液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)大綱

1、液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)大綱適用專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化課程類(lèi)型 專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程 學(xué) 時(shí) 數(shù) 48 學(xué) 分 數(shù) 2 一、編寫(xiě)說(shuō)明（一） 本課程的性質(zhì)、地位和教學(xué)目的隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高，作為機(jī)械工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，從將來(lái)從事機(jī)械工程技術(shù)研究工作的需要出發(fā)，除必須具備機(jī)械及其工藝知識(shí)外，同時(shí)還必須掌握有關(guān)自動(dòng)化方面的一些知識(shí)。液壓與氣壓傳動(dòng)是當(dāng)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)之一，它不但滲透在各種工業(yè)設(shè)備中，而且是科學(xué)實(shí)踐研究，自動(dòng)化生產(chǎn)的有機(jī)組成部分。液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)課是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中，該課程占有很重要的地位，它所介紹的內(nèi)容，是機(jī)械工程技術(shù)人員

2、必須掌握，不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)知識(shí)。課程教學(xué)所要達(dá)到的目的是：（1）使學(xué)生了解和掌握液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)的基本知識(shí)，典型液壓元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理；（2）掌握液壓基本回路的組成，典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理；（3）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用等；（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)課使學(xué)生對(duì)液壓元件結(jié)構(gòu)及液壓傳動(dòng)系統(tǒng)有更深刻的認(rèn)識(shí)，并掌握必要的實(shí)驗(yàn)技能和一定的分析和解決問(wèn)題的實(shí)際能力。（二） 大綱制定的依據(jù)本課程教學(xué)大綱，是根據(jù)我校2007本科人才培養(yǎng)方案中機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)計(jì)劃要求，結(jié)合本課程的性質(zhì)、教學(xué)的基本任務(wù)和基本要求編寫(xiě)的。能體現(xiàn)人才培養(yǎng)方案的要求，確保人才培養(yǎng)目標(biāo)

3、的實(shí)現(xiàn)。（三） 大綱內(nèi)容選編原則1.本大綱突出機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科人才培養(yǎng)特色，體現(xiàn)“以就業(yè)為導(dǎo)向，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”的辦學(xué)特色，著眼于技能型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)。2. 本大綱以學(xué)以致用為原則。在構(gòu)建課程教學(xué)內(nèi)容體系時(shí)，體現(xiàn)“以服務(wù)為宗旨，以社會(huì)需要為目標(biāo)”的指導(dǎo)思想，以工程實(shí)用性所需知識(shí)為原則，兼顧人才的后續(xù)培養(yǎng)與發(fā)展。3. 本大綱體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新。根據(jù)本專(zhuān)業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的工程性要求，在內(nèi)容安排、理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的要求等方面，體現(xiàn)與工程實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)。（四）實(shí)踐環(huán)節(jié)1.實(shí)驗(yàn)（1）名稱(chēng)：液壓泵與液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)（2）主要內(nèi)容與要求：了解液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理，了解液壓泵和液壓馬達(dá)

4、的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)液壓泵和馬達(dá)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。（3）學(xué)時(shí)分配：1學(xué)時(shí)2.實(shí)驗(yàn)（1）名稱(chēng)：液壓泵的性能測(cè)試試驗(yàn)（2）主要內(nèi)容與要求：建立基本的液壓回路，對(duì)簡(jiǎn)單的液壓有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，通過(guò)試驗(yàn)，了解液壓泵的出口流量和壓力變化情況，使學(xué)生對(duì)液壓泵的性能及其基本參數(shù)有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，同時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)可以更好的了解液壓系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。（3）學(xué)時(shí)分配：2學(xué)時(shí)3.實(shí)驗(yàn)（1）名稱(chēng)：液壓閥的性能測(cè)試試驗(yàn)（2）主要內(nèi)容與要求：通過(guò)試驗(yàn)了解液壓閥的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，通過(guò)記錄比例壓力閥輸入、輸出特性曲線(xiàn)了解分析液壓閥件（壓力閥）在液壓系統(tǒng)中的作用。（3）學(xué)時(shí)分配：1學(xué)時(shí)4.實(shí)驗(yàn)（1）名稱(chēng)：液壓基本回路

5、（2）主要內(nèi)容與要求：根據(jù)試驗(yàn)的具體要求，聯(lián)系所學(xué)的基本回路，設(shè)計(jì)一個(gè)能完成基本特定功能的液壓系統(tǒng)，通過(guò)載荷的計(jì)算分析，了解液壓系統(tǒng)基本回路中的速度、流量、壓力之間的關(guān)系，達(dá)到掌握液壓系統(tǒng)基本回路的設(shè)計(jì)和特點(diǎn)。（3）學(xué)時(shí)分配：2學(xué)時(shí)5.實(shí)驗(yàn)（1）名稱(chēng)：氣動(dòng)基本回路試驗(yàn)（2）主要內(nèi)容與要求：根據(jù)試驗(yàn)的具體要求，聯(lián)系所學(xué)的氣動(dòng)系統(tǒng)基本回路，設(shè)計(jì)一個(gè)能完成基本特定功能的氣動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)電路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，了解氣動(dòng)基本回路中的控制電路，達(dá)到掌握氣動(dòng)基本回路的設(shè)計(jì)和特點(diǎn)。（3）學(xué)時(shí)分配：2學(xué)時(shí)（五）教學(xué)時(shí)數(shù)分配表章節(jié)序號(hào) 教 學(xué) 學(xué) 時(shí) 環(huán) 節(jié) 教學(xué)內(nèi)容講 授討 論見(jiàn)習(xí)實(shí) 驗(yàn)其 它小計(jì)一緒論22二液壓流

6、體力學(xué)基礎(chǔ)66三能源裝置及輔件639四執(zhí)行元件44五控制元件617六密封件22七基本回路8412八系統(tǒng)的應(yīng)用與分析44九液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算22總 計(jì)40848（六）考核方法與要求1.平時(shí)成績(jī)與期終成績(jī)：平時(shí)成績(jī)占20%，包括出勤、課堂提問(wèn)、討論等；期終成績(jī)占60%。2.試卷成績(jī)與實(shí)踐成績(jī)：試卷成績(jī)占60%，實(shí)踐成績(jī)占20%（實(shí)驗(yàn)報(bào)告10%，實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核10%）。3.綜合考核成績(jī)的計(jì)算：平時(shí)成績(jī)20%+實(shí)踐成績(jī)占20%+試卷成績(jī)占60%=100%（七）教材與主要參考書(shū)1. 教材：王積偉、章宏甲、黃宜主編，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，20052. 主要參考書(shū)：章宏甲、黃宜、王積偉主編，液壓與氣壓

7、傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2000張群生主編，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2006許福玲，陳堯明主編，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2007二、教學(xué)內(nèi)容綱要緒論一、教學(xué)目標(biāo)： 了解液壓與氣壓傳動(dòng)的含義及作用；液壓與氣壓傳動(dòng)的發(fā)展概況；掌握液壓與氣壓系統(tǒng)的組成及各環(huán)節(jié)的作用；掌握液壓與氣壓傳動(dòng)的控制方式以及液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)；了解本課程的特點(diǎn)、學(xué)習(xí)要求、主要內(nèi)容和在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用。二、教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理一、液壓與氣壓工作原理。二、液壓與氣壓傳動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換。三、液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的兩個(gè)重要參數(shù)。第二節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)的組成和表示方法一、液壓與氣壓的組成。二、液壓與氣壓

8、傳動(dòng)系統(tǒng)的符號(hào)表示。第三節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)一、了解液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)第四節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用一、了解液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用第五節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)的進(jìn)展一、液壓與氣壓系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r二、液壓與氣壓傳動(dòng)的的前沿動(dòng)態(tài)第一章 流體力學(xué)基礎(chǔ)一、教學(xué)目標(biāo)： 了解液壓油液的物理和化學(xué)性質(zhì)，液壓油液的牌號(hào)以及液壓油液的污染和控制，同時(shí)掌握流體的靜力學(xué)及其特性，掌握流體動(dòng)力學(xué)的基本方程，了解氣體的狀態(tài)方程，液壓油液的管道流動(dòng)、孔口流動(dòng)、縫隙流動(dòng)及瞬變流動(dòng)的方程，為以后液壓系統(tǒng)的分析奠定基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 工作介質(zhì)一、 流體的密度、粘性及壓縮性。二、 影響流體粘性的

9、因素。三、 液壓油液的污染及控制第二節(jié) 流體靜力學(xué)一、靜壓力及其特性。二、靜壓力基本方程及帕斯卡原理。第三節(jié) 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)一、理想液體、恒定流動(dòng)和一維流動(dòng)的概念。二、流線(xiàn)、流管和流速以及通流截面、流量和平均流速的概念三、連續(xù)方程、能量方程動(dòng)量方程的推導(dǎo)第四節(jié) 氣體狀態(tài)方程一、理想氣體狀態(tài)方程及氣體狀態(tài)變化過(guò)程。二、氣體流動(dòng)的基本方程式第五節(jié) 充放氣參數(shù)的計(jì)算向定容器充氣、放氣的計(jì)算公式和使用舉例。第六節(jié) 管道流動(dòng)一、流態(tài)與雷諾數(shù)的概念和計(jì)算。二、園管層流、湍流的計(jì)算三、管道的壓力損失計(jì)算第七節(jié) 孔口流動(dòng)一、博壁小孔的流量計(jì)算公式。二、短孔和細(xì)長(zhǎng)孔流量計(jì)算公式三、氣動(dòng)元件的通流能力計(jì)算

10、第八節(jié) 縫隙流動(dòng)一、平行平板縫隙流量計(jì)算公式。二、環(huán)形縫隙流量計(jì)算公式第九節(jié) 瞬變流動(dòng)一、液壓沖擊的概念和計(jì)算。二、氣穴現(xiàn)象的概念和減少措施第十節(jié) 穿透多孔物質(zhì)的液流選讀內(nèi)容，了解過(guò)濾過(guò)程、幾何參數(shù)及達(dá)西定律第二章 能源裝置及輔件一、教學(xué)目標(biāo)掌握輔助裝置的含義、分類(lèi)，重點(diǎn)掌握蓄能器、過(guò)濾器、油箱、油管、管接頭、密封裝置的類(lèi)型，使用特點(diǎn)、用途。理解各種輔助裝置在液壓系統(tǒng)中的安裝位置，了解現(xiàn)代新型輔助裝置。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述一、能源裝置的組成二、對(duì)能源裝置的基本要求第二節(jié) 液壓泵一、液壓泵的概述二、齒輪液壓泵三、螺桿泵四、葉片液壓泵五、柱塞液壓泵六、液壓泵的氣穴現(xiàn)象、噪聲及其選用第三節(jié) 油箱

11、一、油箱的功用、結(jié)構(gòu)二、油箱的容量第四節(jié) 液壓輔助元件一、過(guò)濾器二、熱交換器三、蓄能器第五節(jié) 氣源裝置一、空壓站二、空壓站機(jī)組容量的計(jì)算和選擇三、空氣凈化處理裝置四、壓縮空氣分配及其運(yùn)輸管道第六節(jié) 氣動(dòng)附件一、自動(dòng)排水器二、消聲器第七節(jié) 管件一、管道二、管接頭第三章 執(zhí)行元件一、教學(xué)目標(biāo)掌握液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件的工作原理和特點(diǎn)，掌握液壓缸的類(lèi)型和輸出參數(shù)的計(jì)算，掌握液壓馬達(dá)的基本性能參數(shù)和計(jì)算情況，并能進(jìn)行液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件一、液壓缸的類(lèi)型和主要參數(shù)分析計(jì)算二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成三、汽缸的分類(lèi)和使用特點(diǎn)第二節(jié) 旋轉(zhuǎn)執(zhí)行元件一、液壓馬達(dá)二、氣動(dòng)馬達(dá)第三節(jié)

12、 設(shè)計(jì)計(jì)算一、液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算二、汽缸的工作特性及計(jì)算第四章 控制元件一、教學(xué)目標(biāo)了解液壓控制閥的分類(lèi)、功用及基本要求，理解液壓控制閥件的工作原理，掌握控制閥件的基本結(jié)構(gòu)及組成，掌握控制閥件的靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性，掌握閥件的異同點(diǎn)，及其在液壓系統(tǒng)不同位置時(shí)的功用，了解現(xiàn)代新型液壓控制元件的工作原理和特點(diǎn)，了解新型液壓控制元件的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述一、閥的功用二、閥的分類(lèi)三、閥性能的基本要求第二節(jié) 閥心的結(jié)構(gòu)和性能一、閥口形式二、液動(dòng)力三、卡緊力四、閥的泄漏特性第三節(jié) 常用液壓控制閥一、方向控制閥二、壓力控制閥三、流量控制閥第四節(jié) 常用氣動(dòng)控制閥一、方向控制閥二、壓力控制閥三、流量

13、控制閥第五節(jié) 液壓疊加閥、插裝閥和多路閥一、疊加閥二、插裝閥三、多路閥第六節(jié) 電液司服控制閥一、電液司服閥的結(jié)構(gòu)原理二、常用的結(jié)構(gòu)形式三、司服閥的特性分析第七節(jié) 電液比例控制閥一、比例壓力閥二、比例流量閥三、比例方向閥四、比例壓力流量復(fù)合控制閥五、比例閥的特點(diǎn)第八節(jié) 電液數(shù)字控制閥一、增量式數(shù)字控制閥二、脈寬調(diào)制式數(shù)字閥三、脈碼調(diào)制（PCM）的流量、壓力控制原理第九節(jié) 氣動(dòng)比例/司服、數(shù)字控制閥一、比例/司服控制閥的組成與分類(lèi)二、電磁鐵驅(qū)動(dòng)的比例控制閥三、開(kāi)關(guān)控制的比例壓力閥四、氣動(dòng)司服控制閥第十節(jié) 氣動(dòng)邏輯控制元件一、邏輯控制二、邏輯單元三、邏輯元件第十一節(jié) 集成式多功能元件一、概述二、發(fā)展

14、層次三、舉例第五章 密封件一、教學(xué)目標(biāo)了解液壓與氣壓系統(tǒng)密封件的分類(lèi)，使用條件和使用環(huán)境，并了解新型密封件的現(xiàn)狀和特點(diǎn)。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 密封的作用與分類(lèi)一、密封的作用及其意義二、密封的分類(lèi)第二節(jié) 密封件的材料一、對(duì)密封件材料的要求二、常用橡膠密封材料三、常用合成樹(shù)脂密封材料四、常用金屬密封材料第三節(jié) 常用密封件一、O形密封圈二、Y形密封圈三、V形密封圈第四節(jié) 新型密封件一、星形密封圈二、ZurconL形密封圈三、M2型TurconVariseal密封圈第五節(jié) 組合式密封件一、同軸密封圈二、新型格來(lái)圈三、組合密封墊圈第六節(jié) 防塵圈一、普通型防塵圈二、2型Turcon防塵圈三、旋轉(zhuǎn)軸用防塵圈第

15、七節(jié) 旋轉(zhuǎn)密封件一、旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈二、旋轉(zhuǎn)格來(lái)圈三、旋轉(zhuǎn)Variseal密封圈第八節(jié) 膠密封與帶寬封一、膠密封二、帶密封第六章 基本回路一、教學(xué)目標(biāo)掌握液壓與氣壓系統(tǒng)回路的基本特性及應(yīng)用；掌握這些基本回路的作用、類(lèi)型、工作原理及特點(diǎn)；掌握速度控制回路的基本類(lèi)型和原理。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 液壓基本回路一、壓力控制回路二、速度控制回路三、方向控制回路四、多執(zhí)行元件控制回路五、高效節(jié)能回路六、汽車(chē)ABS系統(tǒng)液壓回路第二節(jié) 氣動(dòng)基本回路一、方向控制回路二、壓力與力控制回路三、速度控制回路四、同步動(dòng)作回路五、連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路六、其它回路第七章 系統(tǒng)的應(yīng)用與分析一、教學(xué)目標(biāo)全面的掌握液壓與氣壓傳動(dòng)元件的

16、工作原理和性能特點(diǎn)，能分析液壓系統(tǒng)的工作特性并設(shè)計(jì)好系統(tǒng)，能讀懂復(fù)雜的液壓與氣壓系統(tǒng)，并能分析系統(tǒng)的各個(gè)分路的功能和原理情況。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 液壓系統(tǒng)應(yīng)用與分析一、組合機(jī)床液壓系統(tǒng)二、液壓機(jī)液壓系統(tǒng)三、汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)四、電液比例控制系統(tǒng)五、電液司服控制系統(tǒng)第二節(jié) 氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用與分析一、輕工機(jī)械二、小型機(jī)械三、重型機(jī)械四、氣動(dòng)機(jī)械手五、氣動(dòng)比例、司服系統(tǒng)第八章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算一、教學(xué)目標(biāo)掌握液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟、考慮方面、注意事項(xiàng)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并能對(duì)實(shí)例進(jìn)行分析計(jì)算。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算一、液壓系統(tǒng)使用要求和負(fù)載特性分析二、液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)三、液壓系統(tǒng)原理圖的擬定四、液壓系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)五、液壓執(zhí)行元件的設(shè)計(jì)計(jì)算與選用六、液壓能源裝置設(shè)計(jì)七、液壓控制元件選用與設(shè)計(jì)八、液壓系統(tǒng)密封裝置選用與設(shè)計(jì)九、液壓系統(tǒng)性能估算第三節(jié) 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例一、分析負(fù)載二、確定執(zhí)行元件主要參數(shù)三、設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案