长安大学汽车维修工程复习题VIP

汽车维修工程第一章 汽车可靠性1、可靠性：汽车在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。研究可靠性的必要性：（1） 、汽车可靠性是汽车最主要的性能指标，汽车的动力性、经济性、操纵稳定性、平顺性都依赖于可靠性（2） 、汽车可靠性是衡量一个国家汽车工业水平的标准（3） 、从经济效益来看，汽车可靠性直接影响其停驶损失。（4） 、对军事有着重要的影响（5） 、是影响维修的重要因素（维修、燃料消耗、设备）2、可靠性的评价指标：可靠度、失效概率、失效概率密度函数、故障率、平均无故障工作时间、维修度、有效度可靠度：（表示有 n 个汽车零件，在规定的工作条件下和规定的时间 t 内，有 r 个失效，其余 n-r 个还在继续工作）失效概率：失效概率密度函数：故障率：到 t 时刻尚未发生故障的产品（汽车） ，在下一个单位时间内发生故障的条件概率。 （单位：菲特）（设 N 个零件，到 t 时刻的故障件数为 ,其无故障的残余件数为在下一个单位时间 内出现的故障件数为 ，单位时间内的故障件数为 即零件失效率。 ）平均无故障工作时间：离散数据：分组数据：Ni 为落入第 i 区间故障个数；ti 为区间中值；fi 为落入第 i 区间的故障频率 对于不可维产品：从开始工作到发生失效的平均使用时间或次数（MTTF）nrR1F)(tFtdft0xxtt1)()(Rf tNtNtffff )()(f)(ff f(NitMTBF1niniiitftNMTBF11对于可维产品：两次故障的平均间隔时间称为无故障工作时间（MTBF）维修度：可维修性产品在规定的条件下和时间内维修完毕的概率、维修完成的可能性：有效度：可维产品在某一特定瞬时能维持其功能的概率。产品长时间使用的平均有效度：U 为工作时间 D 为停修时间3、汽车故障的类型，分析故障率随时间变化的浴盆曲线。（1） 、按故障的特征分（浴盆曲线）早期故障：故障率随时间变化而下降，属故障率减少型。偶然故障期：故障率是定值，发生故障时负荷大于强度，属突发型。耗损故障期：其故障率随时间变化而不断升高。（2） 、按故障程度分：致命故障、严重故障、一般故障、轻微故障（3） 、按故障现象分：渐发性故障、突发性故障4、 （1） 、经济寿命：对设备进行全面经济分析得出设备处于经济合算、总成本低的寿命时刻，达到此寿命时设备即可报废。（2） 、有效寿命：从浴盆曲线中，偶然故障期故障率最低且稳定的时期（3） 、特征寿命：设备故障概率 F(t)=63.2%【R（t）=36.8%】的状况下，设备运行的时间。（4） 、额定寿命：设备故障概率为 10，可靠度 R(t)=90%【F（t）=10%】状况下，设备运行的时间。（5） 、平均寿命：可维产品平均无故障工作时间（MTBF） ；不可维的平均寿终运行时间（MTTF） 。 （6） 、中位寿命：可靠度为 50时的运行时间。 5、 （1）指数分布特点：故障率是常数；无记忆性；平均寿命等于特征寿命。（2）正态分布特点：以均值 u 为对称轴对称分布；概率密度在均值 u 处取得最大值；均值 u 决定曲线横坐标上的位置；标准差 决定曲线的形状。 )(tTPtMTRBFA（3）威布尔分布特点：尺寸参数 t、未知参数 y 仅是与横坐标轴的位置和尺度大小有关的参数，形状参数 m 才是影响威布尔分布密度曲线形状的参数。不同 m 的威布尔分布可反映浴盆曲线的三种不同失效期。6、威布尔分布形状参数 m 的变化对故障率的影响。m1：故障率增长的情况，描述递增型的耗损故障期。m=34 时非常接近正态分布7、可靠性数据采集的重要性：（1） 、可靠性数据是可靠性工程的基础（2） 、故障数据显示设计系统薄弱环节及如何改进的重要情报。（3） 、可靠数据的产品分为三个阶段（设计、生产、使用维修）设计阶段：收集同类产品的可靠性数据，对新产品设计的可靠性进行预测，有利于方案的对比与选择，大量的可靠性数据对产品的改进和定型提供可靠的科学依据。制造阶段：定期和不定期进行产品的抽检，确定产品合格与不合格，从而指导生产，控制产品质量。 使用维修阶段：可靠性数据收集和处理，对产品的设计，制 造的评价最有权威性可靠性数据的采集方法：现场采集、试验采集注意事项：收集范围、定义故障、时间记录、使用条件、维护条件、取样方法8、系统可靠性的概念及逻辑关系：系统可靠性：在一定的使用条件和要求的工作时间内，系统完成规定功能的概率。串联系统：只要有一个部件失效，系统就失效。并联系统：只要有一个子系统正常工作，系统即可正常工作。串并联组合系统：根据串并联进行计算。9、本章重点在计算题，主要内容包括：1）评价指标参数计算；2）故障分布与寿命估计；3）假设检验（ 检验、柯氏检验） ；4）定时截尾和定数截尾参数2估计、区间估计、给定可靠度下的寿命计算；5）耐磨寿命的可靠性评价；6）不完全样本可靠性评价；7）串联、并联系统的可靠性计算。第 2 章 汽车零件的失效模式及可靠性分析1、零件失效的定义及特征，失效的类型，零件失效的原因。零件失效：零件的几何尺寸、几何形状、金相组织、性能发生变化导致零件不能完成规定的功能。特征：（1） 、损坏，丧失工作能力；（2） 、性能衰退，虽能工作，但不能圆满完成工作；（3） 、呈现出失效的可能性，继续工作会招致严重后果。类型：变形，断裂，表面损伤原因：（1） 、内因：导致失效的物理、化学或机械过程（2） 、外因：a.时间 b.应力物理退化的诱因。异常失效的原因：（1） 、结构设计不合理（2） 、早期间隙放大 0.01mm，汽车寿命减少 1 万公里（3） 、加工、热处理、材料质量等问题（4） 、装配问题（5） 、使用维护不当2、根据断口特征判断断裂失效的基本形式：（1） 、塑性断裂：断裂前有明显的塑性变形，纤维状断裂断口呈杯锥状，剪切断裂断口呈斜 45。（2） 、脆性断裂：断裂前变形量很小；拉断、剪断时断口较平整，压断、扭断时断口呈斜 45。 （3） 、疲劳断裂：断口呈一个源两个区3、疲劳断口的宏观特点，如何根据断口的特点分析疲劳断裂原因？特点：断口呈一个源两个区裂纹源：材料、加工等缺陷引起应力集中，在应力集中处首先产生裂纹。两个区：a.平滑扩展区：裂纹不断向深处扩展，由于反复挤压呈平滑光洁，且有明显的前沿线；b.最后断区：实际应力大于强度时发生瞬断，粗糙且灰暗断口分析：（1） 、前沿线发展不均匀，可能有偶然超载；（2） 、瞬断区面积大小可以反映断裂时承受的应力；（3） 、是否有裂纹源，查看材料的使用正误。4、现代摩擦学理论是如何解释两物体接触时的实际摩擦状况的？1） 、摩擦的分子理论：分子的引力和亲合力作用而引起摩擦。材料塑性越大，变形越大，摩擦力越大材料硬度越大，变形越小，摩擦力越小2） 、分子机械理论：由于摩擦表面的微观不平，只有凸起点间接触，所以实际接触面积很小。接触点由于单位压力产生塑性变形，从而发生粘着。提高接触应力，即增大材料硬度 H，可以减小摩擦系数；降低剪切强度可以降低摩擦系数。纯净表面接触面积大，故摩擦系数就大；污染表面，污染膜可防止金属直接接触，摩擦系数就小 3） 、摩擦的能量理论：各种类型的摩擦和磨损现象都与表面能量有一定关系，表面能量对摩擦面的实际接触面积大小有影响，粘着表面能量与材料硬度 H 比值越大，摩擦系数越大。5、解释粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损和氧化磨损，分析其磨损特点和影响因素。（1）粘着磨损：摩擦面相互滑动时，发生金属间的粘附转移，引起的磨损。特点：由于粘附作用，磨损可能从磨损付一方表面转移到另一方表面上，产生磨损转移。影响因素：材料、工作条件、温度 （2）磨料磨损：硬的颗粒或摩擦付一方粗糙而坚硬，夹在摩擦付之间，在滑动摩擦负荷作用下引起材料的转移而引起磨损。特点：1） 、纯金属及未经热处理硬化的钢，其抗磨能力与自然硬度成正比2） 、热处理硬化的钢其耐磨性随硬度增大而增强3） 、含 C 量大，耐磨性好4） 、脆性材料硬度不能用来衡量耐磨性，断裂韧性才是重要指标影响因素 ：磨粒硬度、磨粒尺寸（3）疲劳磨损：在滚动和滚动加滑动的摩擦副中，由于接触应力的反复作用，表面出现的剥落和点蚀损伤。特点：裂纹形成 裂纹扩展剥落影响因素：材料的质量、表面粗糙度、表面硬度、润滑油粘度（4）微动磨损：紧配合副在压紧表面间，发生低振幅往复切向振动时引起的磨损特点：1）相对运动速度很低2）磨屑不易排出3）局部的磨损强度较大，造成局部表面剥落，易使零件产生疲劳，造成紧配合松动4）磨屑氧化呈红棕色粉末（氧化铁）： 影响因素:材料、载荷、相对湿度、振动频率与振幅、温度（5）氧化磨损6、解释外部粘着、内部粘着及冷粘着、热粘着的特点。外部粘附：粘着点结合强度比摩擦付双方材料的强度低，其脱离发生在粘着点分界面处；粘着时基本内部变形很小，呈现出轻微磨损，摩擦增大。内部粘附：粘着点结合强度比一方金属强度高，脱离发生在软金属一方的表层内部，大块磨粒从基体上撕裂下来。冷粘着：只与正压力有关，由材料凸点塑变引起热粘着：高应力、高速度时引起的摩擦焊7、磨料磨损机理有哪三种假说？1） 、微切屑作用：磨粒对金属表面进行微切屑作用而引起的2） 、表面疲劳：表面层承受循环接触应力，产生材料表面疲劳破坏3） 、犁沟作用：颗粒压入材料表面，沿表面作切线移动，犁出条条沟槽8、微动磨损和表面疲劳磨损的机理。微动磨损：粘附磨损、氧化磨损、表面疲劳、磨粒磨损综合作用的结果,大致分为三个阶段：第一阶段：第二阶段：磨粒被氧化第三阶段：产生磨粒磨损表面疲劳磨损：裂纹形成 裂纹扩展剥落1）裂纹源：在接触应力作用下，亚表层塑性变形而造成晶格滑移，从而产生局部应力集中裂纹源，当有大的滑动时，最大剪切应力向表层移动，内部缺陷也是产生裂纹的源泉。表 层 疲 劳 剥 落产 生 裂 纹接 触 应 力 接 触 点塑 性 变 形微 凸 点 接 触接 触 应 力由 于 振 动 表 面 承 受 大 的 掉 下 磨 粒撕 裂粘 附接 触 点 大 的 接 触 挤 压 应 力2）裂纹扩展：在应力的反复作用下，裂纹向表层内部扩展 3）剥落：多裂纹相互连接到一起，即形成剥落。 9、零件的腐蚀分为：化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀、氢脆、穴蚀10、穴蚀的定义、形成条件，湿式缸套外表面穴蚀的形成机理，汽车使用中如何防止这类穴蚀？穴蚀：与流体相接触的零件表面，在外界振动和液流扰动的情况下，产生零件表面的小凹坑状和海棉状损坏。形成条件：液流扰动和外界振动机理：（气泡溃灭理论）气缸吸气时，缸壁向内振动，水体产生负压 P0真空度而产生气泡；爆发行程时，缸壁向外振动，水体压力增大，在高压下，水泡溃灭，向零件表面产生冲击力造成疲劳有压力差：溃灭时,R 趋于 0.压力差趋于无穷，产生冲击，导致疲劳破坏防治措施： 控制活塞与气缸间间隙，间隙小，振动冲击小 提高缸套的支承刚度； 保持冷却水的纯净，可少产生气泡； 设计缸套水道断面，使水流产生的扰动小； 减小水面张力，可以使气泡排出，可加乳化剂； 控制冷却水温（不在 4060之间） 维修中保证垂直度 第 3 章 汽车维护基础知识1、突发故障和渐发故障的特点及根本区别是什么？突发故障：损坏前没有前兆，即总成和机件达到极限状态是随机的、偶发的。特点：与事前汽车或总成的工作时间无关，仅与外界使用条件或偶然因素有关。由于指数分布无记忆性，所以故障率为常数。渐发故障：表征汽车技术状况参数随行驶里程而逐渐变坏，是工作时间的单调连续函数，是平稳的。 1)(32200Rp特点：1） 、技术状况随汽车使用时间（行驶里程）增加而逐渐变坏，其变化呈平稳单调性。 2） 、同一种汽车在同一时间投入使用后，经一段时间后各车辆的技术状况不可避免呈现出参差不齐，也就是技术状况参数是散布的。根本区别：突发故障的故障率为常数；渐发故障的故障率变化的。2、影响汽车技术状况变化的因素有哪些？（1） 、汽车的本身结构：零件材料、表面加工质量、配合关系、间隙大小、基础件的变形（2） 、使用水平：驾驶操作水平、维修技术水平（3） 、使用条件：燃料质量、润滑油质量、道路条件、气候条件、地理条件 3、预防维护和事后维修思想实质是什么？各有什么特点？预防维护：根据汽车技术状况的变化规律，把维修工作做在技术状况尚未变坏之前。特点：(1)、预防维护对突发性故障不起作用、对渐发性故障可以减少故障的发生。(2)、维护的目的是为了保障汽车在整个使用期内能以最低的单位消耗和费用来维持汽车的工作能力，保持一定的使用可靠度。事后维修：特点：1） 、可以充分发挥每个零件的潜在能力，避免因盲目拆卸引起的人为误差；2） 、由于故障的随机性，因此维修工作无法做计划性安排，组织和管理较困难；3） 、由于预先不掌握故障发生时机，无法对其控制，因而故障率较高而且当故障发生在营运期间时，会导致安全事故。4、为什么预防维护对突发性故障不起作用？而对渐发性故障可以降低故障率？预防维护思想认为汽车在使用过程中由于零件的磨损，疲劳，老化和松动，其技术状况会不断恶化，一定程度时就必然会导致故障发生，维修作业实施在故障发生前。而突发性故障表示汽车总成部件发生故障的时间是随机的，偶然的，所以对突发性故障不起作用，而且假定汽车维护是处于理想状态，即汽车经过维修后，其技术状况基本保持原状，在达到维护周期之前，故障率上升到某一值，经维护后，故障率持有恢复至初始水平，然后随着继续使用又逐渐上升，因此，故障率的变化呈锯齿形，一个维护周期后平均故障率明显降低。5、从技术状况的实际变化规律，分析维修对保持汽车技术状况的作用和局限性。作用：维护对汽车故障率的影响，假定维护是理想的，即汽车经维护后，其技术状况基本恢复到原状， T01 为维护周期，在达到维护周期之前故障率上升到某一 值，经维护后，故障率又恢复到初始水平，然后随着继续使用又逐渐上升，由于维护，故障率的变化呈锯齿状。 是维护周期 T01时平均故障率，它明显低于无维护时的故障率。 局限性：汽车不进行维护，其可靠性随行驶里程的延长逐渐降低，直到为零。实际上，每次维护后，汽车技术状况均可以有所恢复，但很难恢复到原有的水平，汽车经长时间使用后，技术状况会明显下降，只有通过修理，才能使技术状况有较大幅度的提高，但仍达不到原有水平。汽车可靠度是随着行驶里程的延长逐渐变差的，所以，维修只能维持汽车的技术状况，即汽车使用是有一定的限度的，当可靠度下降到一定程度后就要报废。 6、定期检测、按需维护的实质和必须掌握的三个条件是什么？确定续驶里程的意义是什么？条件：1） 、掌握汽车技术状况参数的变化规律2） 、掌握技术状况参数的容许值和极限值3） 、掌握故障的象征、特性及对汽车工作能力的影响意义：掌握了这三个条件，就可以计算汽车的续驶里程 Lr当 LrL 时，本次可以不维护；当 LrL 时，本次应进行维护7、事后维修方式的特点，满足什么条件事后维修才是有利的？此种方法适合于突发性故障，且不涉及行车安全对于渐发性故障，不涉及行车安全，其所造成的经济损失小于预防维护的费用，即： 排除故障所消耗的平均小修费或功能衰退而多消耗的费用； 平均小修间隔里程)1(Rxccxmmrr rc)(01t满足上述关系式时，事后维修才是可行的。8、制定汽车维修制度时应考虑哪些原则？1） 、汽车技术状况变化是一个随机过程，