2025年中职机械（平衡原理）试题及答案

2025年中职机械（平衡原理）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项的序号填在题后的括号内。1.在机械平衡原理中，对于刚性转子的平衡，主要是要平衡其（）A.离心惯性力B.离心惯性力偶C.重力D.摩擦力答案：A2.刚性转子的静平衡条件是（）A.转子的质心与回转中心重合B.转子的质心与回转中心不重合C.转子的质心与回转中心平行D.转子的质心与回转中心垂直答案：A3.刚性转子的动平衡条件是（）A.转子的质心与回转中心重合B.转子的质心与回转中心不重合C.转子的惯性力和惯性力偶矩均为零D.转子的惯性力为零答案：C4.对于静不平衡的转子，通常在其（）上加平衡质量。A.质心处B.质心偏移的相反方向C.质心偏移的方向D.任意位置答案：B5.对于动不平衡的转子，需要在（）上加平衡质量。A.两个平衡平面内B.一个平衡平面内C.转子的两端D.转子的中间答案：A6.在平衡实验中，常用的平衡方法不包括（）A.静平衡法B.动平衡法C.加重平衡法D.减重平衡法答案：D第II卷（非选择题共70分）填空题（共20分）答题要求：本卷共4题，每题5分。请在每题的横线上填写正确答案。1.机械平衡的目的是尽可能地消除______或减小______，以减轻有害的振动。答案：惯性力；惯性力偶矩2.刚性转子的平衡分为______和______。答案：静平衡；动平衡3.静平衡的条件是转子的______与______重合。答案：质心；回转中心4.动平衡的条件是转子的______和______均为零。答案：惯性力；惯性力偶矩简答题（共20分）答题要求：本卷共2题，每题10分。简要回答问题。1.简述刚性转子静平衡和动平衡的区别。答案：静平衡只要求转子的质心重回转中心重合，主要平衡离心惯性力；而动平衡要求转子的惯性力和惯性力偶矩均为零，不仅要平衡离心惯性力，还要平衡惯性力偶矩。静平衡是动平衡的基础，动平衡包含了静平衡，但比静平衡更严格。2.说明在进行转子平衡实验时，如何确定平衡质量的大小和位置。答案：对于静不平衡的转子，先找出质心偏移方向，然后在质心偏移的相反方向加平衡质量，平衡质量大小根据质心偏移量和转子转速等因素计算。对于动不平衡的转子，需在两个平衡平面内加平衡质量，通过实验测量和计算确定平衡质量的大小和位置，使惯性力和惯性力偶矩均为零。分析题（共15分）答题要求：本卷共1题，15分。分析以下问题。有一个刚性转子，经测量发现其存在静不平衡。已知转子的质量为m，质心偏移量为e，转速为n。请分析如何采取措施使其达到静平衡状态。答案：首先确定质心偏移方向，然后在质心偏移的相反方向加平衡质量。平衡质量的大小可根据公式计算，设平衡质量为m0，由于要平衡离心惯性力，根据离心惯性力公式F=mω²r，可得mω²e=m0ω²r0（其中r0为平衡质量到回转中心的距离），则m0=me/rr0。通过计算得出平衡质量大小后，将其安装在相应位置，即可使转子达到静平衡状态。综合应用题（共15分）答题要求：本卷共1题，15分。结合材料回答问题。材料：有一个高速旋转的刚性转子，在运行过程中出现了剧烈振动，经检查发现存在动不平衡。已知转子的质量为M，两个平衡平面的距离为L，转子的转速为ω，通过实验测得在两个平衡平面内分别加平衡质量m1和m2后可达到动平衡，m1到回转中心的距离为r1，m2到回转中心的距离为r2。问题：请计算m1和m2的大小。答案：对于动平衡，要使惯性力和惯性力偶矩均为零。设m1产生的惯性力为F1=m1ω²r1，m2产生的惯性力为F2=m2ω²r2。由于惯性力平衡，可得F1=F2，即m1ω²r1=m2ω²r2，m1r1=m2r2。又因为惯性力偶矩平衡，设m1产生的惯性力偶矩为M1=m1ω²r1l1，m2产生的惯性力偶矩为M2=m2ω²r2l2（l1和l2分别为m1和m2到某一参考点的距离，这里l1+l2=L），且M1=M2，即m1ω²r1l1=m2ω²r2l2。联立可得方程组求解m1和m2的大小。设计题（共10分）答题要求：本卷共1题，10分。设计一个简单的刚性转子平衡实验方案。答案：首先准备好实验设备，包括转子、转速测量仪、振动测量仪等。将转子安装在实验台上，启动转子并逐渐加速到一定转速。使用转速测量仪测量转子转速，用振动测量仪测量转子在不同转速下的振动情况。若发现存在不平衡，先判断是静不平衡还是动不平衡。对于