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2025年中职机械（平衡原理实操）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）
请将正确答案的序号填在括号内。（总共10题，每题3分）
1. 刚性转子的平衡条件是（ ）。
A. 总惯性力为零 B. 总惯性力偶矩为零 C. 总惯性力和总惯性力偶矩均为零 D. 重心与回转中心重合
2. 对于静不平衡的刚性转子，其不平衡量一般用（ ）来度量。
A. 质径积 B. 偏心距 C. 不平衡质量 D. 转速
3. 动平衡的刚性转子，其平衡条件是（ ）。
A. 总惯性力为零 B. 总惯性力偶矩为零 C. 总惯性力和总惯性力偶矩均为零 D. 重心与回转中心重合
4. 以下哪种方法不属于刚性转子平衡的实验方法（ ）。
A. 静平衡法 B. 动平衡法 C. 现场平衡法 D. 理论计算法
5. 在静平衡实验中，若转子上有两个不平衡质量，当分别置于水平导轨上时，转子均能静止，说明（ ）。
A. 该转子已达到静平衡 B. 还需进一步调整 C. 该转子可能存在动不平衡 D. 无法判断
6. 刚性转子的平衡精度等级越高，其允许的不平衡量（ ）。
A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 不确定
7. 对于高速旋转的刚性转子，一般采用（ ）进行平衡。
A. 静平衡法 B. 动平衡法 C. 先静平衡后动平衡 D. 无需平衡
8. 平衡质量在转子上的位置对平衡效果（ ）。
A. 有影响 B. 无影响 C. 不确定 D. 影响不大
9. 刚性转子平衡的目的是（ ）。
A. 消除振动 B. 提高转速 C. 降低能耗 D. 提高效率
10. 在动平衡实验中，需要测量转子上不平衡质量的（ ）。
A. 大小和方向 B. 大小 C. 方向 D. 转速

第 II 卷（非选择题，共70分）
1. 填空题（每题4分，共20分）
（1）刚性转子的平衡分为______平衡和______平衡。
（2）静平衡的条件是______。
（3）动平衡的条件是______。
（4）平衡精度等级用______表示。
（5）常用的平衡方法有______、______和______。
2. 简答题（每题10分，共20分）
（1）简述静平衡和动平衡的区别。
（2）说明如何进行刚性转子的静平衡实验。
3. 分析题（15分）
某刚性转子在运行过程中出现振动过大的现象，经检查发现转子上有两个不平衡质量，质量分别为m1 = 2kg，m2 = 3kg，质心到回转中心的距离分别为r1 = 100mm，r2 = 150mm，两不平衡质量的相位差为90°。请分析该转子的不平衡情况，并提出改进措施。
4. 案例分析题（15分）
在一台机床的运行过程中，发现主轴有明显的振动。经检测，主轴的转速为1500r/min，平衡精度等级要求为G6.3。通过现场平衡法，对主轴进行了平衡调整。请分析现场平衡法的优缺点，并说明如何确保平衡效果达到要求。
5. 设计题（20分）
设计一个刚性转子的平衡方案，该转子质量为50kg，转速为2000r/min，平衡精度等级要求为G2.5。要求说明采用的平衡方法、平衡步骤以及所需的设备和工具。

答案
1. C 2. A 3. C 4. D 5. B 6. B 7. B 8. A 9. A 10. A
1. （1）静、动 （2）转子的质心位于回转轴线上 （3）转子的惯性力和惯性力偶矩均为零 （4）许用不平衡量 （5）静平衡法、动平衡法、现场平衡法
2. （1）静平衡只考虑转子惯性力的平衡，而动平衡不仅考虑惯性力的平衡，还考虑惯性力偶矩的平衡。静平衡适用于轴向尺寸较小的转子，动平衡适用于轴向尺寸较大或转速较高的转子。 （2）将转子放在水平导轨上，让其自由滚动，若转子能在任何位置静止，则说明转子已达到静平衡；若转子不能在任何位置静止，则需在较轻的一侧添加平衡质量，直到转子能在任何位置静止。
3. 该转子的不平衡量为m1r1 + m2r2 = 2×0.1 + 3×0.15 = 0.65kg·m。由于两不平衡质量相位差为90°，可采用在转子上对称位置添加平衡质量的方法进行改进。具体措施为：根据计算结果，在与m1、m2相对应的对称位置添加平衡质量，使转子的不平衡量减小到允许范围内。
4. 现场平衡法的优点是可以在设备安装现场进行平衡，无需拆卸设备，节省时间和成本；缺点是平衡精度相对较低，受现场环境影响较大。为确保平衡效果达到要求，应在平衡前对设备进行全面检查，确定不平衡的位置和大小；采用合适的测量仪器和方法进行测量；根据测量结果合理调整平衡质量；平衡后进行复查，确保振动符合要求。
5. 采用动平衡法。平衡步骤：首先用振动传感器测量转子的振动情况，确定不平衡的位置和大小；然后在转子上选定两个或多个平衡平面；通过动平衡仪计算出需要添加的平衡质量的大小和位置；最后在相应位置添加平衡质量。所需设备和工具：振动传感器、动平衡仪、平衡块、扳手等。