液压基本回路之一优秀教案概要.docx
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液压基本回路之一优秀教案概要
时间分配
教师姓名：
方全双课时4课时
课题名称：
基本回路
教学过程
教学方法
复
习
导
入
新
课
︵
约
7
分
钟
︶
（一）组织教学（1分钟）
检查学生出勤情况，欢迎听公开课的老师和嘉宾，构建和谐快乐课堂。
（老师们、同学们，大家早上好！
首先让我们用热烈的掌声欢迎各位观摩高306模具A班的《机械制造技术基础》的公开课。
今天的课题是液压传动部分的液压基本回路之方向控制回路。
通过所交作业，我发现前段时间同学们学得不错，能自觉思考、公开讨论，现在让我们回忆前面学习的有关内容。
）
组织教学
引起注意
激励法
（二）温故而知新（2分钟）
教师：
1、液压传动的两大基本原理？
学生：
静压传递原理、液流连续性原理。
教师：
2、液压系统的四大组成部分？
学生：
动力、执行、控制、辅助部分。
教师：
这四大部分通过恰当的连接，各司其职，在完成具体的工作中体现液压传动的两大基本原理。
今天我们就来学习液压系统的具体工作（液压基本回路）。
教师提问
学生回答
讲授法
（三）注意观察，自然导入新课（3分钟）
先让我们观看动画演示，按照回路完成的特定功能，一般有如下几种典型回路。
（方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路、顺序动作控制回路、同步回路各一种）。
（要求学生了解典型回路分类，调动课堂气氛）
动画演示
自然分类
演示法
（四）教学内容介绍（1分钟）（让学生了解学习目标）
学习目的：
掌握方向控制回路的工作原理、特点和应用
重点：
方向控制回路的组成和工作原理。
难点：
分析和设计方向控制回路。
教师引出
学习目的、重点、难点
引导法
时间分配
教学内容
教学过程
教学方法
新
课
教
学
︵
约
40
分
钟
︶
（一）方向控制回路的概念（2分钟）
教师展示方向控制回路演示模型，引导学生参与到演示教学中来，通过不同方向控制回路演示，教师提出问题：
什么是方向控制回路？
引发学生思考。
得出方向控制回路的概念与分类：
能控制执行元件的启动、停止及换向作用的液压回路，一般分为换向回路和锁紧回路。
（要求掌握概念与分类）
模型演示
启发提问
引出概念
演示法
对比法
引导法
（二）知识分层学习之一换向回路（各约10分钟）：
1、用二位四通电磁换向阀
使双作用缸换向的回路（9.87b图）
回路构成：
（略）
核心元件：
二位四通电磁
换向阀
Flash播放回路动作过程。
工作原理：
当电磁铁通电（YA+）
换向阀3左位工作
进油路：
泵→3阀左位
→缸左腔，活塞带动工作台
向右移动。
回油路：
缸右腔→3阀左位→油箱
工作台右移至到设定位置，左挡块压下位置开关，发出电信号，使换向阀电磁铁断电（YA-），换向阀3右位工作。
进油路：
泵→3阀右位→缸右腔，活塞带动工作台
向左移动。
回油路：
缸左腔→3阀右位→油箱
工作台左移至到设定位置，右挡块压下位置开关，发出电信号，使换向阀电磁铁通电（YA+），换向阀3左位工作。
完成自动循环换向。
特点：
电磁阀换向最为方便，对于多缸系统易于实现自动循环，但电磁阀动作快，换向时间短，当运动部件惯量较大，速度较快时，换向时容易产生冲击。
交流电磁铁一般不宜作频繁切换，以免烧坏线圈。
应用：
多缸顺序专用铣床液压传动系统。
说明：
为减小换向冲击，可将电磁阀换成电液换向阀。
教与学
Flash演示
教师提问
学生回答
引导法
演示法
类比法
自学法
讲授法
时间分配
教学内容
教学过程
教学方法
新
课
教
学
︵
约
40
分
钟
︶
2、用电液换向阀使双作用缸换向的回路（图9.87c）
回路构成：
（略）
核心元件：
电液换向阀（电磁先导阀、单向节流阀、液控换向阀）
由于回路中出现单向节流阀（阻尼器），对其作用、特点和应用应详细介绍。
图中实线表示工作回路，虚线表示控制回路。
阻尼器原理：
单向阀+可调节流阀组成阻尼器，适当调节阻尼器中节流口大小，利用油液控制换向阀工作位置，能有效提高液控换向阀5的换向平稳性。
Flash播放回路动作过程。
工作原理：
（学生分析，教师评讲）
同上例一样，该系统能完成自动循环换向。
特点：
可通过调节单向节流阀（阻尼器）来控制其液动阀的换向速度，换向冲击小，但仍不能进行频繁切换。
应用：
组合机床液压滑台传动系统，其上可配置各种用途的刀具或工件。
对需要频繁连续的往复运动，且换向过程又有很多要求的机构，如平面磨床、牛头刨床等液压系统，常用机-液换向阀换向回路或时间控制式换向回路，具体可参阅机械设计手册或上网查询（此处可适时上网）。
教师小结：
以上两种换向回路均利用换向阀换向，双作用液压缸可采用二位四通（或五通）、三位四通（或五通）阀换向，按不同用途可选用不同的控制方式（手动、机动、电动、电液动）。
教与学
Flash演示
学生分析
教师讲解
演示法
讲授法
引导法
时间分配
教学内容
教学过程
教学方法
新
课
教
学
︵
约
40
分
钟
︶
如果回路中没有换向阀，能否达到换向的目的呢？
在容积调速的闭式回路中，可利用双向变量泵控制油流的方向来实现液压缸的换向。
3、用双向变量泵换向的回路（教材图9.87d）：
图9.87d中1为双向变量泵，既可改变流量，又可改变供油方向，实现执行部件的调速和换向，本节课只讨论其换向功能。
回路构成：
（略）
核心元件：
双向变量泵
回路演示板演示本回路动
作过程。
当液压泵左边油口为压油
口，压力油入液压缸左腔，活
塞右行，液压缸右腔的油流
回液压泵右边吸油侧（反之亦
然），从而达到换向目的。
单向阀2、3用于液压泵
双向补油，并防止泵压油口的油误入油箱；单向阀5、6使溢流阀4在两个方向实现过载保护。
特点：
功率大、换向精度不高、可用于频繁换向。
应用：
拉床、龙门刨床等。
换向回路小结：
换向回路可利用换向阀换向，也可利用双向变量泵控制油流的方向来实现执行部件的换向。
教与学
回路演示
引起注意
启发提问
演示法
对比法
引导法
时间分配
教学内容
教学过程
教学方法
新
课
教
学
︵
约
40
分
钟
︶
知识分层学习之二：
锁紧回路（10分钟）：
目的：
为了使执行部件能在任意位置上停留,以及在停止工作时,防止其在受力的情况下发生移动,可以采用锁紧回路。
回路特点：
液压元件不工作时，切断其进出油通道，确保位置的准确性，防止停车后的蹿动。
1、用液控单向阀的锁紧回路（图9.88）:
学生分析：
回路构成。
核心元件：
液控单向阀
Flash播放回路换向动作及锁紧过程。
学生分析换向回路：
（略）
教师分析锁紧回路：
阀芯处于中间位置（中
位H机能），液压泵卸荷，
输出油经换向阀回油箱。
由于系统无压力，液控单向
阀4、5关闭，液压缸左
右两腔的油液均不能流动，
活塞被双向闭锁。
特点：
该液压系统液压
缸不工作时，活塞迅速、平
稳、可靠、长时间地被锁住，
不为外力所移动。
应用：
汽车起重机支腿收放机构、飞机起落架收放机构。
教师小结：
采用液控单向阀的锁紧回路，在液压缸的进、回油路中都串接液控单向阀（又称液压锁）,换向阀的中位机能应使液控单向阀的控制油液卸压（换向阀采用H型或Y型）,此时,液控单向阀便立即关闭,活塞停止运动。
能力考察：
此系统用三位四通阀中位H机能构成卸荷回路（压力控制回路）和双向闭锁回路（方向控制回路），左、右位构成换向回路（学生分析）。
导与学
动作演示
对比分析
启发提问
演示法
对比法
引导法
时间分配
教学内容
教学过程
教学方法
分
组
选
题
与
答
题
︵
约
28
分
钟
︶
若不用液控单向阀，只用换向阀的O、M型机能,能否达到锁紧效果，工作过程有何
不同？
学生1组：
油路为补充图1上图采用
O型中位机能的锁紧回路。
当电磁铁均断电，弹簧使
阀芯处于中间位置，液压缸两
工作油口被封闭。
由于液压缸
两腔充满油液，而油液是不可
压缩的，所以向右或向左的外
力均不能使活塞移动，活塞被
双向锁紧。
补充图1
若希望活塞在任意行程位置上被锁紧，只要调节行程开关挡铁的位置即可。
学生2组：
油路为补充图1下图采用M型中位机能的锁紧回路。
其锁紧功能与上图采用O型中位机能的锁紧回路相同，不同的是，上图液压泵不卸荷，并联的其他执行元件运动不受影响，下图液压泵卸荷，并联的其他执行元件运动因液压泵卸荷而不能正常工作。
教师归纳总结：
采用液控单向阀的锁紧回路，活塞可以在行程的任何位置锁紧。
其锁紧精度只受液压缸内少量的内泄漏影响，因此，锁紧精度较高。
而采用换向阀的O、M型机能的锁紧回路，由于换向阀滑阀密封性比液控单向阀的密封性差，回路存在泄漏，锁紧效果较差。
学生思考
小组讨论
分组陈述
教师归纳
练习法
对比法
引导法
竞赛法
体验法
时间分配
教学内容
教学过程
教学方法
分
组
选
题
与
答
题
︵
约
28
分
钟
︶
学生3组：
分析二位三通阀使单作用缸换向的回路（图9.87a）：
学生分析：
当电磁铁通电（YA+），换向阀3右位工作。
进油路：
泵→3阀右位→缸左腔。
作用在活塞上的液压力克服弹簧力使活塞杆右移（液压能→动能+弹性势能）。
回油路：
无（因为是单作用液压缸）。
当电磁铁断电（YA-），
弹簧力使换向阀3左位
工作。
进油路：
泵→溢流
阀（压力达到溢流阀开
启压力，溢流阀打开，
压力油回油箱，保证系
统安全。
）
回油路：
缸左腔图9.87a
→3阀左位→油箱。
活塞杆在弹簧力作用下缩回（弹性势能→动能）。
学生4组：
按练习册58页第六题第2小题要求设计基本回路。
教师巡回指导，作出难点提示，由于各个学生做题思路不同，教师应发挥教学机智，捕捉学生思想火花，作出公正、合理的结论，鼓励为主，志在参与。
学生思考
小组讨论
分组陈述
教师归纳
练习法
竞赛法
体验法
时间分配
教学内容
教学过程
教学方法
课
堂
小
结
、
布
置
作
业
︵
约
3
分
钟
︶
一、课堂小结（2分钟）：
今天我们学习了液压基本回路之一方向控制回路，主要学习了其中的换向回路和锁紧回路。
定义：
控制液流通、断、流动方向的回路统称为方向控制回路。
功能：
控制执行元件的启动、停止及换向。
分类：
换向回路、锁紧回路。
换向回路用于改变执行元件运动方向（进、退）
锁紧回路用于控制执行元件在任意位置停止，并防止其在停止后在外力作用下发生位移。
注意：
锁紧回路常用中位滑阀机能实现或液控单向阀实现。
后者密封性高，回路复杂。
O、M型中位滑阀机能锁紧功能相同，但前者泵不卸荷，不影响并联其他执行元件的工作，而M型则使泵卸荷。
当然，方向控制包括启动、停止等回路，由于时间的原因在此不予展开，有兴趣的同学可参考机械设计手册、液压传动教材或上网搜索有关信息，扩展视野。
总结：
在一个基本回路中，有泵（动力部件）、液压缸（执行部件）、阀（控制部件）、油箱、油管、过滤器（辅助部件），四大部分相辅相成、通力合作，完成一定功能。
在现实社会中，我们应学习这种协作精神，认清别人的长处，发挥自己的优势，在合作中分担责任、分享成功与快乐。
二、布置作业（1分钟）：
练习册P53第三题之9，第四题之8，第五题之29。
归纳总结
引导法
六、板书设计
§9.4液压传动系统的应用实例
一、液压基本回路
定义：
由一些液压元件组成，用来完成特定功能的典型回路。
分类：
方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路、顺序动作控制回路、同步控制回路等。
用途：
机床、其他液压设备。
1、方向控制回路：
定义：
控制执行元件的启动、停止及换向作用的液压回路。
分类：
换向回路、锁紧回路。
（1）教材图9.87b、c、d，换向回路构成、工作原理、特点。
表1、换向回路构成、工作原理、特点、应用。
控制
方式
换向
部件
特点
应用
换向阀
换向
电磁
换向阀
动作快，冲击大，交流电磁铁不宜频繁切换
多缸铣床工作台水平、垂直进给
电液
换向阀
换向速度可控，冲击小，不可频繁切换
液压滑台传动系统
机液
换向阀
时间
控制式
换向过程要求多，换向精度不高，频繁往复运动
平面磨床
牛头刨床
行程
控制式
换向精度高、速度低，
磨带台肩轴、阶梯轴
内、外圆磨床
双向变量泵换向
双向泵
功率大，换向精度不高，频繁换向
拉床、龙门刨床工作台往返
（2）教材图9.88、补充图1，锁紧回路构成、工作原理、特点、应用。
七、教学流程及说明：
流程
问题
说明
复习
四大部件
反思旧知
Flash动画导入
有哪些基本回路
训练观察能力
教师教学
图9.87b、c、d区别
归纳总结能力
Flash展示、导学
图9.88左、右位工作
复习、强化
教师教学
图9.88中位工作
生活知识联系反馈
学生分组讨论
补充图1、9.87a构成、
工作，设计基本回路
知识运用、团队协作
角色互换
学生自主学习
能力展示
教师点评
指出不足，鼓励进步
活跃气氛
课程小结
突出重点，梳理思路
学会学习、学会合作
布置作业
课后练习
巩固知识
八、教学后记：
1、教师采用鼓励、协作、指导的方法开展多种教学活动，较好地完成了教学计划和授课计划。
课前教师上网、去图书馆查阅换向、锁紧回路的影像资料，并布置学生搜索有关信息，课上相互交流，激发学习兴趣，课堂展示自学成果、发掘学习潜力。
2、利用多媒体、液压回路演示板辅助教学提高了学习的直观性，适时上网，启发学生充分利用学习资源；采用引导、启发讨论、竞赛法等加大师生互动，让学生畅所欲言，活跃课堂气氛，让学生在和谐的氛围中享受学习过程、养成良好的学习习惯。
3、课后学生们兴趣盎然，有的自己操纵演示板、有的要复制回路的flash文件、有的提出的问题：
“双向变量泵的供应执行元件若是单活塞杆缸，是否应另设补油装置？
”等等。
这让我很欣慰，并复印有关补充资料满足他们的求知欲。
4、教学实施过程中安排利用多媒体、液压回路演示板辅助教学，时间控制难度较大，速度较快学生印象不深，若时间允许本次课前或课后安排一次实习参观或指导学生自制简单回路，效果会更好。
5、学生针对参考答案自行打分，报到学习委员处的分数较客观，培养学生的自我评估能力和诚信的观念。
九、参考文献：
1、孟陆英编：
《机械制造技术基础》.中国劳动社会保障出版社.2005.
2、唐云岐编：
《机械基础》.中国劳动社会保障出版社.2004.
3、薛祖德编：
《液压传动》.中央广播电视大学出版社.1989.
4、许福玲、陈尧明：
《液压与气压传动》.机械工业出版社.2002.
5、王积伟等主编：
《液压传动》.机械工业出版社.2007.
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