《液壓與氣壓傳動》教學(xué)大綱

《液壓與氣壓傳動》教學(xué)大綱課程編號：課程名稱：液壓與氣壓傳動/HydraulicsandPneumatics學(xué)時/學(xué)分：48/3（其中含實驗8學(xué)時）先修課程：流體力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、自動控制原理、電子技術(shù)適用專業(yè)：流體傳動及控制、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、物流工程等工科機(jī)類專業(yè)開課教研室：物流工程學(xué)院物流自動化系一、課程的性質(zhì)與任務(wù)液壓與氣動是機(jī)械類各專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是流體傳動及控制專業(yè)的專業(yè)必修課程，物流工程和機(jī)械設(shè)計制造及其自動化等相關(guān)專業(yè)的選修課程。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握液壓與氣動的基本原理，認(rèn)識液壓與氣動技術(shù)的用途，了解液壓氣動元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、選擇使用方法，初步掌握液壓與氣動系統(tǒng)的設(shè)計方法，并具有液壓與氣動系統(tǒng)的基本使用與維護(hù)知識。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可在前期所學(xué)課程知識的基礎(chǔ)上，全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)掌握：，液壓氣動技術(shù)特點和應(yīng)用，，傳動介質(zhì)的特性及其基礎(chǔ)理論，，液壓泵和液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)原理、工作特性及選擇方法,，液壓氣動執(zhí)行元件、控制元件、系統(tǒng)輔件元件的結(jié)構(gòu)原理、工作特性及基本設(shè)計計算選擇方法,，液壓氣動系統(tǒng)基本回路,，典型液壓氣動系統(tǒng)原理分析方法,，液壓氣動系統(tǒng)基本設(shè)計過程和方法，，氣動系統(tǒng)的邏輯控制及其電氣組合控制實現(xiàn)方法，，能正確分析一般液壓氣動的工作過程，綜合應(yīng)用的特點和方法。同時培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際工程問題的能力。教學(xué)環(huán)節(jié)上，以教材為基礎(chǔ)，并采用多種教學(xué)媒體形式和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生充分學(xué)習(xí)和理解,從而為學(xué)生能夠勝任今后的實際專業(yè)技術(shù)工作打下較好的基礎(chǔ)。二、課程的教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時分配（一）教學(xué)內(nèi)容，液壓傳動基礎(chǔ)知識）液壓傳動的工作原理，）液壓系統(tǒng)的組成，）液壓傳動的優(yōu)缺點。，流體力學(xué)基本知識）液壓油的物理性質(zhì)；）液體靜力學(xué)與液體動力學(xué)基礎(chǔ)；）管路壓力損失）液壓沖擊與氣穴現(xiàn)象。，液壓泵與液壓馬達(dá)）液壓泵的分類、工作原理及特性分析；）外嚙合齒輪泵；）雙作用葉片泵與單作用葉片泵；）軸向柱塞泵與徑向柱塞泵；）液壓馬達(dá)的分類、工作原理及特點。，液壓缸）液壓缸的類型與特點；）液壓缸的結(jié)構(gòu)原理；）液壓缸的設(shè)計計算與選用。5，液壓控制閥）液壓閥的分類；）壓力控制閥及其應(yīng)用；）方向控制閥及其應(yīng)用；）流量控制閥及其應(yīng)用；）新型液壓控制閥及其應(yīng)用簡介。，液壓輔助元件）濾油器；）蓄能器；）油箱及其附件；）管件及管接頭。7，液壓系統(tǒng)基本回路）速度控制回路；）壓力控制回路；）多缸動作回路。8，液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)設(shè)計）典型液壓系統(tǒng)；）系統(tǒng)設(shè)計過程及方法。9，液壓伺服系統(tǒng)簡介）液壓伺服系統(tǒng)工作原理；）液壓伺服系統(tǒng)基本類型；）液壓伺服系統(tǒng)的應(yīng)用。10，氣壓傳動基本知識）空氣的主要物理性質(zhì)；）氣體狀態(tài)方程；）氣體在管道中的流動特性。11，氣壓傳動元件）氣源裝置及氣動輔助元件；）氣動執(zhí)行元件；）氣動控制閥及其應(yīng)用。12，氣壓傳動常見回路）壓力控制回路；）換向回路；）速度控制回路；）往復(fù)動作回路；）安全保護(hù)回路。13，氣壓傳動系統(tǒng)實例（二）基本要求，概論）了解液壓與氣動的技術(shù)特點、應(yīng)用以及發(fā)展概況，）掌握液壓與氣動的工作原理、系統(tǒng)組成、圖形符號，）熟悉液壓傳動的優(yōu)缺點。，液壓油）掌握液壓油的特性和物理性質(zhì)，）了解對液壓油的要求及其選擇使用，）熟悉油液污染原因、污染度的測定與評價。，液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)）掌握壓力的性質(zhì)、表示方法及單位，）熟悉重力作用下靜止流體中的壓力分布，）熟悉流體動力學(xué)的基本概念，）掌握連續(xù)性方程、伯努利方程、動量方程的物理意義，）掌握管道中液流的特性，）掌握薄壁小孔、細(xì)長孔及縫隙流的液流特性，）熟悉氣穴現(xiàn)象及液壓沖擊問題。，液壓泵和液壓馬達(dá)）掌握泵與馬達(dá)的作用、分類、及壓力、排量、流量、功率、效率等概念，）掌握外嚙合齒輪泵的原理、結(jié)構(gòu)特點及優(yōu)缺點，）掌握單作用葉片泵、雙作用葉片泵的原理、特性，）熟悉柱塞泵的原理和特性，）熟悉液壓馬達(dá)的原理和主要參數(shù)，）了解液壓馬達(dá)中的氣穴現(xiàn)象、噪聲問題及液壓泵的選用。，液壓缸）了解活塞缸、柱塞缸及其它液壓缸的結(jié)構(gòu)特點，）熟悉液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成，）掌握液壓缸的基本設(shè)計和計算方法。6，液壓閥）熟悉液壓閥的作用和分類，）熟悉液壓閥的液動力、卡緊力等問題，）掌握單向閥、換向閥的原理、結(jié)構(gòu)、作用，）掌握溢流閥、減壓閥、順序閥的結(jié)構(gòu)原理、工作特性和作用，）掌握節(jié)流閥、調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)、原理、作用，）了解伺服閥、比例閥、數(shù)字閥、疊加閥的原理和特性。，液壓輔助裝置熟悉蓄能器、濾油器、油箱、熱交換器、管接頭的功用、結(jié)構(gòu)特點和主要性能指標(biāo)。，調(diào)速回路）掌握節(jié)流調(diào)速回路的特性，）熟悉各種容積調(diào)速回路及容積節(jié)流調(diào)速回路的特性，）熟悉三類調(diào)速回路的比較與選用。9，其它基本回路）掌握各種壓力回路的原理，）掌握各類快速運動回路及速度換接回路，）熟悉各種換向回路和鎖緊回路及多缸運作回路。10，典型液壓系統(tǒng)）掌握組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)的原理和特性，）熟悉汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的構(gòu)成及工作過程。11，液壓系統(tǒng)的設(shè)計和計算）熟悉液壓系統(tǒng)的設(shè)計過程）熟悉液壓系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容和方法。12，液壓伺服系統(tǒng)）了解液壓伺服系統(tǒng)工作原理，）了解液壓伺服系統(tǒng)基本類型和應(yīng)用特點。13，氣壓傳動）熟悉氣壓傳動的特點，）熟悉氣壓元件的結(jié)構(gòu)特點和選擇使用，）了解氣動系統(tǒng)邏輯控制及其電氣組合控制的實現(xiàn)方法，）能閱讀氣壓傳動系統(tǒng)圖。（三）學(xué)時分配第1章概論2學(xué)時教學(xué)第2章液壓傳動基本知識5學(xué)時教學(xué)2學(xué)時實驗第3章液壓泵和液壓馬達(dá)5學(xué)時教學(xué)第4章液壓缸2學(xué)時教學(xué)第5章液壓控制閥6學(xué)時教學(xué)第6章液壓輔助裝置自學(xué)第7章液壓基本回路和常用回路4學(xué)時教學(xué)2學(xué)時實驗第8章典型液壓系統(tǒng)2學(xué)時教學(xué)第9章液壓系統(tǒng)的設(shè)計和計算2學(xué)時教學(xué)第10章液壓伺服系統(tǒng)2學(xué)時教學(xué)第11章氣壓傳動概述2學(xué)時教學(xué)第12章壓縮空氣的主要特性及流動規(guī)律2學(xué)時教學(xué)第13章氣動元件4學(xué)時教學(xué)第14章氣動基本回路和常用回路2學(xué)時教學(xué)第15章氣動系統(tǒng)設(shè)計2學(xué)時教學(xué)2學(xué)時實驗小計42學(xué)時教學(xué)6學(xué)時實驗合計48學(xué)時（四）課程內(nèi)容的重點、難點，概論重點：液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理，系統(tǒng)的組成及其特點。難點：系統(tǒng)工作壓力是負(fù)載決定的。，液壓傳動基本知識重點：1）伯努利方程及液體流動時的壓力損失與孔口、縫隙流量計算。）液壓傳動系統(tǒng)介質(zhì)種類，液壓油特性及其選擇使用要求難點：液體動力學(xué)方程及壓力損失、縫隙流量的計算。，液壓泵和液壓馬達(dá)重點：泵和馬達(dá)性能參數(shù)的計算；齒輪泵，單雙作用葉片泵，柱塞泵及液壓馬達(dá)，擺動馬達(dá)的工作原理、參數(shù)計算、結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用。難點：液壓泵的困油現(xiàn)象，限壓式變量葉片泵流量—壓力特性分析。，液壓缸重點：液壓缸的種類和特點，液壓缸參數(shù)的計算和主要尺寸的確定，氣缸耗氣量的計算，液壓缸密封。難點：液壓缸與氣缸緩沖的計算，液壓控制閥重點：液壓控制閥的分類和作用，壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥的類型、工作原理、性能分析和選擇。難點：三位滑閥中位機(jī)能，溢流閥靜態(tài)特性，調(diào)速閥工作原理特性，液壓輔助裝置重點：蓄能器、濾油器、油箱、熱交換器、管接頭的功用、結(jié)構(gòu)特點和主要性能指標(biāo)難點：蓄能器、濾油器、油箱、熱交換器的計算選擇，液壓基本回路和常用回路重點：節(jié)流閥、調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路，容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速回路的工作原理、壓力控制回路、同步回路、順序動作回路等特性和應(yīng)用。難點：調(diào)速回路的速度剛度，定量泵—變量馬達(dá)容積調(diào)速的調(diào)整范圍小的原因。，典型液壓系統(tǒng)重點：系統(tǒng)的工作原理和特點。難點：系統(tǒng)功能及特性分析；，液壓系統(tǒng)的設(shè)計和計算重點：系統(tǒng)設(shè)計方法和設(shè)計過程，基本參數(shù)的設(shè)計計算和確定。難點：系統(tǒng)工況參數(shù)的分析計算和回路確定。，液壓伺服系統(tǒng)重點：液壓伺服系統(tǒng)工作原理和應(yīng)用特點。難點：典型的伺服控制元件工作原理。，氣壓傳動概述重點：氣動技術(shù)特性，氣動系統(tǒng)組成和各部分的作用。難點：氣動與其他傳動控制技術(shù)的區(qū)別，壓縮空氣的主要特性及流動規(guī)律重點：壓縮空氣的濕度和氣體狀態(tài)變化，氣體運動的基本方程，氣動元件的流通能力，壓縮空氣在管道中的流動特性。難點：露點的概念，壓縮空氣在管道中的流動特性與液體流動的區(qū)別。，氣動元件重點：壓縮空氣品質(zhì)及其凈化系統(tǒng)設(shè)備組成，氣動元件的類型、結(jié)構(gòu)原理及其應(yīng)用，常用氣動元件的特性及選擇使用。難點：工作原理和特性分析，元件結(jié)構(gòu)對其工作性能的影響。，氣動基本回路和常用回路重點：基本邏輯功能控制回路、往復(fù)順序動作、互鎖、壓力及速度控制回路。難點：邏輯功能控制回路、往復(fù)動作控制回路。，氣動系統(tǒng)設(shè)計重點：多缸單往復(fù)系統(tǒng)的信號—動作線圖設(shè)計法。難點：工作程序的確定，障礙信號的處理方法。三、課程改革及特色，豐富多彩的教學(xué)手段：本課程采用多媒體及雙語教學(xué)，結(jié)合技術(shù)發(fā)展及時更新教學(xué)內(nèi)容。，面向?qū)ο蟮慕虒W(xué)理念：采用學(xué)生易于理解并接受的教學(xué)方法，漸進(jìn)式地強(qiáng)化教學(xué)過程，教學(xué)內(nèi)容上注重由淺入深，由簡單到復(fù)雜。在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)側(cè)重于液壓與氣動傳動的組成、工作原理以及工作特性分析，液壓與氣動元件的組成及工作原理，其結(jié)