液压与气动技术教学大纲

《液压与气动传动技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：050345课程名称：液压与气动传动技术英文名称：FluidandPneumaticTransmission课程类别：专业基础课学时：54学分：3.0适用对象:机械电子工程专业（本科）考核方式：考试先修课程：《高等数学》，《画法几何及制图》，《工程力学》，《机械工程材料》，《金属工艺学》，《机械原理》，《机械设计》，《电工基础》，《电子技术》。二、课程简介本课程属于专业基础课。它与机械原理、机械设计、电工学一样在教学中占有相同的地位。本课程的任务是使学生掌握流体传动的基本理论知识，主要液压元件的工作原理、性能、用途，以便在设计系统时能合理选用元件，使学生具备分析、理解、消化一般液压系统的能力，以及进行液压与气压系统设计计算的能力。Thefluidtransmissionismostlycourseofengineryprofession.Itisabasiccourseonstudymachinecommonnessproblem.ItstaskletstudentholdbasictheoryandABCoffluidtransmission,andoperationalprinciple,capability,purposeofthemostlyfluid-pressuredetails.Thestudentcanselectrightdetailswhentheydesignthefluid-pressuresystem.Itcantrainstudent’sabilitytoanalysis,understand,applyanddesignthefluid-pressuresystem.三、课程性质与教学目的本课程属于专业基础课。应用四、教学内容及要求第一章绪论（一）目的与要求1．基本要求：了解液压传动的工作原理，初步学会用图形符号阅读液压系统图。2．重点、难点1)液压传动的工作原理。2)液压传动的主要特点。（二）教学内容1.主要内容1）液压与气压传动的研究对象2）液压传动的工作原理及其组成，液压系统的图形符号；3）液压传动的的主要特点4）液压与气压传动在机械工业中的应用和发展2．基本概念和知识点1）液压与气压传动的研究对象是：传动介质的基本物理性能，静力学、运动学和动力学特性；组成系统的各类元件的结构、工作原理、工作性能以及这些元件2）液压传动的工作原理及其组成，液压系统的图形符号；3）液压传动的的主要特点3．问题与应用（能力要求）了解液压传动的工作原理，初步学会用图形符号阅读液压系统图。（三）实践环节与课后练习思考题：流体传动的作用。（四）教学方法与手段本章主要采用课堂讲授，课堂讨论和课后练习的方法进行教学。第二章液压流体力学基础（一）目的与要求1．基本要求了解液压油的粘度，油液的物理性质，油液的选择掌握流体静力学和动力学的基础知识，利用它来解释和解决液压传动中出现的技术问题。掌握静压力的特性，作用在固体壁面力的计算。不可压缩流体做恒定流动时的连续性方程式，伯努力方程和动量方程及其应用。管道中液流的特征：流态、雷诺数、压力损失计算）。液体在孔口及缝隙中的流动。2．重点、难点1）液压油液：油液的物理性质，油液的选择2）液体静力学：静压力的特性，作用在固体壁面力的计算3）液体动力学：不可压缩流体做恒定流动时的连续性方程式，伯努力方程和动量方程及其应用。管道中液流的特征：流态、雷诺数、压力损失计算）。液体在孔口及缝隙中的流动（二）教学内容第一节液压油1．主要内容液压油的种类，液压油的性质，对液压油的要求，液压油的选用。2．基本概念和知识点液压油的种类的矿物油和不燃或难燃；液压油的性质有密度、可压缩性、粘性，动力粘度μ：动力粘度（又称绝对粘度）是指液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。而运动粘度是动力粘度μ与油液密度之比值；油液的物理性质，油液的选择，油液的污染问题简介。3．问题与应用（能力要求）油液的选择。第二节液体静力学1．主要内容液体静压力及其特性，液体静压力基本方程，压力的表示方法及单位，帕斯卡原理，液体静压力对固体壁的作用力。2．基本概念和知识点静压力的产生，压力的表示方法，静压力的特征，静压力的传递是在密闭容器内，施加于静止液体边界上的压力可以等值地向液体内所有方向传递。作用在固体壁面上的力量，重力作用下压力的分布规律。3．问题与应用（能力要求）静压力的计算第三节液体动力学1．主要内容基本概念，连续方程，伯努力方程，动量方程2．基本概念和知识点液体流动时的一些基本概念有理想液体、定常流动、维流动、迹线、流线、流束、通流截面、流量；不可压缩流体做恒定流动时的连续性方程式为ρυ1A1=ρυ2A2=常数，伯努力方程为；动量方程为22212211dddMqSSququdttF2222222111ugzpugzp3．问题与应用（能力要求）液体动力学的计算。第四节液体流动的压力损失1．主要内容流态、雷诺数，沿程压力损失，局部压力损失，总压力损失，压力效率。2．基本概念和知识点液体流态分为层流和紊流以及它们的定义和特点；雷诺数的计算；沿程压力损失、局部压力损失、总压力损失和压力效率和计算。3．问题与应用（能力要求）压力损失的计算以及压力效率的计算。第五节孔口与缝隙流动1．主要内容液体流经小孔的普遍规律，缝隙流动。2．基本概念和知识点液体流经小孔时的流量的流速的计算；缝隙流动的规律以及各种情况下的流量和压力损失的计算。3．问题与应用（能力要求）掌握液体流经小孔的普遍规律。第六节液压冲击与气蚀现象1．主要内容冲击压力，液压冲击波的传递速度，液压冲击的危害及减少措施，气蚀现象。2．基本概念和知识点冲击压力的定义，液压冲击波的传递速度计算，液压冲击的危害及减少措施，气蚀现象的产生和防范措施。。3．问题与应用（能力要求）防止液压冲击与气蚀现象的产生措施。（三）实践环节与课后练习思考题：液体动力、液体静力的计算（四）教学方法与手段本章主要采用课堂讲授，课堂讨论和课后练习的方法进行教学。第三章液压动力元件（一）目的与要求1．基本要求1)了解液压动力元件的特点、分类。2)掌握液压动力元件各参数的定义、计算以及液压动力元件的选择。3)掌握齿轮泵、叶片泵、柱塞泵工作原理及其特点，并能根据具体情况合理选用。2．重点、难点1）液压泵工作原理与结构。2）液压泵的参数的计算（二）教学内容第一节液压泵的概述1．主要内容液压泵的工作原理与特点，液压泵的主要性能参数，液压泵的噪声，液压泵的选用。2．基本概念和知识点液压泵是一种能量转换装置，它将机械能换为液压能，是液压传动系统中的动力元件，为系统提供压力油液。按油液体积是否可调分定量泵和变量泵，按结构形式分齿轮式、叶片式和柱塞式；液压泵的主要性能参数有压力、排量和流量、功率和效率；液压泵的噪声的产生原因及防范措施；通过例题讲授液压泵如何选用。3．问题与应用（能力要求）液压泵的选用。第二节齿轮泵1．主要内容渐开线外啮合齿轮泵2．基本概念和知识点齿轮泵的工作原理及主要特点以及排量和流量的计算。3．问题与应用（能力要求）齿轮泵的应用。第三节叶片泵1．主要内容单作用叶片泵，双作用叶片泵2．基本概念和知识点单作用及双作用叶片泵的工作原理、典型结构及主要特点排量和流量的计算。限压式叶片泵的工作原理及流量压力特性3．问题与应用（能力要求）叶片泵的应用。第四节柱塞泵1．主要内容径向柱塞泵，轴配流径向柱塞泵，阀配流径向柱塞泵。2．基本概念和知识点柱塞泵的工作原理及主要特点，轴向柱塞泵的典型结构3．问题与应用（能力要求）柱塞泵的应用第五节液压泵的噪声1．主要内容液压泵的噪声产生的原因，降低噪声的措施。2．基本概念和知识点产生噪声的原因，降低噪声的措施：3．问题与应用（能力要求）降低液压泵的噪声。第六节1．主要内容液压泵的选用2．基本概念和知识点选择原则：根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求，首先确定液压泵的类型，然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号。3．问题与应用（能力要求）液压泵的选用（三）实践环节与课后练习课后练习：液压泵参数的计算。（四）教学方法与手段本章主要采用课堂讲授，课堂讨论和课后练习的方法进行教学。第四章液压执行元件（一）目的与要求1．基本要求1）了解液压执行元件的特点、分类。2）掌握液压执行元件各参数的定义、计算以及液压执行元件的选择。3）掌握液压马达和液压缸的工作原理及其特点，并能根据具体情况合理选用。2．重点、难点1）液压马达和液压缸的工作原理与结构。2）液压马达和液压缸的参数的计算（二）教学内容第一节液压马达1．主要内容液压马达的分类及特点，液压马达的主要工作参数和使用性能。2．基本概念和知识点液压马达按结构分齿轮式、叶片式、柱塞式和螺栓式，按额定转速分高速和低速马达；其特点是转速较高，转动惯量小；便于启动和制动；调节灵敏度高。液压泵与液压马达的区别；液压马达的主要工作参数和使用性能有排量、理论角速度和转速、理论输出扭矩、理论输出功率、容积效率、机械效率、总效率、实际ω和n、实际输出扭矩、实际输出功率、起动性能、制动性能、最低稳定转速等。3．问题与应用（能力要求）液压马达的应用第二节液压缸1．主要内容液压缸的分类，液压缸的典型结构，保护装置2．基本概念和知识点液压缸的分类，液压缸的典型结构，保护装置有缓冲装置，排气装置，它们的类型的作用。3．问题与应用（能力要求）液压缸的应用。（三）实践环节与课后练习实践环节：液压泵的性能与结构分析；课后练习：液压马达和液压缸参数的计算。（四）教学方法与手段本章主要采用课堂讲授，课堂讨论和课后练习的方法进行教学。第四章液压控制元件（一）目的与要求1．基本要求：能理解液压阀的工作原理，结构特点。2．重点、难点1）液压阀的工作原理及典型结构。2）液压阀的静态特性、动态特性。（二）教学内容第一节阀内流动的基本规律1．主要内容液压控制阀的分类，阀口流量公式及流量系数，液动力2．基本概念和知识点液压控制阀按用途分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀，按控制方式分为关阀、伺服控制阀、比例控制阀和数字控制阀，按结构分为滑阀、锥阀、球阀和射流管阀，按连接方式分为螺纹阀、法兰阀和插装式阀；阀口流量的计算公式及流量系数计算公式；作用在圆柱滑阀上的稳态液动力的计算；作用在锥阀上的液动力计算。3．问题与应用（能力要求）掌握阀口流量公式的计算以及控制阀的种类。第二节压力控制阀1．主要内容压力控制阀，溢流阀，减压阀，顺序阀。2．基本概念和知识点压力控制阀的定义，溢流阀的用途、结构和工作原理；减压阀的用途、结构与工作原理；顺序阀的用途、结构与工作原理。3．问题与应用（能力要求）压力控制阀的作用和选用。第三节流量控制阀1．主要内容流量控制阀，节流阀，其它流量控制阀的工作原理。2．基本概念和知识点流量控制阀的作用、原理和分类；节流阀的工作原理，流量控制原理及节流口形式；节流阀的刚度；节流口堵塞及最小稳定流量；其它流量控制阀的工作原理。3．问题与应用（能力要求）流量控制阀的应用。第四节方向控制阀1．主要内容方向控制阀，单向阀，换向阀。2．基本概念和知识点方向控制阀的作用和分类；单向阀的作用、性能和工作原理；换向阀的作用和分类；换向阀的作用、性能和工作原理。3．问题与应用（能力要求）方向控制阀的应用。（三）实践环节与课后练习课后练习：控制元件的种类、作用和各参数的计算。（四）教学方法与手段本章主要采用课堂讲授，课堂讨论和课后练习的方法进行教学。第五章液压辅助元件（一）目的与要求1．基本要求了解辅助装置的性能及其应用。2．重点、难点蓄能器、滤油器、油箱、热交换器和管件的性能及应用。（二）教学内容第一节蓄能器1．主要内容蓄能器的作用、结构和分类；蓄能器的容量计算。2．基本概念和知识点蓄能器的作用、结构和分类；蓄能器的容量计算。3．问题与应用（能力要求）蓄能器的容量计算。（三）实践环节与课后练习无（四）教学方法与手段本章主要采用课堂讲授，课堂讨论和课后练习的方法进行教