液压与气压传动教学大纲.docx

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液压与气压传动教学大纲

《液压与气压传动》教学大纲

课程代码：

课程名称：

液压与气压传动

总学时：

72

实验学时：

0

学分：

适用专业：

机械类和近似机械类

一、课程的性质、目的和任务

随着科学技术的不断发展，工业生产自动化程度的不断提高，作为机械工程与自动化专业的学生，从将来从事机械工程技术研究工作的需要出发，除必须具备机械及其工艺知识外，同时还必须掌握有关自动化方面的一些知识。

液压与气压传动是当代先进科学技术之一，它不但渗透在各种工业设备中，而且是科学实践研究，自动化生产的有机组成部分。

“液压传动与气压传动”课是机械类专业必修的专业基础课。

在整个教学计划中，该课程占有很重要的地位，它所介绍的内容，是机械工程技术人员必须掌握，不可缺少的基础技术知识。

课程教学所要达到的目的是：

1、使学生了解和掌握液压与气压传动技术的基本知识，典型液压元件的结构特点和工作原理；2、掌握液压基本回路的组成，典型液压传动系统的工作原理；3、液压传动系统的设计计算及其在工程实际中的应用等；4、通过实验课使学生对液压元件结构及液压传动系统有更深刻的认识，并掌握必要的实验技能和一定的分析和解决问题的实际能力。

二、课程教学基本要求

学完本课程后，应达到下列基本要求：

1.掌握液压传动的基本知识。

2.掌握基本液压元件的结构特点、工作原理、性能及应用。

3.能对一般的机械设备的液压系统进行阅读、分析，具备按设备说明书进行调试和维修的初步能力。

4.能合理地设计一般机械设备的液压系统，具备初步的设计、计算能力，并能合理地选用液压元件。

5.了解液压伺服系统的工作原理、系统组成及性能特点。

6.了解气压传动的基本知识，气动元件的工作原理及气动传动基本回路。

7．具备一定的安装、调试、维修及使用一般液压及气压系统的能力。

三、教学内容和要求

（一）绪论

1、教学内容和教学要求

教学内容：

（1）液压传动的发展

（2）液压传动的工作原理及组成

（3）液压传动系统的图形符号

（4）液压传动优缺点及应用

教学要求：

（1）了解液压传动发展概述；

（2）理解压力、流量、速度的基本概念；

（3）掌握液压系统的工作原理、组成；

重点：

液压传动的工作原理，关于压力和流量的两个重要概念；液压系统的组成；液压油的黏度。

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生初步具有识别简单液压系统的技能，激起学生的学习热情和学习兴趣；

（二）液压油与液压流体力学基础

1、教学内容和教学要求

教学内容：

（1）液体的物理性质

（2）液体静力学基础

液体静压力及特性和液体静力学方程；帕斯卡定律；

（3）液体动力学基础

液体动力学基本概念及连续性方程

（4）液体流动时的压力损失

（5）液体流经小孔和缝隙的流量

（6）液压冲击和空穴现象

教学要求：

（1）了解流体力学三个基本方程式：

连续性方程、伯努利方程和动量方程的意义和计算；

（2）理解动力学基本概念：

理想液体、恒定流动、迹线和流线等；

（3）掌握液体静力学基本方程及意义、压力、流量两个重要参数；

重点、难点：

帕斯卡定律、动力学基本概念及连续性方程；

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生初步理解和掌握有关液压传动工作原理的基础知识，为后面的学习打下基础；

（三）液压泵和液压马达

1、教学内容和教学要求

教学内容：

（1）概述

液压泵的工作原理和分类及主要性能参数；

（2）齿轮泵

齿轮泵的工作原理和分类、参数计算及结构特点；

（3）叶片泵

叶片式液压泵的工作原理、流量计算以及结构中存在的几个问题。

变量叶片泵的工作原理与结构特点。

（4）柱塞泵

柱塞泵的工作原理、流量计算以及结构中存在的几个问题。

柱塞泵的工作原理与结构特点。

（5）各类液压泵的性能比较及应用

（6）液压马达

教学要求：

（1）了解液压泵的概况、发展及类型；

（2）理解齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理及结构特点等；

（3）掌握液压泵主要工作参数计算及齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理；

重点：

液压泵的工作原理和主要性能参数；限压式变量叶片泵的工作原理；直轴式轴向柱塞泵的工作原理和结构特点；液压泵的选用。

（4）液压马达

液压马达的工作原理、分类、特点、主要性能参数；高速及低速大转矩液压马达；

实验要求：

液压元件的拆装

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生理解和掌握常见各种泵的工作原理及性能参数，为整体系统理解和设计打下基础；

（四）液压缸

1、教学内容和教学要求

教学内容：

（1）液压缸

液压缸的类型和特点以及液压缸的速度与流量的关系、牵引力与压力的关系，活塞式、柱塞式、伸缩式、摆动式液压缸的结构特点与工作原理，液压缸组件介绍，缓冲装置的工作原理；

教学要求：

（1）了解液压缸及液压马达的结构形式；

（2）理解常见液压缸及液压马达的工作原理及结构特点等；

（3）掌握液压缸活塞运动速度、推力等参数的计算及液压马达的参数计算；

重点：

单杆双作用液压缸的工作原理和结构以及相关计算；液压缸的基本参数。

液压马达的工作原理和主要性能参数。

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生理解和掌握常见各种液压缸和液压泵的工作原理及性能参数，为整体系统理解和设计打下基础；

（五）液压控制阀

1、教学内容和教学要求

教学内容：

（1）概述

（2）方向控制阀

（3）压力控制阀

（4）流量控制阀

（5）比例控制阀

（6）插装阀及叠加阀

教学要求：

（1）了解方向阀、压力阀、流量阀的结构形式；

（2）理解并掌握常见方向阀、压力阀、流量阀、比例阀的工作原理及结构特点等；

重点：

换向阀的换向原理和滑阀机能。

先导式溢流阀的工作原理和应用；减压阀和溢流阀的主要区别；节流口的形式，进油路节流调速回路的速度负载特性、最大承载能力及效率。

实验要求：

溢流阀的特性验证

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生理解和掌握常见各种控制阀的工作原理及性能参数，为整体系统理解和设计打下基础；

（六）液压辅助元件

1、教学内容和教学要求

教学内容：

密封装置、滤油器、蓄能器、油箱及其它辅件的结构原理和使用。

教学要求：

（1）了解方向阀、压力阀、流量阀的结构形式；

（2）理解并掌握常见方向阀、压力阀、流量阀的工作原理及结构特点等；

重点：

密封装置的选用；滤油器的正确使用；滤油器、蓄能器的功用。

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生理解和掌握常见各种辅助元件的工作原理及作用，为整体系统理解和设计打下基础；

（七）液压基本回路

1、教学内容和教学要求

教学内容：

1.压力控制回路

1）调压回路

2）减压回路

3）卸荷回路

4）平衡回路

5）保压回路

6）增压回路

7）稳压回路

2.快速控制回路

3.方向控制回路

4.多缸工作回路

1）顺序动作回路

2）同步回路

3）多缸快速互不干扰回路

教学要求：

（1）了解常见的基本回路的结构组成及特点；

（2）理解常见基本回路的工作原理及结构特点等；

（3）掌握常见基本回路的压力、流量、速度等基本参数的分析和计算；

重点：

各种调速回路、快速运动回路、速度切换回路、顺序动作回路的工作原理和特性,学会自己设计一些简单的基本回路；

实验要求：

液压基本回路设计连接与组装与综合设计

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生理解和掌握常见各种基本回路的工作原理及作用，为整体系统理解和设计打下基础；

（八）典型液压系统

1、教学内容和教学要求

教学内容：

1.液压系统图的阅读和分析方法

2.YT4543型液压动力滑台液压系统

3.MLS3—170型采煤机及其液压牵引系统

4.日立EX400型单斗全液压挖掘机的液压系统

5.YB32—200型压力机的液压系统

6.XS—ZY—250A型注塑机比例液压系统

7.盘式热分散机比例压力和流量复合控制液压系统

8.XLB1800X10000型平板硫化机的液压系统

教学要求：

（1）了解常见的典型液压系统的结构组成及特点；

（2）理解并掌握常见典型液压系统的工作原理及结构特点等；

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生初步具有分析和理解简单液压系统的技能，逐步培养同学们的分析和设计能力。

（九）液压系统的设计与计算（自学）

1、教学内容和教学要求

教学内容：

液压系统的设计步骤和方法；

液压系统设计计算实例。

教学要求：

（1）了解液压传动系统设计与计算的内容；

（2）理解并掌握液压系统设计计算的内容、方法和步骤等；

重点：

拟定液压系统原理图；选用液压元件；

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生初步具有分析和设计简单液压系统的技能，逐步培养同学们的设计和创新能力。

（十）液压伺服系统

1、教学内容和教学要求

教学内容：

1）概述

2）典型的液压伺服控制元件

3）电液伺服阀

4）液压伺服系统实例

教学要求：

（1）掌握解液压伺服系统的工作原理

（2）熟悉伺服系统工作的四个特点

（3）熟悉液压伺服控制原件及电液伺服阀的原理与用途

（4）了解常见各种伺服阀的类型，工作原理与特点

（5）能分析一般液压伺服系统的工作原理

重点：

液压伺服刀架的工作原理，液压伺服系统的特点，各种液压伺服阀的原理及应用，电液伺服阀的原理与用途，典型液压伺服系统的工作原理；

（十一）气压传动

1、教学内容和教学要求

教学内容：

1）气压传动基础知识

2）气源装置与气动辅助元件

3）气动控制元件

4）气动基本回路

5）气动系统实例及气动系统的设计

教学要求：

（1）了解常见的气源装置和气动辅助元件；

（2）理解并掌握常见气动元件和气动回路的结构特点及工作原理等；

重点：

气压传动系统的组成、工作原理、特点；

2、能力培养目标

通过本单元的教学，使学生理解和掌握常见各种气动元件和气动回路的工作原理及作用，为整体系统理解和设计打下基础；

（十二）液压气动系统的安装、调试、使用与维护

1、教学内容和教学要求

教学内容：

1）液压系统的安装

2）液压系统的调试

3）液压系统的使用、维护和保养

4）气动系统的安装调试与使用维护

教学要求：

（1）掌握各种液压元件的安装方法及注意事项，能够安装液压系统

（2）掌握液压系统的调试方法，能正确调试简单液压系统

（3）了解液压系统的日常使用、维护和保养

（4）掌握气动系统的安装调试，了解气动系统的日常使用、维护

重点：

流体连接件及液压元件的安装，液压系统的调试、试压，气压系统的安装及调试；

（十三）液压系统的故障诊断

1、教学内容和教学要求

教学内容：

1）液压系统的故障原因分析

2）液压系统的故障特征与诊断步骤

3）液压系统的故障诊断方法

4）150kN电镦机液压系统的故障诊断实例

教学要求：

（1）了解液压系统的故障原因；

（2）理解并掌握液压系统的故障诊断方法；

重点：

液压系统的故障原因分析及故障诊断方法；

四、课内实践项目

实训一液压元件拆装

1、内容：

学生自行拆装液压元件，了解并掌握液压元件的结构及原理。

2、目的：

（1）理论联系实际，逐步培养学生的实践动手能力；

（2）使学生能够更透彻的理解和掌握常见液压元件的结构及工作原理和装配程序；

3、要求：

提供常见的工业实用的液压泵、阀、缸及液压附件，实训由学生独立完成。

实训二溢流阀特性验证

1、内容：

学生自行测量溢流阀的静、动态特性，设计测试回路并连接回路，输出结果。

2、目的：

（1）理论联系实际，进一步培养学生的实践动手能力；

（2）使学生能够更透彻的理解常见液压元件的性能参数；

3、要求：

提供快速插接液压综合教学实验台、工控机、打印机等设备，实训由学生独立完成。

实训三液压基本回路的设计

1、内容：

学生自行设计连接液压系统的典型回路，排除故障，输出正确结果。

2、目的：

（1）理论联系实际，进一步培养学生的实践动手能力、分析和解决实际问题的能力；

（2）使学生能够更透彻的理解元件和回路之间关系，并能够独立地把元件组成回路；

3、要求：

提供快速插接液压综合教学实验台、液压基本回路综合教学试验台等设备，学生自行拟定基本的实验方案，并对实验结果进行分析和处理。

五、学时分配建议

学时分配建议表：

序

号

教　　学　　内　　容

学时分配

备　　注

讲课

课内

实训

小计

1

绪论

2

2

2

液压油与液压流体力学基础

4

4

3

液压泵与液压马达

6

6

4

液压缸

6

2

8

5

液压控制阀

6

2

8

6

液压辅助元件

2

2

（自学）

7

液压基本回路

6

2

8

8

典型液压系统

4

4

9

液压系统的设计与计算

2

2

（自学）

10

液压伺服系统

2

2

11

气压传动

6

6

12

液压气压系统的安装、调试、使用与维护

2

2

13

液压系统的故障诊断

2

2

合　　　　计

50

6

56

六、推荐教材与参考资料

推荐教材：

刘延俊主编．液压与气压传动．北京：

机械工业出版社，2012

参考资料：

1.左健民主编.液压与气压传动.北京：

机械工业出版社，2013

2.方昌林主编．液压、气压传动与控制．北京：

机械工业出版社，2011

3.何存兴主编．液压传动与气压传动．武汉：

华中科技大学出版社，2008

七、说明

1、教学和考核方式

以闭卷考试的方式考核，主要考查学生运用本课程分析问题和解决问题的能力，而不需要死记硬背，成绩评定采用百分制。

平时、实验成绩占30％，期末成绩占70％。

2、本课程与其他课程的衔接和分工

本课程属于专业基础课，与《高等数学》、《机械制图与CAD》、《机械设计基础》、《工程材料及热加工基础》、《工程力学》、《机械控制工程基础》等课程有密切联系。

为数控机床结构原理、机床电气控制等专业课的开设奠定了一定的基础。

3、其它