摩擦学试卷 试卷答案 1

期末考试
《摩擦学原理》2018
1.考前请将密封线内容填写清楚；
2.考试形式：闭卷；
3.本试卷共满分100分，考试时间120分钟。

润滑油的___________，又称绝对粘度。

（A）运动粘度（B）动力粘度
（C）恩格尔粘度（D）基本粘度
润滑油的极性越_____________，油性越_____________。

A）强／好（B）差／差（C）强／坏（D）差／坏
机械零件工作表面发生疲劳磨损的必要条件是______________。

A）有较大的交变应力（B）一定要有润滑油（C）发生滚动运动（D）零件表面硬度低
特殊介质腐蚀磨损比______________磨损的磨损速度快。

A）微动（B）氧化（C）腐蚀（D）疲劳
柴油机气缸套与活塞组件发生的涂抹、擦伤、撕裂，甚至咬死的故障，称为。

A）过度磨损（B）拉缸（C）咬缸（D）敲缸
润滑油运动粘度的单位是N s/m2。

（）
如果磨粒的硬度比摩擦副的硬度低，则摩擦副表面在运动过程中不会发生磨损。

（）气缸套－活塞环发生粘着磨损的时一般发生在磨合期。

（）
轴采用钢质材料，轴瓦瓦衬选用轴承合金，这种材料匹配，主要是为了减少磨粒磨损。

（）
10. 在边界润滑中，边界油膜的厚度－般约1毫米。

（）
三、填空题
11. 粘度是液体流动时在液体分子之间的____________，即流体膜的____________。

12. 润滑脂的基本组分是____________、____________、____________和____________。

13. 一个零件的磨损过程大致可以分为_____________磨损、_____________磨损、_____________磨损三个阶段，在设计或使用时，应力求_____________、_____________、_____________。

14. 影响润滑油粘度的主要因索有_________和_________。

15. 动密封可分为______________和______________两大类。

四、简答题
16. 摩擦学设计的主要内容是什么？
17. 边界摩擦的特征是什么？并述述其形成机理？
18. 边界摩擦与干摩擦有何区别？
五、解释题
19. 磨粒磨损
六、分析题
20. 有一滑动轴承的宽度b=100 mm，轴颈直径d=100 mm，轴转速n=120 rpm。

受径向载荷
F r=30000 N，润滑油的动力粘度μ=0.03 Ns/m2。

为了得到可靠的液体摩擦滑动轴承，在设计中常要求Λ≥3Λc，按这样的要求，该轴承尺寸应怎样改变？
七、推导题
21. 试写出仅不考虑y方向滑动速度V的可压缩（变密度）二维问题的雷诺方程。

八、计算题
22. 下图是经由值插法获得的剪切速率~切应力图。

试确定：（i）动力屈服应力；（ii）流体的粘度？（iii）流体的分级是如何描述的？并评价它的特性。

题图
参考答案
一、概念题
1. B
2. A
3. A
4. C
5. D
二、对错题
6. F
7. F
8. F
9. F
10. F
三、填空题
11. 内摩擦、剪切阻力
12. 基础油、稠化剂、添加剂、稳定剂
13. 磨合；稳定；剧烈；缩短磨合期；延长稳定磨损阶段；推迟剧烈磨损阶段的到来
14. 温度，压力
15. 接触式密封，非接触式密封
四、简答题
16. 答：（1）材料选择。

（2）表面层设计。

（3）耐磨性结构设计。

（4）磨损计算与预测。

17. 答：边界摩擦是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，摩擦性质不取决于流体速度，而与边界膜和表面的吸附性质有关，其摩擦规律基本与干摩擦相同，但摩擦系数要小一些，但仍伴有磨损产生。

按边界膜形成机理，边界膜可分为吸附膜（物理吸附膜和化学吸附膜）和反应膜。

润滑剂中的脂肪酸的极性分子牢固地吸附在金属表面，就形成物理吸附膜；润滑剂中分子受化学键力的作用而贴附在金属表面上所形成的吸附膜称为化学吸附膜；而反应膜是金属与润滑剂分子或空气中分子发生化学反应而生成的膜称为反应膜。

18. 答：边界摩擦是指表面间存在着一层极薄的润滑膜，它是不能将两表面完全隔开的一种情况；而干摩擦是指两摩擦表面间无润滑剂或保护膜的纯净金属接触时的摩擦。

五、解释
19. 答：磨粒磨损是指在摩擦过程中，由于摩擦表面上硬的微突体或摩擦界面上的硬颗粒而引起材料损耗的一种磨损现象。

六、分析
20. 解：由/n p λμ=，/()p W DB =得出：
W DB n
λμ=
当3c λλ≥ 时，可计算出 36.2510W DB n
λμ-≥=⨯ m 2
轴承尺寸应满足36.2510DB -≥⨯ m 2。

解毕。

七、推导
21. 参考答案：3326h p h p h h U x x y y x
t ρρρρηη⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂∂∂⎛⎫+=+ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭
八、计算
22. 解：为了确定动力屈服应力，用外推法增加数据的切线，得到动力屈服应力值为2572.5 N/m 2。

由于粘度被定义为：
γτμ
= 即线的斜率，但是这是一条曲线。

画一条直线不能获得全部的点但是给我们一个很好的近似值。

拟合曲线找到一条直线，如根据第一个（0.8, 5148）和最后的点（3, 8500）获得这个斜率，那么粘度将要成为：
6.15232.233528.0351488500==--=
μPa.s 请自己利用最小二乘法的公式进行拟合。

解毕。