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40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。1.在机械平衡原理中，以下哪种情况不属于静平衡的范畴？（）A.转子在任意位置都能保持静止B.转子的质心与回转中心重合C.作用于转子上的离心惯性力的合力为零D.转子在低速运转时平稳2.对于动平衡，以下说法正确的是（）A.只需要满足离心惯性力的合力为零即可B.只需要满足离心惯性力的合力矩为零即可C.离心惯性力的合力和合力矩都必须为零D.动平衡与静平衡没有区别3.一个作平面运动的构件，其自由度为（）A.1B.2C.3D.44.平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为（）A.低副B.高副C.转动副D.移动副5.机械平衡的目的是（）A.提高机械效率B.降低振动和噪声C.延长机械寿命D.以上都是6.以下哪种方法不能用于静平衡的计算？（）A.实验法B.解析法C.图解法D.有限元法7.在动平衡计算中，需要确定的参数不包括（）A.不平衡质量的大小B.不平衡质量的位置C.平衡质量的大小D.构件的材料密度8.对于刚性转子，其许用不平衡量与以下哪些因素有关？（）A.转子的质量B.转子的转速C.转子的精度要求D.以上都是9.以下哪种情况会导致机械出现不平衡现象？（）A.构件制造误差B.装配不当C.材质不均匀D.以上都是10.静平衡的条件是（）A.合力为零B.合力矩为零C.合力和合力矩都为零D.不需要满足任何条件11.动平衡的条件是（）A.合力为零B.合力矩为零C.合力和合力矩都为零D.不需要满足任何条件12.对于一个不平衡的转子，通过在其适当位置添加平衡质量来达到平衡的方法称为（）A.平衡校正B.平衡设计C.平衡分析D.平衡计算13.在平衡计算中，通常将不平衡质量向哪个平面上进行分解？（）A.任意平面B.两个选定的平衡平面C.转子的对称平面D.转子的主惯性平面14.以下哪种平衡方法适用于高速转子？（）A.静平衡B.动平衡C.单面平衡D.双面平衡15.对于一个已经平衡的转子，如果其工作条件发生变化，以下说法正确的是（）A.仍然保持平衡B.可能会重新出现不平衡C.平衡状态不受影响D.一定会更加平衡16.在机械系统中，多个不平衡转子的综合影响可以通过（）来分析。A.叠加原理B.等效原理C.替代原理D.以上都不对17.平衡精度的等级越高，说明（）A.转子的不平衡量越小B.转子的转速越低C.平衡的难度越大D.以上都是18.以下哪种仪器可以用于测量转子的不平衡量？（）A.示波器B.振动测试仪C.动平衡仪D.万用表19.在平衡校正过程中，以下哪种操作是不正确的？（）A.准确测量不平衡量B.合理确定平衡质量的位置C.随意增加平衡质量D.进行多次平衡调整20.对于一个复杂的机械系统，其平衡问题通常需要考虑（）A.各个构件的平衡B.整个系统的平衡C.主要构件的平衡D.以上都不对第II卷（非选择题，共60分）一、填空题（共10分，每空1分）答题要求：请在横线上填上正确的答案。1.机械平衡的目的是消除或减小机械在运转时所产生的______和______。2.静平衡的条件是作用于转子上的______的合力为零。3.动平衡的条件是作用于转子上的______的合力及合力矩均为零。4.平衡精度是指转子在______下允许的______。5.平衡质量的大小和位置可以通过______和______来确定。6.平衡校正的方法有______和______。7.对于刚性转子，其许用不平衡量与转子的______、______和精度要求有关。8.平面机构中，两构件通过面接触而构成的运动副称为______。9.一个作平面运动的构件，其自由度为______。10.机械平衡原理在实际应用中，可以提高机械的______、______和使用寿命。二、简答题（共20分，每题5分）答题要求：简要回答问题，语言简洁明了。1.简述静平衡和动平衡的区别。2.说明机械平衡的重要性。3.如何确定一个转子的不平衡质量？4.平衡精度等级是如何划分的？三、计算题（共20分，每题10分）答题要求：写出详细的计算过程和答案。1.已知一个转子的质量为m=100kg，转速n=1500r/min，其许用不平衡量为[U]=20g·mm。现测得该转子的不平衡质量为m1=5g，试求该转子的许用偏心距e。2.有一个作平面运动的构件，其质心为S，在构件上有两个质量分别为m1=2kg和m2=3kg的质点，它们到质心S的距离分别为r1=100mm和r2=150mm，两质点的方位角分别为α1=30°和α2=120°。试求该构件的不平衡质量的大小和方位。四、案例分析题（共10分）答题要求：阅读下面的案例，回答问题。某工厂生产的一台离心式风机在运行过程中出现了强烈的振动，影响了设备的正常运行。经过检查，发现风机的转子存在不平衡现象。1.请分析导致风机转子不平衡的可能原因。（5分）2.针对风机转子不平衡的问题，提出相应的解决措施。（5分）五、综合应用题（共10分）答题要求：根据所给材料，结合所学知识，回答问题。在一个机械传动系统中，有多个转子需要进行平衡。已知其中一个转子的参数如下：质量m=50kg，转速n=2000r/min，工作要求的平衡精度等级为G6.3。1.计算该转子的许用不平衡量。（5分）2.若通过实验测得该转子的不平衡质量为m1=10g，试确定需要在转子上添加平衡质量的大小和位置。（5分）答案：1.D2.C3.C4.B5.D6.D7.D8.D9.D10.A11.C12.A13.B14.B15.B16.A17.A18.C19.C20.B填空题答案：1.振动、噪声2.离心惯性力3.离心惯性力4.给定转速、不平衡量5.计算法、实验法6.加重法、去重法7.质量、转速8.低副9.310.工作性能、可靠性简答题答案：1.静平衡只要求离心惯性力的合力为零，而动平衡要求离心惯性力的合力及合力矩均为零。静平衡适用于轴向尺寸较小的盘类转子，动平衡适用于轴向尺寸较大或转速较高的转子。2.机械平衡可以消除或减小振动和噪声，提高机械的工作性能和可靠性，延长机械的使用寿命，降低能耗，减少零部件的磨损。3.可以通过实验法或解析法来确定转子的不平衡质量。实验法如静平衡实验、动平衡实验等；解析法通过计算转子上各质量的离心惯性力及其合力和合力矩来确定不平衡质量。4.平衡精度等级根据转子的许用不平衡量来划分，等级越高，许用不平衡量越小，平衡要求越高。常见的等级有G400、G160、G6.3、G2.5等。计算题答案：1.首先计算角速度ω=2πn/60=2π×1500/60=157.08rad/s。根据许用不平衡量[U]=me，可得许用偏心距e=[U]/m=20×10^(-3)/(100)=0.2×10^(-3)m=0.2mm。2.计算m1r1=2×100=200kg·mm，m2r2=3×150=450kg·mm。将其分解到x、y轴上：m1r1x=200cos30°=173.21kg·mm，m1r1y=200sin30°=100kg·mm，m2r2x=450cos120°=-225kg·mm，m2r2y=450sin120°=389.71kg·mm。则mx=173.21-225=-51.79kg·mm，my=100+389.71=设计5部分5道大题，要求试题专业并且涵盖内容丰富，禁止丢题内容不全，不要答案，不要图片和公式题，试卷内容开始前不要写标题，不要看图题，试卷中不能加入链接或网址，禁止出现看图类的题目，全文严禁出现表格类题目，考点试题分布要符合该阶段所提到部分的考试范围，每类题型要尽量的丰富及全面。请注意不要使用代码以及markdown格式，整个试卷总字符要求在1500以上2000字以下。不要带任何的解释和说明，不要写标题。题目加粗，试卷开始前不要写标题，选择题，多项选择题和判断题要有答案，题目难度高一点，类型前带w上序号，文章正文开头不需要有解释和说明。试卷开始前不要写标题第一大题开始前需要描述答题要求，试卷开始前不要写标题。试卷不要写表格有关的题目，总试卷分为5个大题，试卷顶部要有班级和姓名表示放在本行的中间位置，参考如下：（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______，班级和姓名放在第二行中间位置；下方模板的题目数量与分数分配随机调整，要求总分100分，用括号将题目数量、分数分配、答题要求分别写在题目后方如(总共4题，每题5分，答题要求)。第一大题为（第I卷），第二到第五大题为（第II卷）；第四、第五大题都需要有材料，并且文科类不要写判断题，题目数量与分数分配按照对应科目调整。第四大题和第五大题的每个小题的题目字数150字到200字之间并留出3行空白作答区域，不要看图类题，不要表类的题目。每一题的题目前的序号不要带有英文字符如：w1。全文严禁画表格。禁止出现以下题目类型的内容，示例如下：1.实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气。现取一定质量的混合物加热至完全反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示：|物质|氯酸钾|二氧化锰|氯化钾|氧|----|----|----|----|----||反应前质量/g|26.5|3.2|0|0||反应后质量/g|0|3.2|14.9|x|2025年中职机械（平衡原理）试题及答案489.71kg·mm。不平衡质量m=√(mx²+my²)/r=√((-51.79)²+489.71²)/r（r为质心到不平衡质量的等效距离，假设为100mm）=492.44kg·mm/100=4.9244kg。方位角α=arctan(my/mx)=arctan(489.71/(-51.79))=-84.04°，即与x轴负向夹角84.04°。案例分析题答案：1.可能原因有：制造过程中零部件加工精度不够，材质不均匀；装配时各部件安装位置不准确，存在偏差；转子长期运行后零部件磨损、变形等。2.解决措施：对转子进行全面检查，确定不平衡的具体位置和程度；采用动平衡仪进行精确测量和调整，添加或去除平衡质量；对磨损或变形的零部件进行修复或更换；加强设备的日常维护和保养。综合应用题答案：1.根据平衡精度等级G6.3，查得许用不平衡量[U]=16000/(ωn)×m，其中ω=2πn/60=2π×2000/60=209.44rad