液压传动教案

三联职业技术学院交通系1《液压与液力传动》教案第一章液压传动基础知识授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称第一章液压传动基础知识§1-1什么是液压传动§1-2液压油教学目的通过学习液压传动工作原理及组成，了解液压传动的基本原理，掌握液压传动的定义，熟悉液压传动的基本组成，为学生顺利理解液压传动总体架构提供保障。教学重点、难点教学重点：液压传动的工作原理。教学难点：液压传动的组成。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》课后体会液压与液力传动课是港机专业一门重要的课程，今天通过一些事例，初步使学生对这门课程发生了兴趣。今后有必要在教学中向学生不断灌输有关专业理念，使学生热爱液压课，也热爱港机专业，为港机专业基础知识的掌握打下坚实的基础。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●课程介绍、学习要求：上课听懂、及时复习、反复巩固。●液体传动与机械传动优缺点比较：调速、缓冲、布置、漏油、维修等。●前言知识：机器的组成：原动机、传动机构、工作机构传动的作用：1、传递动力；2、转换运动状10分钟3分钟3分钟三联职业技术学院交通系2态（方式和位置）；3、调节速度、方向等。第一章液压传动基础知识§1-1什么是液压传动一、液压传动的工作原理【举例】液压千斤顶【分析】液压千斤顶的工作原理。截止阀关闭时：若下压：小缸向大缸压油，载荷上行。若上抬：油箱向小缸补油，载荷不动。截止阀打开时，载荷下行。多媒体课件15分钟授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配【问题】为什么能实现力的放大？力的放在倍数等于多少？两缸速度、行程比又分别等于多少？【定义】液压传动：以液体为工作介质，借助于密封工作空间的容积变化和油液的压力来传递能量的传动方式。二、液压传动的组成及图形符号1、组成【分析】动力传递路线图。原动机→动力元件→控制调节元件→执行元件→工作机构1、动力元件：液压泵，将原动机的旋转机械能转化成液压能输出。2、执行元件：液压缸、液压马达，将液压能转化成机械能输出。液压缸实现往复直线运动或往复摆动，液压马达实现连续回转运动。3、控制调节装置：液压阀，控制调节系统方向、压力和流量。4、辅助装置：油箱、油管、过滤器、蓄能器等。【分析】液压传动不包括原动机和工作机构。【分析】液压缸所作的运动不能仅理解为作往复直线运动，说成往复运动反而是正确的。【分析】液压阀不是能量转换元件，但其液压能的肯定会减小。2、符号每一元件均用规定的符号来表示。【举例】节流阀、溢流阀、三位四通换向阀。三、液压传动的优缺点1、优点1、调速范围广；2、易于总体布置；3、能缓冲吸振；4、体积小、重量轻；5、操作简便省力；多媒体课件5分钟2分钟3分钟三联职业技术学院交通系36、元件标准化、系列化、通用化。2、缺点1、泄漏大、能量损失大、发热大、效率低；2、制造精度高，不易检修；3、受温度影响较大；4、有时噪音大。§1-2液压油一、液压油的性质1、了解密度和重度的概念，知道液体的压缩性和热膨胀性；掌握液体粘度的表示方法、与温度和压强的关系；2、了解液压油的基本要求及其选用原则；●总结●布置作业多媒体课件2分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§1-3液体传动的基本参数§1-4静止液体的力学性质教学目的通过学习液体静力学、液体动力学和压力损失的计算，掌握液体压力、压力的表示方法及力的计算方法，熟悉掌握流量、流速、压力损失的计算，为元件的结构及油路的分析提供依据。教学重点、难点教学重点：液压作用力、流量、流速的计算。教学难点：压力损失的计算。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会此处有关压力的概念与中学物理中所讲的内容存在一定的区别，要使学生在及时适应，否则很可能造成学习上的障碍。流量、流速的计算，虽然在讲解例题时花费了一定的时间，但通过举一反三，为今后的学习打下了良好的基础。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配三联职业技术学院交通系4●复习、引入新课●讲授新课§1-3液压传动的基本参数一、液体的压力液体在单位面积上所受的力称为压力。P=F/A【分析】各种常用单位换算。1MPa＝106Pa1个大气压＝1.0133×105MPa≈105Pa1kg/cm2=0.98×104MPa≈105Pa【结论】1个大气压≈1kg/cm2【说明】在企业里，有时将1kg/cm2读成1公斤，虽不规范，但约定俗成。二、流量流量Q=V/t，流速υ=Q/A（注意单位的划算）三、功和功率了解液体功和功率的含义§1-4静止液体的力学性质一、液体静压力特性1、液体静压力永远垂直于乘压表面；2、静止液体中，任何一点所受到的各个方向的压力都相等；二、静止液体压力的表达式【分析】回顾中学所学知识点P=ρgh三、压力的两种计算基准●绝对压力：包含大气压力。多媒体课件3分钟5分钟10分钟2分钟5分钟3分钟10分钟●相对压力：又称表压力，相对压力=绝对压力-大气压力●真空度：当绝对压力低于大气压力时，绝对压力不足大气压力的那一部分值。【举例】液压泵吸油口压力的三种表达方法。四、液压油作用在平面和曲面上的力液体作用力等于液体压力与作用面积的乘积。【举例】液压缸、液压球阀芯、锥阀芯。●总结●布置作业多媒体课件5分钟2分钟三联职业技术学院交通系5授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§1-5流动液体的力学性质§1-6压力损失教学目的理解液流的连续方程、能量方程；掌握层流、紊流的概念，了解压力损失的含义和原因教学重点、难点教学重点：层流、紊流的概念；压力损失；教学难点：液流的连续方程、能量方程更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会液流的能量守恒定律过于深奥化，大部分同学对此难以接受和理解，以后教学中多注意重点知识的把握，对于过于难懂的非重点可以给予简介。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课§1-5流动液体的力学性质一、流动液体的连续原理【分析】单位时间内流经密封管路任一截面的液体质量处处相等。qv=常数【结论】在单个连续液流通道内，流量处处相等。【注意】液体分流、集流时，流入节点的流量等于流出节点的流量。Σqv入＝Σqv出【举例】单杆液压缸D＝100mm,d=50mm,d0=20mm,输入流量qv=100L/min,求进油管、活塞、回油管的速度V1、V、V2。(5.3;0.212;3.975)二、流动液体的能量守恒定律【分析】在某一段液流中，以其位能、动能、压力能得出伯怒利方程【结论】P1-P2=rht=ΔP多媒体课件3分钟5分钟7分钟三联职业技术学院交通系6三、流动液体的动量定理【结论】F=ρQ（υ2-υ1）§1-6压力损失一、液体的流动状态1、层流：指液体在流动时呈不混杂的线状或层状流动。2、紊流：指液体作混杂紊乱状态的流动。3、雷诺数Re：用以判断层流和紊流二、直管压力损失1、层流状态的压力损失；2、紊流状态的压力损失；【分析】掌握直管层流状态和紊流状态的压力损失影响因素有哪些三、局部压力损失【分析】什么是局部压力损失？受到哪些因素的影响？●总结●布置作业多媒体课件5分钟5分钟10分钟8分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§1-7液体在缝隙和小孔中的流动§1-8液压冲击与气穴现象教学目的了解液体在各种缝隙和小孔中的流量影响因素；理解和掌握液压冲击、气穴的概念；教学重点、难点教学重点：液压冲击、气穴的概念教学难点：液体在各种缝隙和小孔中的流量影响因素更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会注重“理论知识够用”的原则，关于对液体在缝隙和小孔中的流量公式推导和记忆，不作要求。三联职业技术学院交通系7授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课§1-7液体在缝隙和小孔中的流动一、油液在缝隙中的流动1、油液在平面缝隙中的流动【结论】为减少平面缝隙的流动量，可以尽可能地减少间隙量，并适当提高油液的粘度。2、油液在环状缝隙中的流动3、油液在偏心环状缝隙中的流动4、油液在具有相对运动的缝隙中流动5、油液在环形缝隙中的流动【分析】以上动可以用分析公式的方法来解决其影响因素。二、油液在小孔中的流动1、油液在薄壁小孔的流动2、油液在细长小孔中的流动【分析】何谓薄壁小孔，细长小孔？液体在薄壁小孔和细长小孔流动时受到哪些因素的影响？§1-8液压冲击与气穴现象一、液压冲击1、含义：在液压系统中，由于某种原因引起液体压力在某一瞬间急剧升高，形成很高的压力峰值，其值比正常压力高几倍，称此现象液压冲击。2、产生的原因：⑴液体的突然停止运动；⑵运动部件的惯性运动产生⑶液压系统中某些液压元件失灵所产生3、危害与防止措施：【分析】结合液压冲击产生的原因分析。二、气穴现象1、气穴现象的含义和产生的原因2、危害及防止措施【分析】同液压冲击的分析一致。●总结●布置作业多媒体课件3分钟15分钟10分钟10分钟5分钟2分钟三联职业技术学院交通系8第二章液压泵与液压马达授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称第二章液压泵和液压马达§2-1概述§2-2齿轮泵与齿轮马达教学目的通过学习液压泵概述，熟悉液压泵的基本工作原理和分类，掌握齿轮液压泵基本工作原理及结构特点，了解齿轮马达的工作过程并与齿轮泵进行比较。教学重点、难点教学重点：液压泵的基本工作原理。教学难点：液压泵基本性能参数指标。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会本堂课感觉在以下问题上易产生误解：一是变量泵是指排量可调，而非流量可调；二是泵的压力决定负载，而非额定压力；三是泵的效率既包含机械效率，又包含容积效率。这些问题如不在现在就强调清楚，就有可能导致后续概念的联锁错误。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课第三章液压泵和液压马达第一节液压泵概述一、液压泵基本原理【复习】液压泵、液压马达原理上相反，结构上相同或相似。【分析】柱塞泵工作原理图。容积增大－吸油容积减小－压油。基本原理－依靠密封工作空间的容积变化实现吸、压油。【推论】液压泵实现工作必须具备两个条件：多媒体课件3分钟10分钟三联职业技术学院交通系91、有能形成容积变化的密封工作空间；【分析】有些结构吸、压油腔分别设置，如齿轮泵、叶片泵，有些则混合设置，如柱塞泵。2、有与密封工作空间相协调的配流装置。多媒体课件【分析】配流装置起到连接油口与容积空间的作用，通常以配流盘（轴）的形式出现。二、液压泵的分类1、按结构分，有齿轮式、叶片式、柱塞式等；【分析】这三类泵结构和额定压力逐渐增大，性能也由差到优，但价格也由低到高。2、按油口能否反接、泵轴能否反转分，有单向泵、双向泵；【判定】结构是否完全对称。【说明】液压泵一般为单向泵。3、按排量能否可调分，有定量泵、变量泵；【定义】排量：泵轴每转一圈所通过的油液体积,用V来表示。单位：m3/r4、按额定压力分，有低压泵、中压泵、中高压泵、高压泵。【绘制】液压泵四个职能符号。【分析】体积大，说明排量大，额定压力大，但实际工作压力和流量不一定大。三、基本性能参数1、实际工作压力液压泵的实际工作压力由负载决定，负载是指油液流动中所受的一切阻力。2、实际输出流量：qv=qvtηv=vnηvqvt－理论输出流量ηv－容积效率3、功率P入=T*2πnP出=pqv=pvnηv4、效率η=P出/P入=ηv*ηmηm－机械效率5、压力与流量的关系【分析】若载荷增大：压力增大，泄漏增大，流量减小，容积效率下降。【例题】已知：压力10，转速1450，排量46.2，容积效率0.95，总效率0.9，求输出功率、所需电机功率。（答案：10.6，11.77）多媒体课件3分钟15分钟三联职业技术学院交通系10§2-2齿轮泵一、齿轮泵（一）工作原理轮齿分离，产生真空度而吸油；轮齿啮合，油液受到挤压而压油。【分析】大致结构、闭死空间压力。【分析】由于齿轮齿数较多，转速较高，故实际吸油能力能够满足需要。（二）困油现象与清除理解