液压与气压传动控制综述.docx
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液压与气压传动控制综述.docx
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液压与气压传动控制综述
液压与气压传动控制技术课程标准
课程名称:
液压与气压传动控制技术
课程性质:
必修课(职业能力必修课、职业能力选修课)
计划学时:
72
适用专业:
机电一体化、药剂设备制造与维护
1.前言
1.1课程定位
本课程是高等职业技术教育机电一体化技术专业核心教学与训练项目《机电一体化技术》课程的重要组成模块。
通过本课程的学习和项目训练,使学生掌握液压与气压传动系统在机电一体化设备中应用的基础知识、正确使用液压和气压元件、利用元件组装液压和气压传动系统和系统的故障诊断和排除等基本技能。
以培养学生的综合职业能力、创新精神和良好的职业道德,为学生将来从事专业工作和适应职业岗位变化及学习新的生产科学技术打好基础。
1.2设计思路
坚持以就业为导向,以能力为本位,以培养学生的全面素质为基础,以提高学生的综合职业能力为核心的职教特色。
本课程打破以学科为中心的内容结构体系,突出“必备和够用为度”的职教思想,采用项目教学法,将学科知识按“项目”进行整合,体现以人为本的教学特色,注重学生实践能力的培养。
本课程包含了“液压传动与控制技术”和“气压传动与控制技术”两个模块,每个模块设置了若干个应用型项目,每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成,每个任务均将相关知识和实践(含实验)过程有机结合,力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念。
2.课程目标
1.1总体目标
通过学习,使学生初步掌握终身发展必备的液压和气压控制技术相关的基础知识和基本技能,了解这些知识与技能在生产实践中的应用,关注液压和气压控制技术的现状及发展趋势。
学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯和职业规范,能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。
发展好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣,培养坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神,形成科学的价值观;培养学生的团队合作精神,激发学生的创新潜能,提高学生的实践能力。
1.2具体目标(能力目标、知识目标、素质目标)
1.知识目标
(1)液气压传动的工作原理、液气压传动的组成、液压系统图、职能符号、优缺点等;
(2)液压传动基础中液压油的性质及选用,液体静力学和动力学基础;管路液体的压力损失计算等;
(3)具有液压元件结构、原理、功用、拆装、选用及控制维护能力;
(4)具有气压元件结构、原理、功用、选用及控制维护能力;
(5)具有液压基本回路设计、连接、调试维护能力;
(6)具有综合设计和控制维护液压基本回路能力;
(7)具备对项目设计进行总结、整理、归纳的书面表达及口头表达能力;
(8)培养学生查阅手册、检索资料的能力。
2.学生专业能力目标:
(1)通过实物拆装可以锻炼学生的拆卸、装配能力,掌握元件各个部件之间的装配顺序、定位要求,部件的加工间隙、加工精度等知识。
(2)具有检测,调试,维护常见机械设备液压系统的能力;
(3)具有设计一般复杂程度的液压系统的综合能力;
(4)参与诊断并排除工程机械常见的液压气压故障的初步能力。
3.方法能力和社会能力目标:
(1)培养学生逻辑思维能力与发现问题和解决问题的能力,使学生从习惯思维中解脱出来,引导启发学生的创造性思维能力。
(2)培养学生刻苦钻研的学习态度,善于思考的学习方法,脚踏实地的工作作风。
(3)使学生具备在专业方面可持续发展的能力。
(4)使学生具备正确的价值观与评定事物的能力。
(5)使学生具备良好职业道德和诚信的与人交往沟通的能力。
(6)培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新设计意识。
3.课程内容与要求
3.1教学内容与学时分配
序号
教学单元
工作任务设计
课程内容及教学要求
参考学时
1
液压传动技术基础
1、认识液压传动工作介质的物理特性
2、掌握液压传动工作介质的特点和选用。
3、理解液体静动力学基础
4、掌握管路压力损失计算和元件孔口、隙缝的流量计算
5、理解液压冲击和气穴想象
1、液体的密度、压缩性、粘性。
2、液压传动工作介质的种类和特点,及如何选用。
3、液体静力学基本方程及应用,液体压力的表达方式。
4、流动液体的基本概念,流态、雷诺数;连续性方程、伯努利方程、动量方程。
5、液压沿程损失和局部损失及管路总损失的计算。
6、孔口和隙缝的流量计算和液压冲击、气穴现象。
4
2
液压泵和液压马达
1、了解液压泵的工作原理、特点、类型、主要性能参数、类型。
2、掌握齿轮泵、叶片泵、柱塞泵以及其他类型泵的工作原理、特点、应用。
3、掌握液压马达的类型、工作原理、特点、主要性能参数。
4、掌握液压泵和马达的选用。
1、液压泵的工作原理、特点、类型、主要性能参数、类型。
2、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵以及其他类型泵的工作原理、特点、应用。
3、液压马达的类型、工作原理、特点、主要性能参数。
4、压泵和马达的选用
4
3
液压缸
掌握液压缸类型和功率计算;
理解液压缸主要参数的确定;
掌握液压缸的结构和选用。
液压缸的有效面积与负载;
液压缸的类型:
活塞式液压缸、柱塞式液压缸、摆动式液压缸、数字控制液压缸。
液压缸内径、活塞直径、缸桶长度的确定;
液压缸典型结构及合理选用。
4
4
液压控制元件
了解液压阀的参数、类型和型号;
掌握方向控制阀和应用;
掌握压力控制阀及其应用;
掌握流量控制阀及其应用;
了解新型液压元件及其应用。
液压阀的参数、类型和型号;
单向阀和换向阀;
压力控制阀:
溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器;
节流孔的流量特性公式、节流阀和速度阀;
新型液压元件:
比例阀、插装阀、叠加阀、电液数字控制阀。
4
5
液压系统的辅助控制元件
认识过滤器;
认识储能器;
认识油箱及附件;
油路通道元件。
过滤器的功能和精度、类型和特点、选用和安装;
储能器的种类和选用;
油箱的结构和公用、设计油箱应注意的问题,热交换器;
管路元件及通道集成块。
4
6
液压系统基本回路
掌握压力控制基本回路;
掌握速度控制基本回路;
掌握多缸控制基本回路。
压力控制基本控制回路的概念和要求,类型:
调压回路、卸压回路、保压回路、增压回路;
速度控制基本回路的概念和方法,类型:
节流调速,容积调速、容积节流调速、快速运动回路、速度转换回路;
多缸动作回路:
顺序动作回路、同步动作回路、防干扰回路。
6
7
典型液压系统实例与液压系统设计
了解分析液压系统的一般方法;
分析组合机床动力滑台液压系统;
分析注塑机液压系统;
分析JS01工业机械手液压系统;
掌握液压系统设计要点。
分析液压系统的一般方法;
组合机床动力滑台液压系统的工作原理和特点;
注塑机液压系统的工作原理和特点;
液压系统的设计要点:
确定对液压系统的要求;拟定液压系统原理图;计算和选择液压元件;对液压系统进行必要的验算;绘制正式工作图和编制技术文件。
6
8
液压伺服原理与伺服阀
了解液压伺服系统的特点与分类;
理解液压伺服系统的工作原理与应用;
掌握电液伺服阀的结构与工作原理。
液压伺服系统的特点与分类;
液压伺服系统的工作原理;液压伺服系统的特点和组成;液压伺服系统的基本控制形式。
电液伺服阀的结构和工作原理。
4
9
液压系统的运用
掌握液压系统的安装调试与维护;
掌握液压系统的故障分析和排除。
液压系统的安装、调试、使用与维护;
掌握液压系统的故障诊断的步骤;
培养分析液压系统常见故障产生的原因和排除方法。
2
10
气压传动基础知识
了解空气的基本性质;
理解气体流动的基本方程。
空气的组成和状态变化;
气体状态方程;
气体流动速度和流量;
气体连续性方程和伯努利方程;
气体在管路中流动的压力损失。
2
11
气压传动元件
了解气压传动系统元件类型;
了解气源装置和气动辅助元件;
掌握气动执行元件;
掌握气动控制元件及应用。
掌握气动逻辑元件。
气压传动系统元件类型;
气源装置与空气压缩机、气动辅助装置;
气动执行元件:
气缸和气动马达;
气动控制元件:
方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀;
气动逻辑元件:
高压截止逻辑元件、换向阀的逻辑功能。
4
12
气压传动基本回路
理解气压压力控制回路;
理解气压换向回路;
掌握气压速度控制回路;
掌握气压顺序动作控制回路;
理解计数控制回路;
理解同步控制回路;
理解安全保护控制回路。
1、气压压力控制回路:
基本压力空回路、气液增压回路;
2、气压换向回路:
基本气压换向回路、气液转换器位置控制回路;
3、速度控制回路:
基本速度控制回路、缓冲回路、气液转换器的速度控制回路;
4、顺序控制回路:
往复动作回路、延时控制回路、多执行元件顺序控制回路;
5、计数控制回路;
6、同步动作控制回路;
7、安全保护控制回路:
双手操作安全回路、其他安全保护回路。
6
13
气压传动系统实例与顺序动作系统设计
理解气动传动系统实例;
气动顺序控制系统设计;
气动机械手控制系统
气液压动力滑台气压传动系统;
工件夹紧气压传动系统;
气动顺序控制系统设计:
X-D线图法中符号;障碍信号的判断;形成程序回路的设计步骤;X-D状态图设计法;
气动机械手控制回路:
工作程序图、X-D线图、逻辑原理图、气动回路原理图。
6
14
气动系统的使用和维护
掌握气动系统安装、调试与维护;
掌握气动系统的故障分析与排除。
气动管路系统安装、调试与维护、气动控制元件系统安装、调试与维护;
气动系统的故障分析与排除:
压缩空气杂质引起的故障、气动元件的故障、执行元件的故障、气动辅助元件的故障。
4
15
液压与气压系统设计仿真软件
液压与气压系统仿真软件的功能;
仿真软件在气压与液压系统设计的应用。
液压与气压仿真软件种类和功能;
Fluidsim软件简介
液压与气压控制系统回路的仿真设计。
12
4.实施建议
单元序号
教师准备
学生准备
教学地点
1
液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
2
各类液压泵、液压马达、液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
3
各类液压缸、液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
4
各类方向阀、压力控制阀、流量控制阀、液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
5
过滤器、储能器、油箱、管路元件、液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
6
各类基本回路图纸、液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
7
典型液压系统图纸、液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
8
液压伺服阀、液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
9
液压连接管路、液压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
10
气压压连接管路、气压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
11
空气压缩机、气缸、气压马达、气压连接管路、气压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
12
气压空元件、气压压连接管路、气压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
13
气压控制基本回路图纸、气压压连接管路、气压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
14
典型气压控制回路图纸、气压压连接管路、气压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
15
气压压连接管路、气压元器件、软件、课件
绘图纸、绘图工具、液压气压元器件拆装工具。
液压与气压实验实训室
单元名称
液压传动技术基础
单元任务
掌握液压传动工作介质的特点和选用。
学时数
1
理解液体静动力学基础
学时数
2
掌握管路压力损失计算和元件孔口、隙缝的流量计算;
学时数
1
重点难点
1、液体静动力学基础
2、管路压力损失计算和元件孔口、隙缝的流量计算;
任务一
掌握液压传动工作介质的特点和选用。
学时数
1
重点难点
工作介质的种类和特点,及如何选用。
单元知识点
教学实施
备注
教
学
做
内容
内容
内容
1、液体的密度、压缩性、粘性。
2、液压传动工作介质的种类和特点,及如何选用。
液压传动工作介质的种类和特点,及如何选用。
液体的密度、压缩性、粘性。
如何选用液压传动工作介质。
任务二
理解液体静动力学基础
学时数
重点难点
静力学基本方程及应用;连续性方程、伯努利方程、动量方程。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
2
1、液体静力学基本方程及应用,液体压力的表达方式。
2、流动液体的基本概念,流态、雷诺数;
3、连续性方程、伯努利方程、动量方程。
内容
内容
内容
静力学基本方程及应用;
2、连续性方程、伯努利方程、动量方程。
流动液体的基本概念,流态、雷诺数;
液体压力的表达方式。
1、液体压力的表达方式。
任务三
掌握管路压力损失计算和元件孔口、隙缝的流量计算;
学时数
1
重点难点
液压沿程损失和局部损失及管路总损失的计算。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
1、液压沿程损失和局部损失及管路总损失的计算。
2、孔口和隙缝的流量计算和液压冲击、气穴现象。
内容
内容
内容
液压沿程损失和局部损失;
2、管路总损失的计算。
3、孔口和隙缝的流量计算
液压冲击、气穴现象。
1、管路总损失的计算。
2、孔口和隙缝的流量计算
单元名称
液压泵和液压马达
单元任务
了解液压泵的工作原理、特点、类型、主要性能参数、类型。
学时数
1
掌握齿轮泵、叶片泵、柱塞泵以及其他类型泵的工作原理、特点、应用。
2
3、掌握液压马达的类型、工作原理、特点、主要性能参数;掌握液压泵和马达的选用。
1
重点难点
1、液压泵的类型、主要性能参数;2液压马达的类型、工作原理、特点、主要性能参数。
3、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵以及其他类型泵的工作原理、特点、应用。
任务一
液压泵
学时数
1
重点难点
主要性能参数
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
1、液压泵的工作原理、
2、液压泵特点、类型、
3、液压泵主要性能参数。
内容
内容
内容
液压泵的工作原理;
液压泵主要性能参数、
液压泵特点、类型、
认识液压泵的主要性能参数。
任务二
液压泵
学时数
2
重点难点
齿轮泵、叶片泵、柱塞泵以及其他类型泵的工作原理、特点、应用。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
1、齿轮泵工作原理、特点、应用。
2、叶片泵工作原理、特点、应用。
3、柱塞泵工作原理、特点、应用。
4、其他类型泵的工作原理、特点、应用。
内容
内容
内容
1、齿轮泵工作原理、特点、应用。
2、叶片泵工作原理、特点、应用。
3、柱塞泵工作原理、特点、应用。
其他类型泵的工作原理、特点、应用。
齿轮泵、叶片泵、柱塞泵拆;
液压泵的选用。
任务三
液压马达
学时数
1
重点难点
液压马达的类型、工作原理、特点、主要性能参数;掌握液压泵和马达的选用。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
液压马达的类型、
液压马达工作原理、特点、
液压马达主要性能参数;
掌握液压泵和马达的选用。
内容
内容
内容
液压马达工作原理、特点;
液压马达主要性能参数
液压马达的类型;
液压马达主要性能参数
液压泵和马达的选用;
液压马达的拆装
单元名称
液压缸
单元任务
1、掌握液压缸类型和功率计算;
学时数
1
2、理解液压缸主要参数的确定;
2
3、掌握液压缸的结构和选用。
1
重点难点
1、液压缸的类型;液压缸内径、活塞直径、缸桶长度的确定;
任务一
1、掌握液压缸类型和功率计算;
学时数
1
重点难点
1、液压缸的有效面积与负载;2、液压缸的类型。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
活塞式液压缸、
柱塞式液压缸、
摆动式液压缸、
数字控制液压缸。
内容
内容
内容
1、活塞式液压缸、
2、柱塞式液压缸、
3、摆动式液压缸、
4、数字控制液压缸
1、活塞式液压缸、
2、柱塞式液压缸、
3、摆动式液压缸、
4、数字控制液压缸
拆装:
活塞式液压缸、柱塞式液压缸、摆动式液压缸、数字控制液压缸。
任务二
理解液压缸主要参数的确定;
学时数
2
重点难点
1、液压缸的有效面积与负载;2、液压缸内径、活塞直径、缸桶长度的确定。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
液压缸的有效面积计算;
液压缸负载计算;3、液压缸内径;
4、活塞直径、
5、缸桶长度的确定。
内容
内容
内容
1、液压缸的有效面积计算;
2、液压缸负载计算;
3、液压缸内径、活塞直径、缸桶长度的确定。
1、液压缸的有效面积计算;液压缸负载计算;2、液压缸内径、活塞直径、缸桶长度的确定。
拆装:
液压缸
任务三
掌握液压缸的结构和选用。
学时数
1
重点难点
掌握液压缸典型结构;合理选用液压缸。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
掌握液压缸典型结构;
2、合理选用液压缸。
内容
内容
内容
掌握液压缸典型结构;
合理选用液压缸。
合理选用液压缸。
单元名称
液压控制元件
单元任务
1、了解液压阀的参数、类型和型号;
学时数
1
2、掌握方向控制阀和应用;
2
3、掌握压力控制阀及其应用
2
4、掌握流量控制阀及其应用;
2
5、了解新型液压元件及其应用。
1
重点难点
节流孔的流量特性公式、节流阀和速度阀;压力控制阀:
溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器;
任务一
了解液压阀的参数、类型和型号
学时数
1
重点难点
液压阀的参数、类型和型号;
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
液压阀的参数、
液压阀类型和型号;
内容
内容
内容
液压阀的参数、
液压阀类型和型号;
认识各类液压阀
任务二
掌握方向控制阀和应用
学时数
2
重点难点
1、液压单向阀2、液压换向阀;
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
液压单向阀类型和结构
液压换向阀类型和结构;
各类换向阀应用。
内容
内容
内容
1、液压单向阀类型和结构;2、液压换向阀类型和结构;
1、液压单向阀类型和结构;2、液压换向阀类型和结构;
认识液压单向阀类型和结构;
认识液压换向阀类型和结构;
任务三
掌握压力控制阀及其应用
学时数
重点难点
压力控制阀:
溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器;
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
溢流阀结构类型和应用;
减压阀结构类型和应用、
顺序阀结构类型和应用、
压力继电器结构类型和应用;
内容
内容
内容
1、溢流阀结构类型和应用;
2、减压阀结构类型和应用、
3、顺序阀结构类型和应用、
4、压力继电器结构类型和应用;
1、溢流阀结构类型和应用;
2、减压阀结构类型和应用、
3、顺序阀结构类型和应用、
4、压力继电器结构类型和应用;
拆装认识使溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器用
任务四
流量控制阀及其应用
学时数
2
重点难点
1、节流孔的流量特性公式;2、节流阀3、速度阀;
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
节流孔的流量特性公式;
节流阀结构类型和应用;
3、速度阀结构类型和应用;
内容
内容
内容
1、节流孔的流量特性公式;
2、节流阀结构类型和应用;
3、速度阀结构类型和应用;
1、节流孔的流量特性公式;
2、节流阀结构类型和应用;
3、速度阀结构类型和应用;
认识节流阀结构类型和应用;速度阀结构类型和应用
任务五
新型液压元件及其应用
学时数
1
重点难点
比例阀、插装阀、叠加阀、电液数字控制阀。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
比例阀结构应用、
插装阀结构应用、
叠加阀结构应用、
电液数字控制阀结构应用。
内容
内容
内容
1、比例阀结构应用、
2、插装阀结构应用、
3、叠加阀结构应用、
4、电液数字控制阀结构应用。
1、比例阀结构应用、
2、插装阀结构应用、
3、叠加阀结构应用、
4、电液数字控制阀结构应用。
1、比例阀结构应用、2、插装阀结构应用、3、叠加阀结构应用、4、电液数字控制阀结构应用。
单元名称
液压系统的辅助控制元件
单元任务
1、认识过滤器;
学时数
1
2、认识储能器;
1
3、认识油箱及附件;
1
4、油路通道元件。
1
重点难点
过滤器的功能和精度、类型和特点、选用和安装;管路元件及通道集成块。
任务一
认识过滤器;
学时数
1
重点难点
过滤器选用和安装;过滤器功能和过滤精度。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
过滤器功能与过滤精度;
过滤器的类型与特点;
过滤器的选用和安装。
内容
内容
内容
1、过滤器功能与过滤精度;
2、过滤器的类型与特点;
3、过滤器的选用和安装。
1、过滤器功能与过滤精度;
2、过滤器的类型与特点;
3、过滤器的选用和安装。
过滤器的选用和安装。
任务二
储能器;
学时数
1
重点难点
储能器种类和作用
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
储能器作用;
储能器种类
内容
内容
内容
储能器作用;
储能器种类
储能器作用;
储能器种类
储能器作用;
储能器种类
任务三
油箱及附件
学时数
1
重点难点
油箱的功用和机构;油箱设计时应注意的问题。
教学实施
备注
单元知识点
教
学
做
热交换器;
油箱的功用和结构
油箱设计时应注意的问题
内容
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内容
1、热交换器;
2、油箱的功用和结构
3、油箱设计时应注意的问题
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- 关 键 词:
- 液压 气压 传动 控制 综述