《液压与气压传动》教学大纲.docx

《液压与气压传动》教学大纲.docx

《《液压与气压传动》教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《液压与气压传动》教学大纲.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《液压与气压传动》教学大纲

《液压与气压传动》教学大纲

大纲说明

课程代码：

3335082

总学时：

40学时（讲课34学时，实验6学时）

总学分：

2.5

课程类别：

专业模块选修课

适用专业：

机械设计制造及其自动化专业

预修要求：

再学习本科程前须预修“物理学”、“控制工程基础”、“机械设计工程学”等课程。

一、课程的性质

液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传递和控制的一种传动形式，相对于机械传动来说是一门新技术。

本课程是机械制造与自动化专业的一门专业技术课。

课程的目的和任务

本课程的目的是培养本专业应用型人才做好液压与气压传动方面的基本知识与技能的准备，其任务是让学生掌握液压与气压传动的基础知识，掌握各种液压和气动元件的工作原理、特点、应用和选用方法，熟悉各类液压与气动基本回路的功用、组成和应用场合，了解国内外先进技术成果在机械设备中的应用。

二、课程的基本要求

1．了解液压传动系统的介质性质和压力形成原理。

2．掌握元件的基本结构、工作原理、职能符号和应用。

3．看懂和掌握各种基本回路，看懂液压系统图。

4．能进行液压系统的设计与有关的计算。

5.有关教学方法和教学手段的建议

a.教学方式：

采用多媒体教学。

b.习题课和习题的要求:

由于课时紧张不单独安排习题课，对于作业中出现的问题，在课堂上及时予以解决。

每次课后布置1-3题作业，以书中习题为主。

三、教学大纲的使用说明

本大纲适用于机械设计制造及其自动化专业，在实验项目四和实验项目五中任选一个实验。

。

大纲正文

第一章流体力学基础学时：

8学时（讲课8学时，实验0学时）

本章讲授要点：

（1）了解液压工作介质的种类、理解液体的可压缩性，掌握液体的粘度及对工作介质的要求与选用。

（2）掌握帕斯卡原理，静压力性质、压力分布及单位，绝对压力、相对压力及真空度的概念，流体静压力对固体壁面的作用力，重点掌握静压力基本方程及压力的形成与传递等内容。

（3）了解基本概念：

理想液体、恒定流动、一维流动、流线、流管、流束、通流截面、流量和平均流速。

（4）掌握流体动力学的三个基本方程：

连续方程、能量方程、动量方程及应用。

（5）理解液体流动时的流态，雷诺数的概念，会区分层流与紊流。

（6）掌握两种压力损失（沿程压力损失、局部压力损失）。

（7）掌握流经小孔及缝隙的流量计算。

（8）了解液压冲击产生的原因及减小液压冲击的措施。

（9）了解空穴产生的原因及减小空穴现象的措施。

重点：

静压力基本方程及压力的形成与传递，流体动力学的三个基本方程：

连续方程、能量方程、动量方程及应用，沿程压力损失、局部压力损失，流经小孔及缝隙的流量计算。

难点：

流体运动学的基本概念：

理想液体、恒定流动、一维流动、流线、流管、流束、通流截面、流量和平均流速。

流体动力学的三个基本方程：

连续方程、能量方程、动量方程及应用。

1.1工作介质

1.基本要求与种类

2.物理性质

3.选用与维护

1.2流体静力学

1.静压力及其特性

2.静压力基本方程

3.静压力对固体壁面的作用力

1.3流体运动学和流体动力学

1.基本概念

2.连续方程

3.能量方程

4.动量方程

1.4管道流动

1.流态与雷诺数

2.圆管层流

3.圆管紊流

4.压力损失

1.5孔口和缝隙流动

1.薄壁小孔

2.短孔和细长孔

3.平行平板缝隙

4.环形缝隙

1.6瞬变流动

1.液压冲击

2.气穴现象

第二章液压元件学时：

14学时（讲课12学时，实验2学时）

本章讲授要点：

（1）理解液压泵的工作原理及特点。

（2）掌握液压泵的主要性能参数：

泵的排量、流量、功率与效率计算。

（3）理解外啮合齿轮泵的工作原理、结构特点。

（4）了解外啮合齿轮泵的排量与流量计算。

（5）理解外啮合齿轮泵泄漏、困油及径向不平衡力产生的原因及消除或减小的措施。

（6）了解螺杆泵和内啮合齿轮泵的工作原理和结构特点。

（7）理解单作用叶片泵、双作用叶片泵、限压式变量叶片泵的工作原理、结构特点。

（8）掌握限压式变量叶片泵的特性曲线及其应用。

（9）了解径向柱塞泵的工作原理。

（10）理解轴向柱塞泵的工作原理，结构特点及排量和流量计算。

（11）了解液压泵产生噪声的原因及降低噪声的措施。

（12）了解液压泵的选用。

（13）理解液压马达的特点及工作原理。

（14）理解液压马达的基本参数计算和基本性能。

（15）理解液压缸的类型和特点。

（16）掌握双杆活塞缸、单杆活塞缸的结构和计算及液压缸的设计计算。

（17）了解柱塞缸、增压缸、伸缩缸的工作原理。

（18）理解阀的分类和基本要求。

（19）掌握单向阀、换向阀的结构和工作原理、性能和特点，换向阀的几种典型结构，三位换向阀的中位机能。

（20）掌握溢流阀的工作原理、压力流量特性及在回路中的作用。

（21）掌握减压阀、顺序阀、压力继电器的工作原理、结构特点、作用和应用。

（22）理解节流口流量特性，影响流量稳定性的因素。

（23）掌握普通节流阀、调速阀、溢流节流阀的工作原理、流量特性、结构及作用。

（24）了解叠加阀的组成。

（25）掌握插装式锥阀的工作原理、基本组成及应用。

（26）了解油箱功用、结构及容量计算。

（27）了解过滤器的结构、功用、类型、主要参数、特性及安装。

（28）了解热交换器的结构特点。

（29）了解蓄能器的结构、功用、容积计算及选用和安装

（30）了解管件的特点及适用场合。

重点：

液压泵的主要性能参数：

泵的排量、流量、功率与效率计算，限压式变量叶片泵的特性曲线及其应用，双杆活塞缸、单杆活塞缸的结构和计算及液压缸的设计计算，单向阀、换向阀的结构和工作原理、性能和特点，换向阀的几种典型结构，三位换向阀的中位机能，溢流阀的工作原理、压力流量特性及在回路中的作用，减压阀、顺序阀、压力继电器的工作原理、结构特点、作用和应用，普通节流阀、调速阀、溢流节流阀的工作原理、流量特性、结构及作用。

难点：

溢流阀的工作原理、压力流量特性及在回路中的作用，减压阀、顺序阀、压力继电器的工作原理、结构特点、作用和应用，普通节流阀、调速阀、溢流节流阀的工作原理、流量特性、结构及作用。

2.1液压泵

1..液压泵概述

2.柱塞液压泵

3.叶片液压泵

4.齿轮液压泵

5.液压泵的噪声

6.液压泵的选用

2.2液压执行元件

1.直线往复运动执行元件

2.旋转运动执行元件

3.设计计算

2.3液压控制元件

1.概述

2.阀心的结构和性能

3.常用液压控制阀

4.液压叠加阀、插装阀

2.4液压辅件

1.油箱

2.过滤器

3.热交换器

4.蓄能器

5.管件

第三章液压基本回路学时：

10学时（讲课6学时，实验4学时）

本章讲授要点：

（1）理解调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路、保压回路、平衡回路的工作原理、特点和作用。

（2）掌握进油路节流调速回路、回流节流调速回路，旁油路节流调速回路及调速阀节流调速回路的工作原理，特点、速度负载特性及应用。

（3）理解变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路的工作原理，调速特性和应用，理解变量泵和变量马达，定量泵和变量马达容积调速回路的工作原理，调速特性和应用。

（4）理解限压式变量泵和调速阀及差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路的工作原理，调速特性和应用。

（5）掌握液压缸差动连接快速运动回路，采用蓄能器的快速运动回路，双泵供油快速运动回路，用增速缸的快速回路的工作原理，特点和应用。

（6）掌握快速与慢速换接回路、两种慢速换接回路的工作原理，特点和应用。

（7）了解时间控制换向回路，掌握行程制动换向回路、锁紧回路、缓冲回路各种原理、特点及应用。

（8）理解顺序动作回路、同步动作回路、多执行元件互不干扰回路原理、特点和应用。

重点：

进油路节流调速回路、回流节流调速回路，旁油路节流调速回路及调速阀节流调速回路的工作原理，特点、速度负载特性及应用。

液压缸差动连接快速运动回路，采用蓄能器的快速运动回路，双泵供油快速运动回路，用增速缸的快速回路的工作原理，特点和应用。

快速与慢速换接回路、两种慢速换接回路的工作原理，特点和应用。

难点：

进油路节流调速回路、回流节流调速回路，旁油路节流调速回路及调速阀节流调速回路的工作原理，特点、速度负载特性及应用。

变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路的工作原理，调速特性和应用，掌握变量泵和变量马达，定量泵和变量马达容积调速回路的工作原理，调速特性和应用。

3.1压力控制回路

1.调压回路

2.减压回路

3.增压回路

4.卸荷回路

5.保压回路

6.平衡回路

7.释压回路

3.2速度控制回路

1.节流调速回路

2.容积调速回路

3.容积节流调速回路

4.快速运动回路

5.速度换接回路

3.3方向控制回路

1.换向回路

2.锁紧回路

3.缓冲回路

3.4多执行元件控制回路

1.顺序动作回路

2.同步动作回路

3.多执行元件互不干扰回路

第四章液压系统应用和分析学时：

2学时（讲课2学时，实验0学时）

本章讲授要点：

（1）理解YT4543型动力滑台液压系统的工作原理和特点

（2）了解M1432万能外圆磨床液压系统的组成，工作原理及特点。

重点：

YT4543型动力滑台液压系统的工作原理和特点

难点：

M1432万能外圆磨床液压系统的工作原理及特点。

4.1组合机床动力滑台液压系统

4.2万能外圆磨床液压系统

第五章第六章气动概述学时：

6学时（讲课6学时，实验0学时）

本章讲授要点：

（1）掌握空气的组成、密度和湿度。

（2）了解湿空气的绝对湿度、饱和绝对湿度、相对湿度和空气含湿量。

（3）了解理想气体的状态方程及理想气体的状态变化过程。

（4）了解气体流动的连续性方程和伯努利方程。

（5）了解气体流动的通流能力计算及充气、放气温度与时间计算。

（6）熟悉气缸的分类和气缸的工作特性。

（7）熟悉普通气缸的结构原理，了解其他气缸的结构组成。

（8）了解气动马达的结构、工作原理和特性。

（9）掌握各种单向型控制阀的结构特点、性能、工作原理及应用。

（10）掌握各种换向型控制阀的结构特点、性能、工作原理及应用。

（11）了解气动调压阀的公用、结构特点、工作原理和应用。

（12）了解气动逻辑元件的类型。

（13）掌握各种气动基本回路的工作、性能特点及应用。

重点：

各种单向型控制阀的结构特点、性能、工作原理及应用。

各种换向型控制阀的结构特点、性能、工作原理及应用。

各种气动基本回路的工作、性能特点及应用。

难点：

气体流动的连续性方程和伯努利方程。

湿空气的绝对湿度、饱和绝对湿度、相对湿度和空气含湿量。

5.1气压传动基础知识

1.空气的组成

2.空气的性质

3.气体状态方程

4.充、放气参数的计算

5.2气动执行元件

1.气缸

2.气马达

5.3气动控制元件

1.压力控制阀

2.方向控制阀

3.流量控制阀

4.气动逻辑元件

5.4气动基本回路

1.方向控制回路

2.压力控制回路

3.速度控制回路

4.同步动作回路

5.连续往复运动回路

6.其它回路

本课程对学生自学的要求

要求学生在课前做好预习课后做好复习工作，由于时间关系液压辅助元件在课堂上不作讲解，由学生自学掌握。

课时分配表

序号

内容

学时

讲课

实验

小计

第一章

流体力学基础

8

8

第二章

液压元件

12

2

14

第三章

液压基本回路

6

2+2（选做）

8或10

第四章

液压系统应用和分析

2

2

第五章

气动概述

6

2（选做）

8或6

合计

34

6

40

考核方式

课程考核为期终考一次，采用闭卷形式考试。

推荐教材与参考书目：

建议教材：

宏甲、黄谊、王积伟主编，《液压与气压传动》，机械工业出版社，2000年5月

主要参考书目：

1．章宏甲、黄谊主编，《机床液压传动》，机械工业出版社

2．俞启荣主编，《机床液压传动》，机械工业出版社

3．左健民主编，《液压与气压传动》，机械工业出版社

4．郑洪生主编，《气压传动》，机械工业出版社

5．陈奎生主编，《液压与气压传动》，武汉理工大学出版社

《液压与气压传动》实验大纲

一、总则

1、本大纲的适用范围

1）本大纲相关的课程名称及课程属性

本大纲相关的课程名称：

《液压传动》、《液压与气压传动》，此课程是机械设计制造及其自动化专业的专业技术课。

2）本大纲的适用范围

本大纲适用于机械设计制造及其自动化专业。

3）实验总学时数

实验总学时：

6学时

2、本大纲的实验目的和要求

1）实验目的：

在于使学生掌握基本的实验方法及实验技能，学习科学研究的方法，同时实验也是帮助学生学习和运用理论处理实际问题，验证、消化和巩固基础理论的重要教学环节。

2）实验要求：

要求学生认真做好实验前的预习工作，弄清实验对象和实验目的，分析实验方案；实验过程中同组同学协调工作，认真做好记录，遵守实验操作步骤，对实验结果能进行初步分析和判断；实验后小组讨论，分析实验数据，回答实验问题，最后各同学认真做好实验报告。

3、本实验课程的重点和内容

1）了解液压元件的工作原理，绘制液压元件的符号图。

2）绘制溢流阀工作时的动态、静态特性。

3）分析比较节流阀和调速阀节流调速回路的实验的速度—负载特性。

4）在掌握各种液压或气动基本回路的基础上，自行设计新的回路，以检验设计的正确性与合理性，培养学生的创新能力

4、本大纲所需的实验设备

1）JCYS-Ⅱ综合液压传动实验台。

2）YY-18透明液压传动实验演示台。

3）供拆装用液压元件。

4）气动PLC控制教学综合实验台。

二、实验项目及学时安排

1、实验项目一液压元件拆装实验

1）实验类型：

验证性实验

2）实验开设属性：

必开实验

3）学时数：

1学时

4）实验目的

a）通过元件的拆装实验，搞清楚结构图上难以表达的复杂结构和空间油路。

b）感性地认识各个元件的外形尺寸及有关零件的安装部位，并且对一些重要零件的材料，工艺及配合要求获得初步的了解，弄懂元件的工作原理。

5）实验要求

a）要求完成二个液压元件的拆装，其中必须包括一个液压泵或溢流阀的拆装。

2、实验项目二溢流阀静态特性实验

1）实验类型：

验证性实验

2）实验开设属性：

必开实验

3）学时数：

1学时

4）实验目的

a）深入理解溢流阀稳定工况时的静态特性。

b）深入理解溢流阀瞬时突变工况下的动态特性。

5）实验要求

a）静态：

调压范围，压力振摆，卸荷压力，内泄漏的测定。

b）动态：

压力超调量的测定。

3、实验项目三液压节流调速回路的性能实验

1）实验类型：

验证性实验

2）实验开设属性：

必开实验

3）学时数：

2学时

4）实验目的

a）进一步了解节流阀、调速阀的工作原理和调速性能。

b）通过对节流阀和调速阀节流调速回路的实验，分析比较它们的速度—负载特性。

5）实验要求：

a）测定由节流阀组成的进油路、回油路、旁油路调速回路的速度—负载特性。

b）测定由调流阀组成的进油路调速回路的速度—负载特性。

4、实验项目四液压回路实验

1）实验类型：

设计性实验

2）实验开设属性：

选开实验

3）学时数：

2学时

4）实验目的：

a）配合课堂教学，通过自己搭接各种液压基本回路，观察其工作过程，从而达到掌握各种基本回路的目的。

b）在掌握各种液压基本回路的基础上，自行设计新的回路，以检验设计的正确性与合理性，培养学生的创新能力。

5）实验要求：

a）根据自行设计的液压回路原理图，在实验台上搭接出来，通过观察其动作过程，检验设计的正确性，并进行分析。

5、实验项目五气动回路实验

1）实验类型：

设计性实验

2）实验开设属性：

选开实验

3）学时数：

2学时

4）实验目的：

a）配合课堂教学，通过自己搭接各种气动基本回路，观察其工作过程，从而达到掌握各种基本回路的目的。

在掌握各种气动基本回路的基础上，自行设计新的回路，以检验设计的正确性与合理性，培养学生的创新能力。

5）实验要求：

根据自行设计的气动回路原理图，在实验台上搭接出来，通过观察其动作过程，检验设计的正确性，并进行分析。

注：

在实验项目四和实验项目五中任选一个实验。