液壓傳動與氣動

1、 機(jī) 電 教 研 組教案課程名稱： 液壓與氣壓傳動 所教班級： 14機(jī)電2 任課教師： 易嬋潔 任教學(xué)期： 2015-2016學(xué)年（2）單元（項目）名稱第一章 液壓傳動概述本課課題（項目）緒論§1-1液壓傳動原理及其系統(tǒng)組成課題序號1課 型講授課 時2教學(xué)目標(biāo)知識與能力1.了解液壓傳動的工作原理2.掌握液壓傳動傳統(tǒng)的組成部分及其功用3.了解其優(yōu)缺點和液壓傳動發(fā)展過程過程與方法閱讀教材、深入思考、嘗試判斷、反思、自主、合作、探究情感態(tài)度價值觀培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的態(tài)度，學(xué)會合作，探索發(fā)現(xiàn)的意識，解決問題的意識和能力教學(xué)重點1.液壓傳動傳統(tǒng)的組成部分及其功用2.液壓傳動的工作原理教學(xué)難點液壓傳動

2、的工作原理個人補(bǔ)充和修改利用班級媒體資源進(jìn)行課堂搜索和展示教學(xué)資源多媒體課件教學(xué)后記教學(xué)設(shè)計創(chuàng)新：采用動畫演示幫助學(xué)生理解液壓千斤頂工作原理。注：進(jìn)行集體備課的科目，各任課教師要根據(jù)學(xué)情再對集體教案進(jìn)行補(bǔ)充和修改。教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容及步驟師生活動預(yù)習(xí)檢測學(xué)生課前預(yù)習(xí)緒論知識點教師引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)探究實踐引入新課液壓與氣壓傳動是以有壓流體（壓力油或壓縮空氣）為能源介質(zhì)，來實現(xiàn)各種機(jī)械的傳動和控制。講授新課緒論一、液壓傳動的概念液壓傳動是指用液體作為工作介質(zhì)、借助于液體的壓力能進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動形式。§1-1液壓傳動原理及其系統(tǒng)組成一、液壓傳動的原理以油液為工作介質(zhì)，通過密封

3、容積的變化來傳遞運動，通過油液內(nèi)部的壓力來傳遞動力。液壓千斤頂工作原理二、液壓傳動系統(tǒng)的組成液壓傳動系統(tǒng)除了工作介質(zhì)外，主要由四大部分組成：1.動力元件液壓泵。2.執(zhí)行元件液壓缸或液壓馬達(dá)。3.控制元件液壓閥（流量、壓力、方向控制閥等）。4.輔助元件系統(tǒng)中除上述三部分以外的其他元件，如油箱、管路、過濾器、蓄能器、管接頭、壓力表開關(guān)等。三、液壓傳動的優(yōu)缺點（一）優(yōu)點1.能夠方便地實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍大。2.與機(jī)械傳動和電氣傳動相比，在相同功率情況下，液壓傳動系統(tǒng)的體積較小，重量較輕。3.工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實現(xiàn)頻繁換向。4.便于實現(xiàn)過載保護(hù)，而且工作油液能使傳動零件實現(xiàn)自潤滑，因此使用壽

4、命較長。5.操縱簡單，便于實現(xiàn)自動化，特別是與電氣控制聯(lián)合使用時，易于實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。6.液壓元件實現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，易于設(shè)計、制造和推廣應(yīng)用。（二）缺點1.液壓傳動中不可避免地會出現(xiàn)泄漏，液體也不可能絕對不可壓縮，故無法保證嚴(yán)格的傳動比。2.液壓傳動有較多的能量損失（泄漏損失、摩擦損失等），故傳動效率不高，不宜作遠(yuǎn)距離傳動。3.液壓傳動對油溫的變化比較敏感，不宜在很高和很低的溫度下工作。教師導(dǎo)入學(xué)生分析討論教師引導(dǎo)學(xué)生歸納學(xué)生筆記整理鞏固提高1液壓傳動的工作原理是以 作為工作介質(zhì)，通過 的變化來傳遞運動，通過 來傳遞動力。2液壓傳動系統(tǒng)除工作介質(zhì)外，由動力、執(zhí)行、控制和輔助

5、四大部分組成，各部分的作用如下：(1)動力部分：將原動機(jī)的 能轉(zhuǎn)換為油液的 能。(2)執(zhí)行部分：將 轉(zhuǎn)換為驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)的 。(3)控制部分：用來控制和調(diào)節(jié)油液的 、 和 。(4)輔助部分：起 、 、 、 和密封學(xué)生自主探究，解答題目評價總結(jié)1.液壓傳動利用液體的壓力能來傳遞動力（運動和力），與其他傳動方式特點不同。2.液壓系統(tǒng)由動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件組成，用液壓油作為工作介質(zhì)。教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)作業(yè)布置鞏固作業(yè)1.液壓傳動的工作原理2.液壓傳動系統(tǒng)的組成及各部分的作用預(yù)習(xí)作業(yè)預(yù)習(xí)壓力的定義及其特性單元（項目）名稱第一章 液壓傳動概述本課課題（項目）§1-2液體靜力學(xué)

6、基礎(chǔ)課題序號2課 型講授課 時2教學(xué)目標(biāo)知識與能力1. 了解液體的粘性，熟悉壓力的概念和特性2. 掌握靜壓傳遞原理過程與方法閱讀教材、深入思考、嘗試判斷、反思、自主、合作、探究情感態(tài)度價值觀培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的態(tài)度，學(xué)會合作，探索發(fā)現(xiàn)的意識，解決問題的意識和能力教學(xué)重點1. 了解液體的粘性，熟悉壓力的概念和特性2. 掌握靜壓傳遞原理教學(xué)難點靜壓傳遞原理的應(yīng)用個人補(bǔ)充和修改利用班級媒體資源進(jìn)行課堂搜索和展示教學(xué)資源多媒體課件教學(xué)后記教學(xué)設(shè)計創(chuàng)新：通過動畫演示和圖形分析加深學(xué)生對知識的理解。注：進(jìn)行集體備課的科目，各任課教師要根據(jù)學(xué)情再對集體教案進(jìn)行補(bǔ)充和修改。教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容及步驟師生活動預(yù)習(xí)檢測

7、液壓傳動工作介質(zhì)的性質(zhì)教師引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)探究實踐引入新課液體是液壓傳動的工作介質(zhì)，是能量進(jìn)行傳遞的中間媒介。因此，了解液體的基本力學(xué)性質(zhì)，掌握液體在平衡狀態(tài)和運動狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律，有助于正確理解液壓傳動原理。液壓的最重要的性質(zhì)為粘性和可壓縮性。講授新課§1-2液體靜力學(xué)基礎(chǔ)一、液壓傳動工作介質(zhì)的性質(zhì)（一）粘性1.概念：液體內(nèi)部各點由于速度不等，也會產(chǎn)生摩擦力，以阻止液層間的相對滑動的性質(zhì)。2.粘性的物理意義：既反映流動是液體內(nèi)摩擦力的大小，也反映出液體的流動性能。3.影響?zhàn)ざ鹊囊蛩兀簻囟群蛪毫?。液體的粘度隨溫度和壓力的變化而變化。一般來說，溫度升高，粘度下降；壓力升高，粘度增加。（

8、二）可壓縮性1.概念：液體受壓力后其容積發(fā)生變化的性質(zhì)。2.說明：低壓系統(tǒng)中，液體可認(rèn)為是不可壓縮的；二、液壓傳動基礎(chǔ)知識（一）壓力1.壓力的概念 指靜止液體在單位面積上所受的作用力稱為靜壓力，簡稱為壓力。2.壓力具有兩個特性：（1）油液內(nèi)任意點受到的各方向的靜壓力都相等；（2）靜壓力的方向為垂直指向受壓表面。三、液壓傳動系統(tǒng)中壓力的建立液壓傳動系統(tǒng)中流動油液的壓力，主要考慮靜壓力。分析： 圖1-5P61.活塞的運動是由于液壓缸左腔內(nèi)油液的體積增大而引起的。2.液壓傳動系統(tǒng)中油液的壓力取決于負(fù)載的大小，并隨負(fù)載大小的變化而變化。3.液壓系統(tǒng)中要有保護(hù)措施，否則系統(tǒng)將會破壞。負(fù)載的并聯(lián)圖1-6當(dāng)

9、有幾個負(fù)載并聯(lián)時，則壓力取決于克服負(fù)載的各個壓力值中的最小值。壓力建立的過程是從無到有，從小到大迅速進(jìn)行的。（二）靜壓傳遞原理1.內(nèi)容在密封容器內(nèi)施加于靜止液體任一點的壓力將以等值傳遞到液體中各點，這就是靜壓傳遞原理，又稱帕斯卡原理。設(shè)互相連通的兩缸A和B的面積分別為A1、A2，外力F1，重力W小活塞缸的壓力p1=F1/A1大活塞缸的壓力p2=F2/A2結(jié)論：p1=p2 或教師導(dǎo)入學(xué)生自主學(xué)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生分析學(xué)生分析討論鞏固提高1、單位時間內(nèi)流過管路或液壓缸某一截面的油液體積稱為 ，用符號 表示，單位是 。2、液壓傳動中，活塞(或液壓缸)的運動速度僅與活塞(或液壓缸)的 和流人液壓缸 有關(guān)，而

10、與油液的 無關(guān)。3、壓力和流量是液壓傳動中兩個極為重要的參數(shù)。壓力的大小決定于 ，而流量的大小決定了執(zhí)行元件的 。4、液壓傳動的兩個基本原理是 和 。學(xué)生自主探究，解答題目評價總結(jié)1.在液壓傳動中，可近似地認(rèn)為液體是不可壓縮的。液壓油的粘性大小可用粘度來表示。粘度越高，則粘性越大，表象為油越稠。粘度隨溫度的升高而下降，隨壓力的升高而增大。2.帕斯卡原理是液壓傳動的理論基礎(chǔ)。教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)作業(yè)布置鞏固作業(yè)練習(xí)卷預(yù)習(xí)作業(yè)預(yù)習(xí)流量和流速知識點單元（項目）名稱第一章 液壓傳動概述本課課題（項目）§1-3液體動力學(xué)基礎(chǔ)課題序號3課 型講授課 時2教學(xué)目標(biāo)知識與能力1.掌握流量的概念及計算

11、。2.掌握平均流速的概念及計算。3.掌握流體連續(xù)運動方程。 過程與方法閱讀教材、深入思考、嘗試判斷、反思、自主、合作、探究情感態(tài)度價值觀激發(fā)學(xué)生興趣，充分調(diào)動學(xué)生主觀能動性，培養(yǎng)自信心和職業(yè)精神教學(xué)重點1. 流量的概念、平均流速的概念及計算2. 流體連續(xù)運動方程教學(xué)難點流體連續(xù)運動方程應(yīng)用個人補(bǔ)充和修改利用班級媒體資源進(jìn)行課堂搜索和展示教學(xué)資源多媒體課件教學(xué)后記教學(xué)設(shè)計創(chuàng)新：理論聯(lián)系實際，便于學(xué)生對知識的理解。注：進(jìn)行集體備課的科目，各任課教師要根據(jù)學(xué)情再對集體教案進(jìn)行補(bǔ)充和修改。教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容及步驟師生活動預(yù)習(xí)檢測讓學(xué)生了解一些基本概念：流量與流速的概念。教師引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)探究實踐導(dǎo)

12、入新課液體動力學(xué)主要研究液體流動時的流動狀態(tài)、運動規(guī)律及能量守恒。本課主要分析流量、流速、流動的連續(xù)性及能量守恒。講授新課理想液體：不可壓縮的液體。一、流量 通流截面 流量：單位時間內(nèi)流過某通流截面的液體體積稱為流量。用符號表示 qv=v/t流量，單位m3/s（米3/秒），常用單位為L/min（升/分）1m3/s = 6×104L/min二、流速平均流速 油液通過管路或液壓缸的平均流速,m/s油液的流量, m3/s管路的通流面積或液壓缸的有效作用面積, m2在液壓中液體流動速度與活塞運動速度相同。當(dāng)面積一定時，活塞運動速度取決于輸入液壓缸的流量。結(jié)論：1、活塞（或液壓缸）的運動速度等

13、于液壓缸內(nèi)油液的平均流速。2、活塞（或液壓缸）的運動速度僅與活塞（或液壓缸）的有效作面積和流入液壓缸中油液的流量有關(guān)，與油液的壓力無關(guān)。3、活塞（或液壓缸）的有效作用面積一定時，活塞（或液壓缸）的運動速度，決定于流入液壓缸中的油液的流量，改變流量就能改變運動速度。二、連續(xù)性方程 流體連續(xù)性原理：在無分支管道的穩(wěn)定流動中，通過管道任意截面的流量都相等。 圖1-7P9即 式中：、截面1、2的面積；、 液體流過截面1和2時的平均流速。課堂練習(xí)1如圖所示，液壓缸活塞直徑D=0.1m，活塞桿直徑d=0.07m，輸入液壓缸流量qv =8.33x10-4m3/s。試求活塞帶動工作臺運動的速度。教師導(dǎo)入學(xué)生自

14、主學(xué)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生分析學(xué)生分析討論鞏固提高如圖所示，在液壓千斤頂?shù)膲河瓦^程中，已知柱塞泵活塞1的面積A1=1.13×10-4m2，液壓缸活塞2的面積 A2=9.62×10-4m2，管路4的截面積A4=1.3×10-5m2。若活塞1的下壓速度V1為0.2m/s，試求活塞2的上升速度V2和管路內(nèi)油液的平均流速V5。 學(xué)生自主探究，解答題目評價總結(jié)理想液體：不可壓縮的液體。一、流量二、流速；平均流速 二、連續(xù)性方程 流體連續(xù)性原理：在無分支管道的穩(wěn)定流動中，通過管道任意截面的流量都相等。 即 教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)作業(yè)布置鞏固作業(yè)練習(xí)卷預(yù)習(xí)作業(yè)預(yù)習(xí)液壓泵的分類原理和圖形符

15、號單元（項目）名稱第二章 液壓泵本課課題（項目）§2-1 液壓泵的工作原理、類型及圖形符號課題序號4課 型新授課 時2教學(xué)目標(biāo)知識與能力了解液壓泵的工作原理。過程與方法閱讀教材、深入思考、嘗試判斷、反思、自主、合作、探究情感態(tài)度價值觀培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的態(tài)度，學(xué)會合作，探索發(fā)現(xiàn)的意識，解決問題的意識和能力教學(xué)重點掌握液壓泵的結(jié)構(gòu)特點、功用及圖形符號教學(xué)難點熟悉液壓泵的工作原理個人補(bǔ)充和修改1、利用班級媒體資源進(jìn)行課堂搜索和展示2、列舉實例分析和講解液壓泵工作原理教學(xué)資源試卷、多媒體教學(xué)后記教學(xué)設(shè)計創(chuàng)新：舉例說明便于學(xué)生理解液壓泵工作原理。注：進(jìn)行集體備課的科目，各任課教師要根據(jù)學(xué)情再對集體

16、教案進(jìn)行補(bǔ)充和修改。教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容及步驟師生活動預(yù)習(xí)檢測1、液壓泵的工作原理。2、液壓泵的結(jié)構(gòu)特點、功用及圖形符號。教師引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)探究實踐導(dǎo)入新課液壓傳動系統(tǒng)中，液壓動力元件是把原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓能輸出的裝置，液壓傳動系統(tǒng)中使用的液壓泵都是容積式液壓泵，它是依靠周期性變化的密閉容積和配流裝置來工作的，其主要形式有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。新課講解一、液壓泵定義液壓泵俗稱油泵，是將電動機(jī)或其他原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能（液壓能）的能量轉(zhuǎn)換裝置。在液壓系統(tǒng)中，液壓泵是動力元件，是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。二、液壓泵的工作原理圖分析液壓泵的工作原理圖：柱塞3裝在泵體4內(nèi)，

17、形成一密封容積。彈簧5使柱塞的一端緊靠在偏心輪2的外圓柱表面上，偏心輪在原動機(jī)帶動下回轉(zhuǎn)時，柱塞在泵體內(nèi)作上下往復(fù)運動。當(dāng)偏心輪由向徑最大轉(zhuǎn)向向徑最小位置時（圖2-1a），柱塞在彈簧力的作用下，迅速向下移動，使泵體油腔容積增大，形成局部真空，油箱8中的油液在大氣壓力作用下，經(jīng)吸油管路，頂開單向閥7中的鋼球進(jìn)入油腔內(nèi)，這就是液壓泵的吸油過程。當(dāng)偏心輪由向徑最小轉(zhuǎn)向向徑最大位置時（圖2-1b），偏心輪推動柱塞向上移動，使泵體油腔內(nèi)的油液受擠壓，壓力增高，使單向閥7關(guān)閉，并經(jīng)單向閥6壓出，這就是液壓泵的壓油過程。偏心輪在原動機(jī)驅(qū)動下連續(xù)回轉(zhuǎn)，上述吸油、壓油過程循環(huán)進(jìn)行，便實現(xiàn)了將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能的能量轉(zhuǎn)換。結(jié)論：液壓泵要實現(xiàn)吸油、壓油的工作過程，須具備下列條件：（1）應(yīng)具備密封容積。（2）密封容積的大小能交替變化。（3）應(yīng)有配流裝置。（4）吸油過程中，油箱必須和大氣相通。學(xué)生自主分析液壓泵的工作原理，學(xué)習(xí)得出結(jié)論二、液壓泵的類型和圖形符號1. 液壓泵的類型液壓泵的種類很多，按其結(jié)構(gòu)不同可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等；按其輸油方向能否改變可分為單向泵和雙向泵；按其輸出的流量能否調(diào)節(jié)可分為定量泵和變量泵；按其額定壓力的高低可分為低壓泵、中壓泵、高壓泵等。2. 液壓泵的圖形符號鞏固提高課堂鞏固簡答1、液壓泵的定義？2、液壓泵正常工作必須具備哪四個條件？學(xué)生自主探