工程机械维修考试复习题

1.机械设备老化可分为哪两种形式的老化？两种形式的老化又可分为那些类型。

答：（1）、有形老化：①第Ⅰ种有形老化——表现为零部件原始尺寸，配合精度，形状发生变化或破坏等，与使用时间和强度有关。

②第Ⅱ种有形老化——在自然力作用下发生老化，与闲置时间与保存状态有关。

（2）、无形老化：①第Ⅰ种无形老化——科技进步，生产工艺改进，再生此机械设备成本降低，使原有机械贬值的现象。

②第Ⅱ种无形老化——新型机械设备出现，使原有机械产生经济老化的相对贬值的现象。

2. 简述老化的起因、规律及如何补偿。

故障产生的主要原因有那些？答：（1）起因：无形老化——科技进步。

有形老化——①周围介质能量的作用②机械内部机械能的作用。

③在制造中聚集在机械零件内部潜伏作用的能量。

（2）规律：①零件寿命的不平衡性和分散性；②机械设备寿命的地区性和递减性；③机械设备性能和效率的递减性；④材料性状的不可逆性（3）补偿：维修、更换、更新和改善性修理（4）故障产生的主要原因：产品设计方案不完善；制造材料或者工艺选用不符合要求；装配质量不达标；机械维修不合理；未正确使用，超负荷超速工作或者未按要求保养等。

3．评定维修性的指标有那些？简述提高维修性的主要途径。

答：（1）、评定指标:维修度；延续时间指标；工时指标；维修频率指标；维修费用指标；有效度。

（2）提高维修的主要途径：简化结构，便于拆装；提高可达性；保证维修操作安全；按规定使用和维修；部件和联接件易拆易装；零部件的无维修设计。

4．引起机械零件失效及耗损的主要形式有那些？答：（1）失效形式：磨损失效、断裂失效、变形失效和腐蚀与气蚀失效。

（2）耗损形式：组织结构及性能的损坏；尺寸、形状及表面质量的变化。

5．摩擦按表面状态分为那几种类型？形成充分的液体动压润滑的必要条件有那些？人类对摩擦的机理的认识经历了那几个不同的理论解释阶段。

答：（1）干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦（半干摩擦和半液体摩擦）等。

（2）①两相对运动的摩擦表面，必须沿着运动方向上有一个倾角，即能形成收敛的楔形间隙；②两表面间应该具有足够大的相对运动速度，其运动方向必须从楔形间隙较大的一端向着较小的一端；③润滑油必须具有适当的粘度，能保证连续供应，油量充足；④外载荷必须小于油膜所能承受的负荷极限值；⑤动压油膜必须将两摩擦表面可靠地分隔开。

（3）早期的摩擦理论：机械理论、分子理论、分子——机械理论6．磨损按其破坏机理分为那几种类型？答：磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损、冲击磨损。

7．简述磨料磨损机理，影响磨料磨损的主要因素。

机件材料磨料磨损机理有那几种学说。

简述减轻磨料磨损的措施。

答：(1)①金属材料的磨料磨损机理：微切削机理、疲劳破坏机理、压痕破坏机理、断裂破坏机理。

②材料磨料的相互作用：磨料颗粒上承受的载荷可分解成法向分力和切向分力，在其作用下刺入材料和切削材料，产生损坏。

③磨料本身硬度大小的磨损机理。

（2）主要因素：①金属摩擦面材料的性质：材料硬度越高，耐磨性越好。

②磨料性质：磨料的硬度H/A越大，磨损率越高。

③其他因素：摩擦表面相对运动方式等。

（3）以微量切削为主的假说；以疲劳破坏为主的假说；以压痕破坏为主的假说；以断裂起主要作用的假说。

（4）措施：①减少磨料的进入；②及时清除摩擦过程中产生的磨屑；③增加零件的抗磨性8．粘着磨损按表面破坏程度，分为那五类，各有何特征？简述粘着磨损的机理。

答：（1）分类及特征：①轻微磨损：剪切破坏发生在粘着结合面上，表面转移的材料极轻微；②涂抹：剪切破坏发生在离粘着结合面不远的较软金属浅层内，软金属涂抹在硬金属表面；③擦伤：剪切破坏，主要发生在软金属的亚表层内，有时硬金属亚表面也有滑痕；④胶合：剪切破坏发生在摩擦副一方或两方金属较深入处；⑤咬死：摩擦副之间咬死，不能相对运动（2）粘着磨损的机理：摩擦表面相对滑动时，粘着点被剪切，随后再粘着、再剪切，最后使摩擦表面破坏并形成磨屑。

9．简述发生粘着磨损的条件及影响因素。

答：条件：①摩擦表面洁净，无吸附物、氧化层和润滑剂；②摩擦表面的成份和金相组织互溶性越好越易发生；③接触面愈近愈易发生粘着磨损；④润滑及散热不良，润滑油粘度太高或太低；⑤配合副表面粗糙度太低或太高；⑥接触应力（负荷）过大等。

影响因素：①材料的性能：②塑性材料易发生；③润滑性能；④温度：温度高，润滑油粘度下降，摩擦程度加重；⑤表面状况。

10．微动磨损是一种兼有那几种磨损方式的复合磨损，简述微动磨损发生的条件及影响因素。

答：（1）粘着磨损、氧化磨损、磨料磨损。

（2）条件：①两表面必须承受有载荷；②两表面间存在小振幅振动或反复相对运动界面的载荷和相对运动；③必须使表面产生变形和位移（3）影响因素：接触条件：振幅、载荷、频率、循环数、试样形状；环境条件：温度、湿度、化学性质、润滑剂11．用双原子模型来说明金属弹性变形的机理。

答：金属原子间的吸引力和排斥力平衡时，原子间吸引力距离和排斥力距离r=r0 ,此时原子间相互作用最小，在能量上原子处于稳定状态，施加外力使r<r0 ，或r>r0,产生相斥抗力或者相吸抗力，与之建立新平衡，当撤去外力，又出现新的不平衡，原子又回到原来的相互平衡位置②粘着理论③能量理论r=r0 。

12．单晶体金属的塑性变形一般以什么方向，什么方式进行的。

答：主要以滑移和孪晶两种方式进行。

切应力超过晶体的弹性极限后，晶体的一部分沿着原子排列最紧密的晶面（滑移面）并沿着该晶面上原子排列最紧密的方向（晶面间的间距较大，原子结合力较弱）发生相对滑动。

13．简述弹性后效及其应用。

答：弹性后效：金属材料在低于弹性极限应力作用下会产生应变并逐渐恢复，但是总落后于应力的现象。

（金属材料性质、应力大小和状态以及温度有关）应用：校直轴类零件后回火处理。

14．机械零件产生变形的原因是什么，引起零件产生内应力的因素。

答：变形的主要是零件的应力超过材料的屈服强度所致。

影响因素：外载荷（如超载、结构布置不合理）、温度、内应力（塑性变形、零件从高温时冷却、相变应力）、结晶缺陷（点、线、面缺陷）等15.从使用与维修角度考虑，如何防止零件产生变形失效。

答：（1）使用——①使用机械时，应严格执行操作规程，避免超负荷、超速运行；②发现零部件有局部变形，应及时校正；③避免局部高温；④避免剧烈冲击；⑤机械出现故障征兆时及时维修等。

（2）维修——①满足恢复零件的尺寸、配合精度、表面质量等；②检查和修复主要零件的形状及位置误差；③采用适当的恢复工艺。

制定出与变形有关的标准和修理规范，大力推广能减小内应力及变形的新修复工艺，如刷镀、真空熔结等，用来代替传统的焊接；④合理选择机加工定位；⑤修理中应注意零件正确放置，如轴类零件应竖直放，以免产生变形等16．零件发生塑性变形后，金属材料有何变化。

答：（1）引起材料的组织结构和性能发生变化；(2)较大的塑性变形会使多晶体的各向同性遭到破坏而表现各向异性，金属产生硬化现象；（3）多晶体在塑性变形时，各晶粒及同一晶粒内部的变形是不均匀的，当外力去除后晶粒的弹性恢复也不一样，因而产生内应力；(4)塑性变形使原子活泼能力提高，造成金属的耐磨腐蚀性下降。

17．简述金属零件发生疲劳断裂的过程，如何防止和减轻断裂的危害。

答：疲劳断裂的过程分四个阶段：（1）疲劳裂纹萌生阶段——产生裂纹源；（2）疲劳裂纹的亚临界扩展——裂纹在交变应力作用下，由初始值到临界值这一扩展过程；（3）疲劳裂纹扩展阶段——第一阶段滑移带裂纹在交变应力的持续作用下，疲劳裂纹尖端将沿着与名义应力轴成45°方向滑移扩展（切向扩展）。

第二阶段正应力疲劳裂纹产生以后，在交变应力作用下，绝大部分疲劳裂纹均与名义应力轴成90°夹角的平面扩展（正向扩展）。

（4）瞬时断裂阶段——裂纹由稳态扩展转化为失稳态扩展，整个断面的残余面积便会在瞬间断裂。

防止和减轻的措施：（1）减少局部应力集中（2）减少残余应力影响（3）控制载荷防止超载（4）应根据环境介质、温度、应力大小、负载性质、预寿命等选择适宜的材料。

（5）正确安装零件（6）防止腐蚀（7）维修时避免产生对零件断裂的影响因素（8）注意早期发现裂纹，定期进行无损探伤和检测18．进行断口分析的目的，简述进行断口宏观分析的主要内容。

答：目的：（1）判定断断裂的性质、类型，分析找出破坏的原因；（2）估计断裂零件的超载程度；（3）提出防止断裂的措施。

（2）断口的宏观分析的内容：能分析破断全貌，裂纹和形状的关系，断口与变形的关系，断口与受力状态的关系，初步判定裂纹源位置，破断性质与原因。

19．如何估计疲劳断裂零件的超载程度，画出典型疲劳断口的形貌简图。

答：（1）当疲劳载荷较大时，断口上也可能出现两个或两个以上的疲劳核心区（多源疲劳断裂）。

（2）简图a)低碳钢b）高碳钢20．简述疲劳点蚀起始裂纹的起因及形式，影响疲劳点蚀的因素。

答：21．简述机械修理中常用的基本修理方法。

答：换件法；换位法；调整法；修理尺寸法，附加零件法；局部更换法等。

22．简述机械零件常用的修复方法。

答：焊、补、喷、镀、铆、镶、配、改、校、胀、缩、粘等23.零件修复可采取三种基本方法答：其一是，对已磨损的零件进行机械加工，以使其重新具有正确的几何形状（改变了原有尺寸），这种方法叫做修理尺寸法；其二是，利用堆焊、喷涂、电镀和粘接等方法增补零件的磨损表面，然后再进行机械加工，并恢复其名义尺寸、几何形状以及表面粗糙度等，这种方法叫做名义尺寸修理法。

其三是，通过特别修复技术，改变零件的某些性能，或利用零件的金属的塑性变形来恢复零件磨损部分的尺寸和形状等等24.零件在机加工修复中应注意的问题。

旧件加工有何特点。

答：旧件修复的特点是： 1.加工批量小2.加工余量小3.加工对象不同4.加工表面不同与新品制造相比有：安装定位比较困难、表面粗糙度较难达到要求、平衡问题难以得到保证的三大问题机械加工修复中应注意的问题 1.零件的加工精度需保证 2.定位基准必须准确 3.轴类零件的圆角要合适；4.必须保证零件的动、静平衡；5. 控制加工余量。

25.简述修理尺寸法，有何特点。

掌握标准修理尺寸法的零件配合尺寸的计算方法。

答：修理尺寸法是利用机械加工除去待修配合件中磨损零件表面的一部分，使零件具有正确的几何形状、表面粗糙度和新的尺寸（这个新尺寸对外园柱面来说，比原来名义尺寸小，对孔来说比原来名义尺寸大），而另一零件则换用相应尺寸的新件或修复好的磨损配合件，使它们恢复到原有的配合性质，保证原有配合关系不变的修理方法。

修理尺寸是根据相配两零件中重要而复杂的零件而确定。

可大大延长复杂而贵重零件的使用寿命，简便易行，经济性好；缺点是减弱了零件的强度，使零件互换性复杂化。

26.说“焊修质量高”主要指的是什么？焊缝中易产生气孔，说明其气体来源。