《液壓與氣壓傳動課程設計》課程教學大綱

《液壓與氣壓傳動課程設計》基本信息課程名稱液壓與氣壓傳動課程設計課程設計CourseDesignofHydraulicandPneumaticTransmissionProductionPractice課程號04021476課程性質(zhì)必修學分2實習周數(shù)2開課學期5面向專業(yè)機械設計制造及其自動化、農(nóng)業(yè)機械化及其自動化、智能農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程、新能源科學與工程、交通運輸、交通運輸（公路物流）、能源與動力工程、汽車服務工程交通先修課程《機械制圖》《機械工程材料》《理論力學》《材料力學》《機械原理》《機械設計》等課程簡介/課程目標《液壓與氣動課程設計》是液壓與氣動課程教學任務完成后的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)，也是高等工科院校機械類專業(yè)學生一次較全面的設計能力訓練。對于學生理論聯(lián)系實際能力、綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、訓練都是一個重要的實踐環(huán)節(jié)。課程目標1：根據(jù)課程設計分組情況，明確設計任務，通過研究設備的運動情況，進行工況分析，正確計算液壓執(zhí)行元件主要參數(shù)，合理選擇液壓傳動方案，將相關基本回路進行創(chuàng)新型有機組合整理，進而擬定液壓原理圖，計算液壓元件在回路中的承受的壓力，和通過的流量等參數(shù)，選擇液壓元件的具體型號規(guī)格，進行液壓系統(tǒng)性能驗算，編寫技術文件并繪制有關圖紙，達到了解和掌握液壓元件的選用、液壓回路的設計過程和方法。課程目標2：進行基本設計技能的訓練。例如熟悉和運用設計資料（手冊、圖冊、標準和規(guī)范等）進行計算、使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行估算和處理數(shù)據(jù)以及繪圖的能力。表1課程目標與畢業(yè)要求指標點的對應課程目標畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求目標1指標點3.3能夠設計滿足特定需求的機械系統(tǒng)、零部件或制造工藝流程，并在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識3.設計/開發(fā)解決方案目標24.4能綜合所需信息來分析、解釋實驗結果并得到合理有效的結論4.研究課程內(nèi)容課程設計題目為一個中等復雜程度的組合機床動力滑臺的液壓傳動系統(tǒng)或難易程度近似的液壓傳動系統(tǒng)。具體內(nèi)容和課時安排如下：1、明確設計要求，進行工況分析第一階段（2天）任務布置，收集和閱讀有關資料，根據(jù)任務書要求進行工況分析，畫出v—s圖、F—s圖確定執(zhí)行元件主要參數(shù)。2、工況分析第二階段（1天）分析執(zhí)行元件在不同階段的壓力、流量及功率，繪制液壓執(zhí)行元件工況圖，p—t圖、q—t圖、P—t圖。3、擬定液壓系統(tǒng)原理圖（2天）根據(jù)設備所要求的運動情況選擇恰當?shù)膱?zhí)行元件類型，根據(jù)設備的工作特點和性能要求，確定主機的主要回路，再考慮其他輔助回路，將各種回路進行歸并、整理完成回路。4、液壓元件的計算和選擇（2天）選擇液壓元件，設計非標準件。其中執(zhí)行元件主要以前面計算的執(zhí)行元件主要參數(shù)作為依據(jù)，確定具體的結構形式、安裝方式等。選擇控制閥的依據(jù)是液壓系統(tǒng)的最高壓力和通過閥的實際流量以及閥的操縱、安裝方式等。還需進行管道選擇及確定油箱容量及尺寸。進行液壓系統(tǒng)性能驗算。5、繪制工作圖和編制技術文件（2.5天）繪制正式液壓系統(tǒng)原理圖及泵站裝配圖等，編寫技術文件，編制正式設計說明書。液壓系統(tǒng)總裝設計、電氣控制設計及利用液壓仿真軟件如AMEsim、Fluidsim進行仿真可作為總成績加分依據(jù)。6、修改說明書和圖紙達到規(guī)范，答辯。（0.5天）課程要求《液壓與氣動課程設計》教學主要有以下幾個方面的具體要求：（1）從設備功能及要實現(xiàn)的動作要求出發(fā)，進行工況分析，合理選擇執(zhí)行元件類型及正確計算其參數(shù)，繪制負載和速度循環(huán)圖等。（2）按設備的工作狀況進行分析設計，正確確定主要回路，及其它輔助回路，擬定液壓系統(tǒng)原理圖（3）計算液壓泵最高工作壓力，最大供油量，從樣本中選擇合適的泵型號和規(guī)格，其它閥類元件根據(jù)其在回路中的承受的最大壓力，和通過的最大流量等參數(shù)，選擇液壓元件的具體型號規(guī)格，輔助元件根據(jù)相關原則進行選取。（4）對液壓系統(tǒng)性能進行驗算，計算液壓系統(tǒng)壓力損失，發(fā)熱溫升等。（5）繪制正式液壓系統(tǒng)原理圖及設計計算說明書。具體要求分為四方面，如下：第一部分圖紙部分檢查內(nèi)容：1．最終完成的圖紙數(shù)量一張3號圖紙的液壓系統(tǒng)原理圖。液壓系統(tǒng)原理圖中除畫出整個系統(tǒng)的回路之外，還應注明各元件的規(guī)格、型號、壓力調(diào)整值，并給出各執(zhí)行元件的工作循環(huán)圖，列出電磁鐵及壓力繼電器的動作順序表。泵站裝配圖，管路裝配圖等圖紙可作為總成績加分依據(jù)。2.圖紙質(zhì)量要求（1）按照指導書及課本的要求，正確畫出各種液壓元件的圖形符號，換向閥常態(tài)位接入回路中；（2）要畫執(zhí)行元件工作循環(huán)圖；（3）要認真填寫液壓元件明細表，名稱規(guī)格型號要具體清晰，不能照抄書本例子；（4）管路交叉處要明確畫出是互通還是交叉通過；（5）在保證圖紙正確的情況下，要求圖面整潔干凈。第二部分計算說明書書寫和裝訂要求1.編寫計算說明書格式（見課程設計指導書第十小節(jié)）2.計算說明書的主要內(nèi)容（1）負載分析計算，繪制負載圖和速度圖等；（2）液壓執(zhí)行元件主要參數(shù)確定，初選工作壓力，計算執(zhí)行元件尺寸，進行相應的校核，計算最大的通過流量，繪制工況圖；（3）擬定液壓原理圖，根據(jù)工況圖等確定泵的類型，根據(jù)動作要求確定主回路和輔助回路并進行有機組合；（4）通過計算確定泵的型號及電動機功率；（5）根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件和輔助元件的壓力和流量，通過機械設計手冊等相關手冊，查出元件的型號及規(guī)格；（6）計算各種油管的直徑及選材；（7）計算油箱的容積并進行設計。（8）對液壓系統(tǒng)性能驗算，確定壓力損失及調(diào)定壓力，系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升。3.計算說明書書寫的補充要求（1）所有計算過程的書寫，必須按照：寫公式→代數(shù)據(jù)→得結果的規(guī)定書寫，不能跳步。計算結果還要另外再填寫到計算表右側的隔欄內(nèi)，與“計算及說明”一欄的結果位置對齊（見課程設計指導書第十）；（2）計算說明書內(nèi)容必須用黑色、或藍黑色水筆書寫，不能用鉛筆或圓珠筆書寫（彎、扭矩圖可用鉛筆作出）；（3）計算說明書的頁數(shù)不能少于15頁，如采用計算機編寫打印要求A4打印紙單面打印；（4）計算說明書的參考文獻篇數(shù)不能少于五篇，其格式按照下發(fā)的“液壓系統(tǒng)課程設計指導書”中的“參考文獻書寫要求”規(guī)定書寫。（5）計算說明書的標題格式，按照指導書規(guī)定書寫。（6）計算說明書內(nèi)容采用用三級標題符號表示,如下例所示。示例：六、液壓系統(tǒng)的性能驗算1壓力損失及調(diào)定壓力的確定（1）沿程壓力損失（2）局部壓力損失（3）………4.計算說明書的裝訂順序封面→題目→計算內(nèi)容→封底（空白紙）第三部分上交檔案袋要求（1）檔案袋內(nèi)所裝文件：裝配圖一張，計算說明書一份。（2）檔案袋封面填寫內(nèi)容姓名、題目、專業(yè)、班級、指導教師、年月日。注意：圖紙的折疊請參考機械制圖的要求；答辯給過成績后，需要修改時，教師會將檔案袋交給學生，令其修改后交回。期間學生不得私自更換檔案袋或涂改指導教師初步評分，否則按不及格處理。第四部分答辯前準備（1）答辯前，各學習小組組長必須逐個檢查組內(nèi)同學的設計資料，并組織學生互審，；（2）答辯前一天晚上10點前，須將資料完備的檔案袋，以班級為單位交齊送到老師指定地點；（3）答辯前一天下午，各班采用抽簽辦法，以小組為單位，定出答辯順序，并將排列的順序及名單交給老師。組織與實施按照課程設計的教學大綱，組織學生按照1.發(fā)布設計任務書，2.完成工況分析繪制3.完成液壓原理圖擬定4.完成液壓元件計算選擇5．完成液壓系統(tǒng)性能驗算6.整理說明書7.答辯這七個步驟完成課程設計，設計過程中主要采用小組討論、查閱文獻、自學等方式，配合教師講授、答疑?？己朔绞郊俺煽冊u定課程設計的成績考核根據(jù)學生平時表現(xiàn)、圖紙繪制的進度和說明書完成后的答辯情況進行綜合打分，各部分內(nèi)容占課程總成績的比例如下：現(xiàn)場表現(xiàn)20%、液壓原理圖紙繪制50%、說明書及答辯30%。課程總成績（百分制）按以上各部分內(nèi)容核算后（四舍五入取整），根據(jù)90-100分為優(yōu)秀，80-89為良好，70-79為中等，60-69為及格，小于60為不及格進行等級判定。（1）考核環(huán)節(jié)對課程目標的支撐表2考核與評價方式考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則課程目標12平時表現(xiàn)20(1)主要考核學生學習主動性和安全意識情況。(2)教師根據(jù)學生主動提問積極參與討論，遵守安全規(guī)定情況評價√√1010液壓系統(tǒng)原理圖繪制50(1)通過工況分析，擬定液壓系統(tǒng)原理圖，以及進行液壓元件的計算和選擇。(2)熟悉和運用設計資料（手冊、圖冊、標準和規(guī)范等）進行計算、正確計算元件工作能力、確定規(guī)格和型號?！獭?020說明書及答辯30(1)主要考核學生說明書完成提交情況。(2)按照說明書撰寫和裝訂要求，規(guī)范書寫，內(nèi)容完整。(3)正確回答答辯問題。(4)有效溝通?！獭?515合計：10055452)課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準表3課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準課程目標教學環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標準課程目標1小組討論、查閱文獻、自學等方式，配合教師講授、答疑平時表現(xiàn)A（18%）0.65液壓系統(tǒng)原理圖繪制B（55%）說明書C（27%）目標達成度課程目標2小組討論、查閱文獻、自學等方式，配合教師講授、答疑平時表現(xiàn)A（22%）0.65液壓系統(tǒng)原理圖繪制B（45%）說明書C（33%）目標達成度3)本課程考試/考核的評分標準合理性說明本課程評價方式加大了過程考核在總成績重點比例，注重學生實習過程中的平時表現(xiàn)、液壓原理圖擬定能力等的表現(xiàn)，有定量的評價標準。考核評價的標準見下表4。表4考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥90（優(yōu)秀）89>x≥80（良好）79>x≥70（中等）69>x≥60（及格）x<60（不及格）平時表現(xiàn)20主動提問，積極參與討論，嚴格按照課程設計時間進度要求。主動提問，積極參與討論，能夠按照課程設計時間進度要求。主動提問，參與討論，能夠按照課程設計時間進度要求。很少主動提問，很少積極參與討論，基本按照課程設計時間進度要求。不提問，不參與討論，不能按照課程設計時間進度要求。液壓原理繪制501.液壓主回路和輔助回路選用正確；2.回路歸并，整理，添加元件或輔助油路正確；3.液壓元件規(guī)格、型號、壓力調(diào)整值準確；4.各執(zhí)行元件工作循環(huán)圖，電磁鐵及圧力繼電器動作順序表正確；5.圖中元件圖形符號，換向閥常態(tài)位接入油路，油路交叉位關系正確，線條類型和粗細表達準確，圖紙干凈整潔。1.液壓主回路和輔助回路選用正確；2.回路歸并，整理，添加元件或輔助油路基本正確；3.液壓元件規(guī)格、型號、壓力調(diào)整值基本準確；4.各執(zhí)行元件工作循環(huán)圖，電磁鐵及圧力繼電器動作順序表基本正確；5.圖中元件圖形符號，換向閥常態(tài)位接入油路，油路交叉位關系錯誤合計三項以內(nèi)，線條類型和粗細表達基本準確。1.液壓主回路和輔助回路選用正確；2.回路歸并，整理，添加元件或輔助油路基本正確；3.液壓元件規(guī)格、型號、壓力調(diào)整值有誤；4.各執(zhí)行元件工作循環(huán)圖，電磁鐵及圧力繼電器動作順序表有一項錯誤；5.圖中元件圖形符號，換向閥常態(tài)位接入油路，油路交叉位關系錯誤合計三項以內(nèi)，線條類型和粗細表達基本準確。1.液壓主回路和輔助回路選用基本正確；2.回路歸并，整理，添加元件或輔助油路基本正確；3.液壓元件規(guī)格、型號、壓力調(diào)整值有多項錯誤；4.各執(zhí)行元件工作循環(huán)圖，電磁鐵及圧力繼電器動作順序表有多項錯誤；5.圖中元件圖形符號，換向閥常態(tài)位接入油路，油路交叉位關系多項錯誤，線條類型和粗細表達含糊。1.液壓主回路和輔助回路選用有問題；2.回路歸并，整理，添加元件或輔助油路不合理，強行合并；3.多處細節(jié)錯誤；4.液壓元件圖形符號換向閥常態(tài)位接入油路，油路交叉位關系混亂錯誤，線條類型和粗細表達多處錯誤。說明書30按時提交說明書，裝訂順序正確，格式正確，內(nèi)容完整（包括4項主要內(nèi)容）。正確回答答辯問題。積極有效溝通按時提交說明書，裝訂順序正確，格式基本正確，內(nèi)容完整，有小錯誤3項以內(nèi)?；菊_回答答辯問題，能夠有效溝通。按時提交說明書，內(nèi)容正確不完整，有多處小錯誤。正確回答部分答辯問題，有溝通意識。不能按時提交說明書，說明書內(nèi)容不夠全面，更正后達到要求。正確回答部分答辯問題，有溝通意識。無正當理由，未能提交說明書。資料齊全，不能參加答辯環(huán)節(jié)。參考教材（1）機械設計手冊單行本：液壓傳動與控制聞邦椿機械工業(yè)出版社，2018.3（2）液壓系統(tǒng)設計簡明手冊楊培元，朱福元主編，機械工業(yè)出版社，2017.9（3）液壓與氣壓傳動課程設計指導書，自編自編[√]統(tǒng)編[√]立德樹人立德樹人（德育）：培養(yǎng)學生善于將課本知識與生產(chǎn)、生活實際有機結合的能力，形成