液压与气压传动课教案
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《液压与气压传动》课教案
《液压与气压传动》课程组
《液压与气压传动》课教案
本课共36学时，讲课32学时，实验4学时。属院级必修课。 每一节课都应做到承前启后。
1 液压传动概述 （第一次课）
首先介绍什么是传动传动的类型有哪些 （5分钟）
引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动。
（１）机械传动；（2）电传动；（3）气压传动；（4）液压传动；（5）复合传动。
使学生对传动及其类型有所认识和掌握。 1.1液压传动的发展概况（5分钟）
讲清什么是液压传动，液压传动是如何发展的，液压传动的应用领域如何。 1.2液压传动系统的组成及工作原理 用两个例子说明液压传动系统的工作原理：
（1）手动液压千斤顶半结构图——最简单的例子，用于换轮胎等举升工作，生活中常见。
（2）磨床工作台的液压传动系统半结构图——涵盖的液压元件种类比较全，用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合。
通过动画演示磨床工作台向左运动、向右运动、过载溢流、油缸停止油泵卸荷等工况下各元件的工作状态，让学生了解液压系统的工作原理、组成及各液压元件的作用。
磨床工作台的液压传动系统半结构图——用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合，该系统涵盖的液压元件种类比较全。
1.2.3 介绍液压系统图及图形符号（5分钟）
将磨床工作台的液压传动系统半结构图改画成用职能符号表示的液压系统图：体现液压系统图的特点，强调液压图形符号的特点。
1.3 介绍液压传动系统的优缺点（10分钟） 第一章小结 （5分钟） 习题：1.1 1.2 1.4
2 液压泵和液压马达
2.1液压泵和液压马达概述
2.1.1 液压泵和液压马达的工作原理（20分钟）
用“电机→油泵→马达→滚筒”图，讲解液压泵及液压马达的能量转换过程。 用单柱塞泵结构简图的吸入及排出过程，说明容积式泵及马达的基本工作原理。强调构成容积式泵必须具备的条件。强调常用的三大类泵及马达；强调泵及马达的职能符号。
2.1.2 液压泵和液压马达的性能参数（20分钟） 讲清液压泵(马达)的基本性能参数，使学生掌握以下几点： （1）什么是液压泵的压力液压泵的工作压力是如何变化的
（2）什么是液压泵的排量和流量什么是流量损失流量损失受哪些因素影响
（3）什么是液压泵的输入功率和输出功率液压泵的功率损失有哪几方面
（4）什么是液压泵的容积效率和机械效率它们分别受哪些因素影响如何计算液压泵的总效率
（5）什么是液压马达的容积效率和机械效率？强调其与液压泵的区别。 2.2齿轮泵
用实物录像或三维动画演示其结构组成及工作原理。为下一次课进行其结构分析奠定基础。
根据泵的结构，讲解如何计算齿轮泵的流量、何谓液压泵的流量脉动率、如何计算流量脉动率。
齿轮泵的这种结构会带来什么样的工作特点呢？留待下一次课讨论。 习题：2.4；
第二章 液压泵和液压马达 （第二次课）
何谓齿轮泵的困油现象？用齿轮泵结构图说明，产生困油现象的原因是什么如何消除困油现象
用齿轮泵受力分析图说明，产生径向不平衡力的原因是什么减小径向不平衡力的措施有哪些
用三维动画齿轮泵运动图说明齿轮泵有哪几条泄漏通道如何采取端面间隙的自动补偿
2.3叶片泵
用单作用叶片泵组装、运动三维动画演示单作用叶片泵的结构和工作原理。可让学生观看单作用叶片泵结构的实物录像片。
用平面彩图讲解单作用叶片泵平均流量计算过程。
用变换的平面图演示并讲解单作用叶片泵的变量原理。可达到生动直观的效果，使学生易于接受。
分析单作用叶片泵的变量特性曲线，强调其应用。
用双作用叶片泵的原理图及二维动画，讲解双作用叶片泵的工作原理。 用平面彩图讲解双作用叶片泵的平均流量计算。 用彩图讲解各种措施的工作原理。
用单作用叶片泵工作原理彩图说明单作用叶片泵的特点。 用双作用叶片泵工作原理彩图说明双作用叶片泵的特点。 习题：2.1； 2.5
2 液压泵和液压马达 （第三次课）
2.4 轴向柱塞泵
用三维动画演示斜盘式轴向柱塞泵的结构及工作原理，由于斜盘式轴向柱塞泵的结构较复杂，可让学生观看斜盘式轴向柱塞泵结构的实物录像。
用斜盘式轴向柱塞泵的工作原理彩图讲解其排量和流量计算方法。
用三维动画演示斜盘式轴向柱塞泵的结构特点：强调三方面①端面间隙的自动补偿；②滑靴及静压支撑结构；③排量调节机构（可用动画演示调排量机构的工作原理）。使学生理解并掌握斜盘式轴向柱塞泵的调排量原理及方法。
用彩图讲解斜轴式轴向柱塞泵的工作原理，比较两种轴向柱塞泵的特点。
用彩图讲解径向柱塞泵的工作原理、调排量方法、排量计算方法。 2.5液压马达 （5分钟）
液压马达的扭矩和转速计算方法 （10分钟）
用彩图讲解高速液压马达的工作原理及扭矩计算方法。 （25分钟）
（1）用彩图讲解曲柄连杆低速大扭矩液压马达工作原理（可借助动画演示其工作原理）。
（2）用彩图讲解静力平衡式低速大扭矩液压马达工作原理。
（3）用彩图讲解多作用内曲线马达结构及工作原理（可借助动画演示工作原理）。
2.6液压泵和液压马达的工作特点（5分钟） 分析液压泵的工作特点。 分析液压马达的工作特点。 第二章小结（5分钟） 习题：2.3；2.6
3 液压缸 （第四次课）
3.1液压缸的分类及基本计算 液压缸的分类（5分钟）
用示意图讲解各种类型液压缸，给学生感性认识。
用彩图讲解双杆活塞式液压缸结构原理及基本参数计算。
用彩图重点讲解单杆活塞式液压缸三种工况下的牵引力及速度计算。 3.1.2 柱塞式液压缸（5分钟） 用彩图讲解柱塞式液压缸结构原理 3.1.3 摆动式液压缸（10分钟）
用彩图讲解摆动式液压缸工作原理、摆动轴输出转矩及角速度计算。 3.1.4 组合式液压缸（10分钟）
（1）用彩图讲解增压缸的增压原理及增压比计算。
（2）用彩图讲解多级伸缩缸工作原理、伸出及缩回动作顺序。 （3）用彩图讲解齿条活塞缸结构原理。
3.2液压缸的结构
用动画演示液压缸的结构组成。可让学生观看液压缸的实物录像。 用彩图讲解缸筒与端盖的连接形式及各自特点。 用彩图讲解缸筒、端盖和导向套的基本要求。 3.2.2 活塞组件（25分钟）
用彩图讲解活塞与活塞杆的连接形式。
用彩图讲解活塞组件的各种密封形式及特点。 3.2.3 缓冲装置（10分钟）
用彩图讲解圆柱形环缝式缓冲装置工作原理。 用彩图讲解圆锥形环缝式缓冲装置工作原理。 用彩图讲解可变节流槽式缓冲装置工作原理。 用彩图讲解可调节流孔式缓冲装置工作原理。 3.2.4 排气装置（3分钟）
用彩图讲解各种排气装置的工作原理。 本章小结（2分钟） 习题：3.1 3.2 3.3
4 辅助装置 （第五次课）
4.1滤油器（25分钟）
用彩图讲解各种滤油器的结构原理。 4.1.2 滤油器的选用 强调滤油器的选用原则。 4.1.3 滤油器的安装位置
用彩图介绍滤油器的安装位置及其作用。 4.2蓄能器（30分钟） 强调蓄能器的功能。
用彩图讲解蓄能器的结构形式及工作原理。 讲解蓄能器作不同用途时的容量计算方法。 4.3油箱（20分钟） 介绍油箱的功能。
用彩图讲解油箱的结构特点。
4.4管件（15分钟）
介绍管件的种类及适用场合、尺寸计算及安装要求。 用彩图介绍常用的管接头及其特点。 4.5热交换器（5分钟）
用彩图讲解冷却器的工作原理。 用彩图讲解加热器的工作原理。 第四章小结（5分钟） 习题：4.1 4.2 4.4 4.5
5 方向控制阀 （第六次课）
5.2单向阀（30分钟）
用彩图讲解普通单向阀的结构原理及职能符号；配合以彩图，强调单向阀的用途。
用彩图讲解液控单向阀的结构原理及职能符号；配合以彩图，强调液控单向阀的主要用途。
用彩图讲解液控单向阀的典型结构。
5.3换向阀
配合以彩图，强调什么是换向阀的“通”和“位”重点说明换向阀图形符号的含义。
配合以彩图，强调各种常用滑阀中位机能的特点及其应用。强调什么是常开式阀、什么是常闭阀？
用彩图配合以三维动画或实物录像，讲解三位四通手动换向阀的结构原理，强调其职能符号。
用彩图配合以动画，讲解机动换向阀的工作原理，强调其职能符号。 用彩图配合以动画，讲解电磁换向阀的结构原理，强调其职能符号。 用彩图配合以动画，讲解液动换向阀的结构原理，强调其职能符号。 用彩图讲解电液换向阀的结构原理，强调其职能符号。
5 方向控制阀 （第七次课）
5.4方向阀在换向和锁紧回路中的应用 用动画演示简单换向回路工作原理。
用变换工作位置的彩图讲解各种复杂换向回路工作原理。 用彩图或动画演示锁紧回路的工作原理。 5.5液压阀的连接方式（15分钟）
用彩图讲解各种液压阀连接方式的结构原理。 第五章小结（5分钟） 习题：5.3 5.5
6 压力控制阀
6.2溢流阀
用彩图讲解直动式溢流阀的工作原理，强调直动式溢流阀的特点及职能符号。 用彩图及三维动画讲解先导式溢流阀的工作原理，强调其调压特点及职能符号。可让学生观看先导式溢流阀的实物录像。
用彩图讲解电磁溢流阀的工作原理，强调电磁溢流阀的作用是什么什么是油泵的卸荷状态
溢流阀应用（10分钟） 习题：6.8 6.9 6.11
6 压力控制阀 （第八次课）
6.3减压阀（20分钟）
强调减压阀的特征；用彩图讲解直动式减压阀的工作原理，强调其职能符号。 用彩图及三维动画讲解先导级由减压阀出口供油的减压阀的工作原理。强调其职能符号。
用彩图讲解先导级由减压阀进口供油的减压阀的工作原理。
6.4顺序阀（30分钟）
用彩图及三维动画讲解直动式顺序阀结构及工作原理。强调顺序阀与溢流阀的区别。
用彩图讲解先导式顺序阀的结构及工作原理。
用彩图及动画讲解直动式顺序阀的派生阀原理。强调其职能符号。 用三维动画讲解单向顺序阀的结构原理。 6.5压力继电器（5分钟）
用彩图讲解压力继电器的结构及工作原理。
6.6压力阀在调压与减压回路中的应用（25分钟） 用彩图讲解单级调压回路工作原理。 用彩图讲解双向调压回路工作原理。 用彩图讲解多级调压回路工作原理。
用彩图讲解电磁溢流阀调压—卸荷回路工作原理。 （10分钟）
用彩图讲解减压回路工作原理及减压回路特点。可用二维动画扩展讲解。 本章小结及习题指导（10分钟） 习题：6.1 6.3 6.4 6.5
7 流量控制阀及其他液压阀 （第九次课）
强调对流量控制阀的主要性能要求。（5分钟） 7.1节流口的流量特性
分析节流口的流量特性公式及流量压力特性曲线。
分析压差变化、油温变化、阻塞各自对流量稳定性的影响。强调减轻堵塞现象的措施。
用彩图讲解各种节流口的形式与特征。
7.3节流阀
介绍节流阀的分类；强调对节流阀的性能要求。（10分钟） 用彩图讲解节流阀的结构原理。强调其职能符号。
用彩图及三维动画讲解单向节流阀的结构原理。强调其职能符号。可让学生观看单向节流阀的实物录像。
7.4调速阀
用彩图及三维动画讲解串联减压式调速阀结构组成及工作原理；用三维动画演示其工作过程；分析节流阀与串联减压式调速阀调速特性的差别。强调其职能符号。
习题：7.1 ；7.3。
7 流量控制阀及其他液压阀 （第十次课）
用彩图及三维动画讲解溢流节流阀结构组成及工作原理。用三维动画演示其工作过程。分析溢流节流阀与串联减压式调速阀的不同特点。
7.6插装阀、比例阀、伺服阀 用彩图讲解插装阀的工作原理。
用彩图讲解方向控制插装阀的工作原理。 用彩图讲解压力控制插装阀的工作原理。 用彩图讲解流量控制插装阀的工作原理。 本章小结（5分钟）
习题： 7.2 ； 7.7； 7.8 。
8 液压基本回路
8.1快速运动回路（10分钟）
用彩图讲解液压缸差动连接的快速运动回路的工作原理。 用彩图演示不同工作状态双泵供油的快速运动回路的工作原理。
8.2调速回路 重点讲解以下问题：
（1）液压缸和液压马达各有哪几种调速方法？
（2）常用的调速回路主要有哪几种？
用彩图讲解进油节流调速回路的工作原理，推导其速度负荷特性及功率特性。 用彩图讲解回油节流调速回路的工作原理，分析进油节流调速与回油节流调速回路的不同工作特点。
用彩图讲解旁油路节流调速回路的工作原理，推导其速度负荷特性及功率特性，分析旁油路节流调速回路与其它两种节流调速回路的不同特点。
习题：8.1 8.2 8.3
8 液压基本回路 （第十一次课）
用彩图讲解变量泵——定量马达调速回路的工作原理，分析其调速特性及其调速特性曲线。用动画演示其调速过程。
用彩图讲解定量泵——变量马达调速回路的工作原理，分析其调速特性及其调速特性曲线。用动画演示其调速过程。
用彩图讲解变量泵——变量马达调速回路的工作原理，分析其调速特性及其调速特性曲线。用动画演示其调速过程。
8.3同步回路（25分钟）
用彩图讲解液压缸机械连接的同步回路的工作原理。可用动画演示其工作过程。 用彩图讲解采用调速阀的同步回路的工作原理。 用彩图讲解用串联液压缸的同步回路的工作原理。 用彩图讲解用同步马达的同步回路的工作原理。 8.4顺序回路（30分钟）
用变换阀工作位置的彩图讲解单向顺序阀的顺序动作回路的工作原理。可用动画演示其工作过程。
用变换阀工作位置的彩图讲解行程控制顺序动作回路的工作原理。可用动画演示其工作过程。
用变换阀工作位置的彩图讲解压力继电器控制顺序动作回路的工作原理。 习题： 8.4 8.7
8 液压基本回路 （第十二次课） 8.5平衡回路（15分钟）
用变换阀工作位置的彩图讲解单向顺序阀的平衡回路的工作原理。可用动画演示其工作过程。
用变换阀工作位置的彩图讲解采用液控单向阀的平衡回路。可用动画演示其工作过程。
8.6卸荷回路（25分钟）
用彩图讲解用换向阀中位机能的卸荷回路工作原理。可用动画演示其工作过程。
用彩图讲解用电磁溢流阀的卸荷回路工作原理。可用动画演示其工作过程。
用彩图讲解限压式变量叶片泵的卸荷回路的工作原理。
用彩图讲解用卸荷阀的卸荷回路工作原理。可用动画演示其工作过程。
本章小结、习题指导（10分钟） 习题： 8.9
9 典型液压系统及实例
阅读较复杂液压系统图的大致步骤（5分钟） 9.1组合机床动力滑台液压系统（45分钟）
（1）用对应于各种工况的彩图讲解组合机床动力滑台液压系统组成及工作原理、不同工况下的油路走向、电磁铁的通断情况。用动画演示其工作过程。（2）用彩图分析实现各循环步骤的基本回路。
习题：9.1 9.2
9 典型液压系统及实例 （第十三次课）
9.3汽车起重机液压系统（40分钟）
（1）用对应于各种工况的彩图讲解汽车起重机液压系统组成及工作原理、不同工况下的油路走向。可用动画演示汽车起重机工作过程及其液压系统工作过程。（2）分析汽车起重机液压系统的特点。
本章小结、习题指导（10分钟） 习题： 9.4
10 液压传动系统的设计与计算
10.1液压传动系统设计与计算
分析液压系统的动作、主要性能要求及工作环境。
对工作负载、导向摩擦负载、惯性负载、重力负载、密封负载和背压负载进行分析。
分析开式回路及闭式回路分别适用于什么工况。
根据各类主机的工作特点确定对主机性能起主要作用的主要回路。
讲解如何初选执行元件的工作压力并确定执行元件的主要结构参数，复算执行元件不同工作阶段的工作压力值，流量和功率值。
讲解如何计算液压泵的最高供油压力；如何确定液压泵的最大供油量；如何选择液压泵的规格型号；如何选择驱动液压泵的电动机。
分析各种不同阀类的选择方法。
分析如何选择油管的规格、阀类元件的配置形式。
10 液压传动系统的设计与计算 （第十四次课）
介绍正式工作图所包含的内容。 介绍技术文件所包含的内容。
10.2液压传动系统设计与计算举例（35分钟） （1）分析领会设计要求，拟定液压系统原理图。
（2）用对应于各种工况的彩图讲解双头车床液压系统的工作原理。分析双头车床液压系统各工序的电磁铁动作情况及油路走向。
总结液压系统设计步骤（5分钟） 习题：10.1
11 气压传动
11.1气压传动概述（10分钟）
介绍气动技术的应用及发展现状。讲解气压传动的组成及工作原理。 分析气压传动的优缺点。气压传动与其它传动的性能比较。 11.2气源装置及附件
介绍气压传动系统对压缩空气的要求。
压缩空气站的设备组成及布置顺序，强调空气压缩机的选用原则。用彩图讲解空气压缩机的工作原理。
用彩图讲解各种气源净化装置的工作原理。
用彩图讲解各种其他辅助装置的工作原理。
11 气压传动 （第十五次课）
11.3气动执行元件（30分钟）
用彩图讲解气液阻尼式气缸的结构原理。 用彩图讲解薄模式气缸的结构原理。 用彩图讲解冲击式气缸的结构原理。
介绍气动马达的类型，分析气马达的工作特点。 用彩图讲解各种气马达的结构原理。
11.4气动控制元件
介绍压力控制阀的作用及分类。
用不同工作状态的彩图讲解减压阀的结构原理。强调其职能符号。
用不同工作状态的彩图讲解顺序阀及单向顺序阀的结构原理。强调其职能符号。
用不同工作状态的彩图讲解安全阀的结构原理。强调其职能符号。 用彩图讲解节流阀的结构原理。强调其职能符号。
用不同工作状态的彩图讲解单向节流阀的结构原理。强调其职能符号。 用彩图讲解排气节流阀的结构原理。
用不同工作状态的彩图讲解快速排气阀的结构原理。强调其职能符号。 用不同工作状态的彩图讲解各种气动换向阀的结构原理。强调其职能符号。 用不同工作状态的彩图讲解各种电磁换向阀的结构原理。强调其职能符号。 用不同工作状态的彩图讲解梭阀的结构原理。强调其职能符号。 习题：11.1 11.2 11.4 11.5
11 气压传动 （第十六次课）
11.5气动回路举例（35分钟） (1)八轴仿形铣加工机床简介。
(2)用不同工作状态的彩图讲解八轴仿形铣加工机床气动控制回路的工作原理。 (3)分析八轴仿形铣加工机床气控回路的主要特点。 本章总结、作业指导（15分钟） 机动（50分钟）
《液压与气压传动课程组》
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