液压与气压传动

开课班次:
开课时间: 2015-12-09 — 2018-07-15
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课程介绍

本课程是机电一体化专业、工程机械类专业的核心课程,是机电类各专业、铁道车辆等专业的主干技术课程。它不仅是机械类及近机类有关专业一门专业必修课,而且也是一门能直接用于工程实际的技术学科,该课程是机电工程系重点建设和教学改革试点课程。本作为一门专业必修课,将为机电类、工程机械类和机车车辆类相关专业的学生学习其它专业课和以后所从事的技术工作提供必要的基础。通过本课程的学习,使学生熟悉液压与气动元件的结构原理,学会识别各类液压元件气动元件,学会实践动手搭接各种液压与气压传动的常用回路,熟悉回路功能及用途,处理生产实际中一般液压与气压传动故障,学会分析解决一般机电设备的液压气动系统常见问题的能力。
   本课程共分为两篇,第1篇为液压传动,包括第1~8章。第2篇为气压传动,包括第9~12章。主要内容包括液压与气压传动的流体力学基础,液压与气压传动元件的结构、工作原理及应用,液压与气压传动基本回路和典型系统的组成与分析等。在气压传动内容的选择上,既考虑到其内容的独立性和完整性,又考虑到与液压传动方面的共同点,力求使学习者能够真正掌握液压与气压传动的主要内容。

课程大纲

1 液压传动概述
   1.1 液压系统工作原理:千斤顶
   1.2 液压系统工作原理:机床液压工作台
2 液压传动基础
   2.1.1液压油的主要物理性质及应用
   2.1.2液压油的要求与选用
   2.2液体静力学基础
   2.3流体动力学基础
   2.4液体的能量损失
   2.5流体流经小孔及间隙的流量
   2.6液压冲击与空穴现象
3 液压泵
   3.1.1液压泵的工作原理
   3.1.2液压泵的压力与流量
   3.1.3液压泵的功率与效率
   3.2.1齿轮泵工作原理
   3.2.2齿轮泵的排量与流量
   3.2.3齿轮泵的结构特点分析
   3.3.1双叶片泵的工作原理
   3.3.2双作用叶片泵的结构及特点
   3.3.3但作用叶片泵及限压式叶片泵
   3.4.1轴向柱塞泵的工作原理及结构特点
   3.4.2j径向柱塞泵的工作原理
4 液压执行
   4.1.1液压缸的分类及工作原理
   4.1.2液压缸的典型结构和组成
   4.1.3液压马达的工作原理
5 液压控制元件
   5.1.1直动式溢流阀
   5.1.2先导式溢流阀
   5.1.3溢流阀的特性与应用
   5.1.4减压阀
   5.1.5顺序阀
   5.1.6压力继电器
   5.2.1节流阀
   5.2.2调速阀
   5.2.3分流集流阀
   5.3.1单向阀
   5.3.2液压锁实例
   5.3.3换向阀工作原理
   5.3.4换向阀的控制方式
   5.4.1叠加阀
   5.4.2插装阀
   5.5电液伺服阀
6 液压辅助元件
   6.1过滤器
   6.2蓄能器
   6.3邮箱
   6.4密封件
   6.5管件和管接头
   6.6热交换器
7 基本回路
   7.1.1压力控制回路:调压回路
   7.1.2压力控制回路:减压回路
   7.1.3压力控制回路:卸荷回路
   7.1.4压力控制回路:顺序动作回路
   7.1.5压力控制回路:平衡回路
   7.1.6压力控制回路:保压回路
   7.2.1.1速度控制回路:节流调速贿赂(特点)
   7.2.1.2速度控制回路:节流调速回路(节流阀调速不稳定的问题)
   7.2.1.3速度控制回路:节流调速回路(节流阀和调速阀压差不稳问题)
   7.2.1.4速度控制回路:节流调速回路(调速阀调速前冲现象的问题)
   7.2.2.1速度控制回路:容积调速回路(变量泵问题)
   7.2.2.2速度控制回路:容积调速回路(恒力矩与恒功率回路)
   7.2.3.1速度控制回路:速度换接(快速运动回路的选择)
   7.2.3.2速度控制回路:速度换接(快进工进回路选择)
   7.2.3.3速度控制回路:速度换接(两种工进回路的选择)
   7.3.1方向控制回路:换向回路
   7.3.2方向控制回路:锁紧回路
   7.2.4.1速度控制回路:同步回路(容积式同步回路及其问题)
   7.2.4.2速度控制回路:同步回路(流量控制式同步回路及其问题)
   7.2.4.3速度控制回路:同步回路(伺服控制式同步回路及其问题)
8 液压系统实例分析
   8.1乐池升降台
   8.2扫路车
   8.3垃圾车
   8.4多角度自卸车
   8.5汽车起重机
   8.6组合机床
   8.7万能外圆磨床
9 气源装置
   9.1气动系统及空气压缩机
   9.2冷却器
   9.3储气罐和油水分离器
   9.4空气干燥器
   9.5空气净化元件
10 气动执行元件
11 气动控制元件
   11.1方向、压力、流量阀
   11.2逻辑元件
12 气动基本回路

学习目标

1. 知识目标
(1)掌握液压传动的基本理论知识。
(2)掌握常用元件的结构、工作原理、常见故障处理方法及工程用途。
(3)学会实践动手搭接液气压基本回路,并学会分析其工作原理及功能方法。
(4)学会分析典型液压气动系统的方法。
2. 能力目标
(1)具有识读和选用液压元件和气动元件的基本能力;
(2)能够正确拆装、搭接液压与气动基本回路,并会分析元件在回路的控制作用;
(3)学会分析典型液压系统和气动系统原理及作用,会根据系统原理图排查处理一般性故障。
3. 素质目标
(1)培养学生具有创新精神和实践能力。
(2)培养严谨的科学态度和良好的职业道德。

学习要求

1. 学习者应至少具有机械识图、电工电子基础;
2. 学习者具有PLC、计算机绘图基础更佳;
3. 学习者应在个人PC上安装FluidSim软件,以便仿真学习使用。

考核标准

[课件浏览] —— 考核学生是否观看视频和文档,少部分课程漏看将扣分;
[客观练习] —— 主要考核点,随章节内容一起发布,考核学生对于章节的掌握情况,提交截止一般为发布后一周;
[主观练习] —— 主要考核点,随章节内容一起发布,考核学生对于章节的掌握情况。采用同学之间互评、教学团队处理申述和最终判定的形式进行。
提交截止一般为发布后一周、互相评阅截止一般为发布后两周、申述截止一般为发布后三周。一般需批改3-6份作业以上,并得到3-5位同学的批改。批阅过程、批阅质量均对最终互评题得分产生影响。
[课内讨论] —— 鼓励同学对主讲团队发起的议题进行讨论,少部分课程将此作为得分项。
[线下期末考试]——是否举行以所在院校慕课选修要求为准(具体请咨询各校主管部门的慕课实施政策)。

教材教参

[1]张勤,徐钢涛,液压与气压传动技术(第二版),高等教育出版社,2015.3