚀、潮湿腐蚀性介质防腐蚀磨损。 49．减少机械零件摩擦与磨损的措施有哪些？润滑剂在其中起什么作用？ 【参考答案】 （1）合理选材与优化配对：选用减摩、耐磨性能好的材料（如巴氏合金轴瓦、耐磨铸铁导轨、含油轴承材料），并注意使摩擦副两件的硬度有适当差异，避免同种材料直接配对。 （2）改善润滑：根据载荷、速度和工作温度选用合适的润滑剂与润滑方式，保证充分润滑，使摩擦表面尽可能处于液体摩擦状态。 （3）表面强化处理：对摩擦表面进行表面淬火、渗碳、渗氮、镀铬、滚压、喷丸等处理，提高表面硬度、耐磨性并形成残余压应力。 （4）改善工作条件：适当降低载荷与滑动速度，控制工作温度，加强密封防尘以防磨粒侵入，定期清洗和更换润滑油。 （5）润滑剂的作用：①减摩抗磨，用油膜把两表面隔开、减小摩擦系数；②冷却，带走摩擦产生的热量；③清洗，把磨屑和杂质带走；④防锈防腐蚀，在金属表面形成保护膜。因此及时、正确地润滑是延长零件寿命最经济有效的措施。 解析：措施可归纳为「选材配对、改善润滑、表面强化、改善工况」四条，润滑剂的作用可记为「减摩、冷却、清洗、防锈」四字。 50．怎样全面认识摩擦在机械中的作用？试各举一例说明摩擦的利与弊。 【参考答案】 （1）摩擦在机械中具有两重性：既有利，又有弊，必须按零件的具体功能区别对待。 （2）摩擦的利：机械中许多功能要靠摩擦来实现。例如带传动和摩擦轮传动靠摩擦力传递运动和动力；制动器靠摩擦实现制动和停车；摩擦压力机靠摩擦传递动力；螺纹连接利用摩擦自锁防止松脱；夹具靠摩擦夹持工件。这些场合都希望摩擦尽可能大、摩擦系数尽可能稳定。 （3）摩擦的弊：摩擦会消耗一部分输入功率，使机械效率降低；摩擦功转化为热量，使零件温度升高、润滑条件恶化；摩擦还使工作表面不断磨损、间隙增大、精度下降，缩短零件的使用寿命。例如滑动轴承、齿轮、导轨的磨损，以及高速轴的发热，都是摩擦有害的一面。 （4）结论：对机械中的摩擦应「该利用的利用、该减小的减小」——传动、制动、夹持、自锁的场合设法增大摩擦；相对运动以减小阻力与磨损为目的的场合（轴承、导轨、齿轮啮合面）设法减小摩擦并加强润滑，即按功能分别采取增摩或减摩措施。 解析：核心观点是「摩擦有利有弊，不能一概而论」。判分看是否举出至少一例说明利、一例说明弊，并给出「区别对待」的结论。 三、拓展挑战（C 层 · 第 51~75 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 51．※摩擦对机械既有利又有弊，设计中应根据零件的功能区别对待：需要传递运动和动力、需要制动或自锁的地方设法利用并增大摩擦，需要减少能量损失与磨损的地方设法减小摩擦。（　） 【答案】√ 解析：这是对待摩擦的正确态度。带传动、制动器、摩擦式夹紧和螺纹自锁要靠摩擦工作，应设法增大摩擦；滑动轴承、导轨、齿轮啮合面等以减小阻力与磨损为目的，应设法减小摩擦并加强润滑。说法正确。 52．图 18 为零件磨损量随时间变化的曲线。由图可知，磨损进入第③阶段以后，磨损量仍可按直线规律缓慢增长而不会影响零件的正常工作。（　） 图 18　零件的磨损量随时间变化的曲线 【答案】× 解析：第③阶段是剧烈磨损阶段，此时间隙过大、冲击与温升加剧、润滑条件恶化，磨损量急剧上升、曲线很陡，零件很快丧失工作能力，必须及时维修或更换。「按直线规律缓慢增长」是稳定磨损阶段（第②阶段）的特点，故本题说法错误。 53．两摩擦表面间润滑油的黏度越大、油膜越厚，就越容易形成液体摩擦；在干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦四种状态中，液体摩擦的摩擦系数最小。（　） 【答案】√ 解析：油膜越厚，两表面越容易被完全隔开，从而形成液体摩擦；四种摩擦状态中干摩擦的摩擦系数最大，边界摩擦、混合摩擦依次减小，液体摩擦的摩擦系数最小、磨损最轻微。说法正确。 54．对摩擦表面进行淬火、渗碳、渗氮等表面强化处理，可以提高表面硬度与耐磨性，从而延长零件的使用寿命。（　） 【答案】√ 解析：表面淬火、渗碳、渗氮等工艺使表层获得高硬度的组织，表面硬度提高后抵抗磨粒划伤和粘着的能力增强，耐磨性随之提高，零件寿命得以延长。对于有相对运动的表面，耐磨性往往是决定其寿命的主要准则。说法正确。 55．只要把斜面的倾角做得小于摩擦角，放在斜面上的物体就不会自行下滑，这说明摩擦角越小越容易实现自锁。（　） 【答案】× 解析：斜面自锁的条件是斜面倾角不大于摩擦角（α≤φ）。摩擦角越大，允许采用的斜面倾角范围越宽，自锁越容易实现；摩擦角越小，越不容易自锁。本题由「倾角小于摩擦角即自锁」推出「摩擦角越小越易自锁」，结论错误。 （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 56．由磨损量随时间变化的规律可知，磨合阶段磨损量增长较快，稳定磨损阶段磨损量增长____，进入剧烈磨损阶段后磨损量增长____。 【答案】①缓慢　②急剧 解析：磨损过程的三个阶段在磨损量—时间曲线上表现为：磨合阶段曲线较陡、磨损量增长较快；稳定磨损阶段曲线接近直线、斜率很小，磨损量增长缓慢；剧烈磨损阶段曲线陡升，磨损量急剧增大，零件很快失效。 57．摩擦角是摩擦面法向反力与总反力之间的夹角，它与摩擦系数 μ 的关系为 tanφ=____；摩擦角越大，说明接触面越____。 【答案】①μ　②粗糙 解析：由 tanφ=μ 可知，摩擦角的正切值等于摩擦系数。摩擦系数越大摩擦角越大；而摩擦系数与表面粗糙度、材料和润滑状态有关，表面越粗糙（或润滑条件越差），摩擦系数越大，摩擦角也就越大。 58．※齿轮齿面在交变接触应力的反复作用下出现麻点状剥落，这属于____磨损；摩擦表面与周围介质发生化学反应、生成物不断脱落而造成的损伤，属于____磨损。 【答案】①疲劳　②腐蚀 解析：交变接触应力下表层疲劳裂纹扩展、金属呈小片剥落形成麻点，是疲劳磨损（点蚀），齿轮齿面、滚动轴承滚道常见。表面与氧、酸、碱、水汽等介质发生化学或电化学反应，生成物在摩擦中不断脱落，是腐蚀磨损，多见于潮湿或有腐蚀性介质的环境。 59．选用减摩耐磨的材料、改善润滑条件以及对表面进行强化处理，都是从摩擦副本身的____方面入手减少磨损；而合理控制载荷、速度和工作温度，则是从____条件方面入手减少磨损。 【答案】①材料　②工作 解析：减少摩擦与磨损的措施可分为两类：一类针对摩擦副本身，即从材料、润滑和表面处理入手提高其耐磨性；另一类针对使用条件，即降低载荷与速度、控制温度、加强密封防尘以减轻磨损。两类措施应结合使用，效果最好。 60．由滑动摩擦定律 F=μN 可知，在摩擦系数一定时，滑动摩擦力的大小与两摩擦表面间的法向力成____。 【答案】①正比 解析：滑动摩擦定律指出，摩擦力与法向力成正比，其比例系数即摩擦系数 μ，与法向力的大小无关。因此在摩擦系数一定时，法向力越大摩擦力越大；法向力相同而摩擦系数越大，摩擦力也越大。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 61．※用 20 N 的水平拉力恰好拉动放在水平面上的滑块做匀速滑动，滑块的重力为 100 N，则滑块与水平面间的摩擦系数为（ ）。 A．0.2　　B．0.5　　C．2　　D．5 【答案】A 解析：匀速滑动时水平拉力与滑动摩擦力相等，即 F=20 N；滑块在水平面上时法向力等于重力，N=G=100 N。由 F=μN 得 μ=F/N=20/100=0.2。故选 A。 62．关于磨损过程三个阶段的特点，下列说法正确的是（ ）。 A．磨合阶段持续的时间越长，零件的使用寿命越长 B．稳定磨损阶段磨损量增长缓慢，是零件的正常使用时期 C．剧烈磨损阶段的磨损速度比稳定磨损阶段更慢 D．三个阶段中稳定磨损阶段的磨损速度最快 【答案】B 解析：稳定磨损阶段表面已磨平、实际接触面积稳定，磨损量随时间近似线性缓慢增长，是零件的正常使用时期，B 正确。磨合阶段一般应尽量缩短而不是延长，A 表述不当。剧烈磨损阶段的磨损速度最快，C、D 均说反了。 63．图 19 为某滑动轴承工作时轴颈与轴瓦之间的润滑状态示意。该轴承此时最可能处于（ ）。 图 19　滑动轴承轴颈与轴瓦间的润滑状态 A．干摩擦状态　　B．边界摩擦状态　　C．混合摩擦状态　　D．液体摩擦状态 【答案】D 解析：图 19 中轴颈与轴瓦之间被一层连续而较厚的油膜完全隔开，两表面不直接接触，摩擦只发生在油膜内部，属于液体摩擦状态，其摩擦系数最小、磨损最轻微。故选 D。 64．一台减速器中的齿轮使用一段时间后磨损较严重。从减少磨损的角度考虑，下列措施中最不恰当的是（ ）。 A．选用合适的齿轮油并保证充分润滑 B．适当降低齿轮的载荷与转速 C．提高齿面硬度并降低表面粗糙度值 D．用黏度很低的煤油代替齿轮油以加快散热 【答案】D 解析：选用合适润滑油、降低载荷与转速、提高齿面硬度并降低表面粗糙度值，都能减少磨损。煤油黏度极低、油膜承载能力差，不能在齿面间形成有效油膜，反而会加剧磨损与胶合，故 D 最不恰当。 65．在设计和使用机械时，对摩擦应持有下列哪种态度（ ）。 A．尽可能完全消除摩擦 B．一律增大摩擦以提高可靠性 C．根据零件的具体功能，该利用的利用、该减小的减小 D．摩擦越小机械的性能就一定越好 【答案】C 解析：摩擦有利有弊：传动、制动、夹持、自锁要靠摩擦，应设法利用并适当增大；轴承、导轨、齿轮啮合面等要减小摩擦与磨损。因此应根据零件的具体功能区别对待，C 正确。摩擦不可能也无需完全消除，A 错误；一律增大或一味减小都不对，B、D 错误。 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 66．关于摩擦的分类与应用，下列说法正确的有（ ）。 A．按润滑状态，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦 B．液体摩擦时两表面被油膜完全隔开，摩擦系数最小 C．摩擦只会降低机械效率，在机械中应完全消除 D．带传动和制动器都是利用摩擦来工作的 【答案】ABD 解析：按润滑状态的分类及液体摩擦摩擦系数最小的说法都正确，A、B 正确。摩擦并非只有害处，带传动、制动器正靠摩擦工作，C 错误、D 正确。故选 ABD。 67．关于磨损的过程与类型，下列说法正确的有（ ）。 A．零件的磨损过程一般分为磨合、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段 B．稳定磨损阶段的磨损速度是三个阶段中最快的 C．磨粒磨损是硬质微粒或磨屑嵌入摩擦面划伤表面造成的 D．腐蚀磨损是摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应造成的 【答案】ACD 解析：磨损过程分磨合、稳定磨损、剧烈磨损三个阶段，A 正确。稳定磨损阶段磨损速度最慢（不是最快），B 错误。磨粒磨损的成因和腐蚀磨损的成因如C、D 所述，均正确。故选 ACD。 68．为了减少磨损、提高零件的耐磨性，下列措施中正确的有（ ）。 A．选用耐磨材料并对摩擦副合理配对 B．通过表面淬火、渗碳等工艺提高表面硬度 C．正确使用润滑剂并保证良好润滑 D．长时间超载运转以提高设备的利用率 【答案】ABC 解析：合理选材配对、表面强化、正确润滑都能提高耐磨性、减少磨损，A、B、C正确。长时间超载运转会使接触应力与温度升高，加剧粘着磨损与疲劳磨损，D 错误。故选 ABC。 69．※关于摩擦角与自锁，下列说法正确的有（ ）。 A．摩擦角的大小与摩擦系数无关 B．摩擦角的正切值等于摩擦系数 C．摩擦角越大，越容易实现自锁 D．螺纹连接利用摩擦力实现自锁防松 【答案】BCD 解析：tanφ=μ，摩擦角由摩擦系数决定，A 错误、B 正确。摩擦角越大、斜面允许的倾角范围越宽，自锁越容易实现，C 正确。螺纹连接正是利用摩擦力实现自锁防松，D 正确。故选 BCD。 70．关于摩擦、磨损与零件工作能力的关系，下列说法正确的有（ ）。 A．摩擦会消耗能量，使机械效率降低 B．磨损会使零件表面材料逐渐损失、精度下降 C．磨损只与载荷大小有关，与速度、温度和润滑状态无关 D．摩擦在机械中只有害处，应设法完全消除 【答案】AB 解析：摩擦消耗输入功率、使机械效率降低（A），磨损使工作表面材料逐渐损失、尺寸改变、精度下降（B），两者都正确。磨损与载荷、速度、温度、润滑状态以及材料、表面质量都密切相关，C 错误。摩擦既有利又有弊，传动、制动、夹持、自锁都离不开摩擦，不可能也无需完全消除，D 错误。故选 AB。 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 71．※图 20 给出了一滑块放在水平面和斜面上的情形，该滑块的重力 G=400 N。请回答下列各题： （1）把滑块放在水平面上，已知滑块与水平面间的摩擦系数 μ=0.25，求沿水平方向匀速拉动滑块所需的水平拉力； （2）计算该摩擦副的摩擦角 φ（结果保留一位小数）； （3）若把滑块放在用同种材料做成、倾角 α=20° 的斜面上，判断滑块能否在斜面上保持自锁而不下滑。 图 20　水平面与斜面上的滑块 【参考答案】 （1）滑块在水平面上匀速滑动时，接触面间的法向力等于重力，即 N=G=400 N；由滑动摩擦定律 F=μN 得所需水平拉力 F=0.25×400=100（N）。即沿水平方向匀速拉动滑块所需的水平拉力为 100 N。 （2）由 tanφ=μ 得摩擦角 φ=arctanμ=arctan0.25≈14.0°，即该摩擦副的摩擦角约为 14.0°。 （3）斜面上物体自锁的条件是斜面倾角不大于摩擦角，即 α≤φ。本题中α=20°，而 φ≈14.0°，因为 20°＞14.0°，不满足自锁条件，所以滑块在该斜面上不能保持自锁，会自行下滑。 解析：第（1）问在水平面上 N=G；第（2）问由 tanφ=μ 反求摩擦角；第（3）问的关键是「倾角不大于摩擦角才自锁」，本题倾角大于摩擦角，故不能自锁。 72．什么叫磨损？机械零件的磨损过程可分为哪几个阶段？各阶段的磨损量随时间如何变化？为什么应尽量缩短磨合阶段并避免进入剧烈磨损阶段？ 【参考答案】 （1）磨损：摩擦表面在相对运动过程中，表面材料逐渐损失的现象。 （2）磨损过程分三个阶段： ①磨合阶段：新零件开始运转，表面凸起迅速被磨平、实际接触面积增大，磨损量增长较快（曲线较陡），持续时间较短。 ②稳定磨损阶段：表面凸起已磨平，实际接触面积基本稳定，磨损量随时间近似按直线规律缓慢增长（曲线接近直线、斜率很小），是零件的正常工作时期，持续时间最长。 ③剧烈磨损阶段：间隙增大、润滑条件恶化、冲击与温升加剧，磨损量急剧增大（曲线较陡），零件很快失效。 （3）原因：磨合阶段虽不可避免，但它期间零件还不能投入正常使用，磨合时间越长、磨损量越大，零件的有效寿命就越短，故应通过合理选择摩擦副材料、提高加工与装配质量、良好的初期润滑等措施尽量缩短磨合阶段。剧烈磨损阶段是零件失效的加速期，磨损速度急剧上升，若不及时维修或更换，会迅速导致零件报废甚至引发设备事故，因此必须避免进入剧烈磨损阶段、及时保养，把零件长期保持在稳定磨损阶段工作。 解析：三阶段可用「先快、中慢、后极快」概括；缩短磨合期是为争取更长的稳定磨损期，避免剧烈磨损是防止零件迅速失效。 73．机械零件常见的磨损类型有哪些？试结合齿轮齿面、滑动轴承轴瓦和机床导轨等具体零件，说明它们容易发生的磨损类型及原因。 【参考答案】 常见的磨损类型有磨粒磨损、粘着磨损（胶合）、疲劳磨损（点蚀）和腐蚀磨损，实际零件往往同时存在几种，应找出主要类型对症处理。 （1）齿轮齿面：在交变接触应力反复作用下容易发生疲劳磨损，齿面出现麻点状点蚀；当载荷大、速度高、润滑不良时局部温度升高，还容易发生粘着磨损（胶合），齿面沿滑动方向出现沟痕。 （2）滑动轴承轴瓦：启动、停车或润滑不良时油膜被破坏，轴颈与轴瓦表面凸起直接接触、局部焊合，容易发生粘着磨损（胶合）；密封不良时磨屑或杂质进入间隙还会引起磨粒磨损。 （3）机床导轨：工作环境多粉尘、切屑，若防尘密封不良，硬质微粒嵌入导轨面之间会造成磨粒磨损，因此在导轨面上加工储油槽、加装防护罩并及时清除切屑磨屑十分必要。 （4）对症措施：防磨粒磨损靠密封防尘与清洁润滑；防粘着磨损靠改善润滑、降低载荷速度、选用抗胶合的材料；防疲劳磨损靠提高表面硬度与减小表面粗糙度值；防腐蚀磨损靠选用耐蚀材料与防护涂层。 解析：这类题要「类型 + 零件 + 工况原因」三者对应，不能只罗列类型名称。找出主要磨损类型后再给出针对性措施，答案才完整。 74．某企业的齿轮减速器使用一段时间后齿面磨损严重、温升偏高。试从选材、润滑、表面处理和改善工作条件等方面，提出减少磨损的综合措施。 【参考答案】 针对齿面磨损严重、温升偏高，应从以下几方面综合采取措施： （1）选材方面：选用耐磨性和抗胶合性能好的齿轮材料并合理配对（如小齿轮用调质钢、大齿轮用中碳钢或铸铁），使两轮硬度有适当差异；必要时选用含减摩元素的合金钢。 （2）润滑方面：根据载荷与速度重新校核并选用黏度合适的齿轮油，采用浸油润滑或喷油润滑保证充分供油，油量、油位适当，定期检查、过滤或更换润滑油，防止油品变质和杂质混入。 （3）表面处理方面：对齿面进行表面淬火、渗碳、渗氮或喷丸处理，提高齿面硬度与耐磨性，同时降低齿面粗糙度值，减小微观凸起造成的接触应力与胶合倾向。 （4）改善工作条件方面：适当降低载荷与转速以避免超载，改善散热与通风、必要时增设冷却装置以控制油温和齿面温度，加强箱体的密封防尘以防磨粒进入啮合区，提高安装精度以改善齿面接触状况。 （5）管理与维护：建立定期检查、换油和状态监测制度，发现齿面点蚀、胶合或油温异常及时处理，避免进入剧烈磨损阶段。 解析：综合题要覆盖「选材、润滑、表面处理、工况、维护」几个方面，并能说出每项措施与「减少磨损、降低温升」之间的因果联系，不能只列名词。 75．什么是自锁？斜面和螺纹连接的自锁条件是什么？摩擦的存在对实现自锁是有利还是有害？请说明理由。 【参考答案】 （1）自锁：当运动副中的驱动力作用线落在摩擦角范围以内时，无论驱动力如何增大，也不能使运动副产生相对运动，这种现象称为自锁。 （2）斜面的自锁条件：放在斜面上的物体，当斜面倾角 α 不大于摩擦角 φ（即 α≤φ）时，重力沿斜面向下的分量不大于最大静摩擦力，物体不会自行下滑。螺纹连接的自锁条件与之类似：螺纹升角 λ 不大于当量摩擦角（λ≤φ），则无论轴向载荷多大，螺纹副都不会自行松脱。 （3）摩擦对自锁是有利的。自锁现象正是靠摩擦力和摩擦角实现的：摩擦系数越大、摩擦角越大，越容易满足自锁条件。 （4）理由：以螺纹连接为例，正是因为螺纹升角小于摩擦角，拧紧后螺纹面上的摩擦力能够平衡轴向载荷产生的松脱力矩，螺母才不会在振动中自动松脱，从而保证连接的可靠性。若没有摩擦，自锁将不复存在，螺纹连接、楔块夹紧、斜面机构等都无法工作。因此在这些场合摩擦是有利的、应当设法保持；而在以减小阻力为目的的场合（如轴承、导轨），则应设法减小摩擦——这正是对待摩擦应「区别对待」的体现。 解析：要点是「自锁靠摩擦、摩擦在此有利」；并要把自锁与「摩擦有利的一面」联系起来，最后落到按功能区别对待摩擦这一综合观点上。 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 $