《液压传动与控制》课程大纲

《液压传动与控制》课程教学大纲
一、课程基本信息
二、课程目标
（一）总体目标：
《液压传动与控制》课程是车辆工程专业的必修学位课程。

通过本课程的学习，使学生掌握一定的液压流体力学知识和相应的计算技能，掌握各种液压基本元件的工作原理、性能及基本结构，熟练掌握液压基本回路和典型液压回路，能够深入理解和掌握该门课程的知识内容，为后续课程进一步分析、阅读、设计液压系统打下坚实基础。

（二）课程目标：
课程目标1：掌握液压传动与控制基本原理，系统组成及特点，了解流体力学中连续性方程、能量方程、动量方程，了解液流在薄壁小孔及各种不同形状缝隙中的流动规律，具备基本液压分析计算能力。

课程目标2：掌握常用液压元件的结构、原理、特点、性能及应用，在液压系统使用维护及设计时能正确的进行分析及选型，以便为车辆系统及其他通用装备选择合适的液压元件及系统完成车辆工程设计和产品开发。

课程目标3：熟练掌握各种基本回路的工作原理，具备初步复杂液压系统理论及实验分析和简单液压系统设计的能力，为后续车辆工程液压系统的设计、分析打下坚实的基础；结合车辆设计原理掌握液压系统在车辆工程设计和产品开发中的应用。

（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系
本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求2和毕业要求3。

指标点1-3 掌握机械工程基础理论和知识，能针对具体的车辆相关的工程问题建立数学模型并求解；
指标点2-3具有通过文献研究对复杂工程问题进行分析的能力；能认识到解决车辆工程复杂问题有多种方案可选择，并寻求可替代的解决方案；
指标点3-1 了解影响车辆设计目标和技术方案的各种因素，掌握车辆工程设计和产品开发的基本设计/开发方法。

表1：课程目标与毕业要求的对应关系表
表2：课程目标与课程内容的对应关系表
三、教学内容
3.1讲授内容
第一章液压传动概论
1.教学目标
（1）了解液压传动的主要研究内容和掌握液压传动基本工作原理；
（2）了解液压传动与控制系统的组成，以及各部分的功能、元件用途和特点等；
（3）了解液压传动与控制系统的优缺点以及历史发展和应用情况。

2.教学重难点
（1）液压传动与控制系统的工作基本原理；
（2）液压传动与控制系统的组成；
（3）液压传动与控制系统的优缺点及发展简史；
3.教学内容
（1）液压与气压传动的研究内容；
（2）液压传动的工作原理；
（3）液压传动系统的组成；
（4）液压与气压传动的特点；
（5）液压与气传动的发展及应用概况。

4.教学方法
课堂授课、课后复习
5.教学评价
了解液压传动的研究内容。

掌握液压系统的组成及其基本原理。

了解液压系统发展及应用情况。

对应课程目标1，毕业要求观测点1-3。

第二章液态流体力学基础
1.教学目标
（1）了解液压工作介质的种类和性质；
（2）掌握液态动力学基本方程，了解孔口及缝隙的流量压力特性；（3）掌握液压冲击和气穴现象的原因、维护及其预防及减轻措施。

2.教学重难点
（1）液压油的性质及选用；
（2）液态动力学基本方程的应用；
（3）薄壁小孔的液流特性；
（4）压冲击和气穴现象的原因、维护及其预防及减轻措施。

（5）液态动力学基本方程的原理及应用。

3.教学内容
（1）液压油的性质；
（2）液体静力学，液体动力学；
（3）管道中液流的特性，孔口及缝隙的流量压力特性；
（4）液压冲击和气穴现象。

4.教学方法
课堂授课、课后复习
5.教学评价
能掌动力学基本方程。

能了解液压工作介质种类及性质。

掌握液压冲击和空穴现象。

对应课程目标1，毕业要求观测点1-3。

第三章液压泵
1.教学目标
（1）掌握容积式液压泵的工作原理；
（2）柱塞泵结构、工作原理及应用，可能出现的故障及排除方法；
（3）叶片泵结构、工作原理及应用，可能出现的故障及排除方法；
（4）齿轮泵结构、工作原理及应用，可能出现的故障及排除方法。

2.教学重难点
（1）柱塞泵、叶片泵和齿轮泵的分类、结构及故障特点；
（2）三种常见泵的应用场合及选择；
（3）液压泵常见故障及排除。

（4）斜盘柱塞泵的工作原理；
（5）液压泵的效率等相关计算。

3.教学内容
（1）液压泵概述；
（2）柱塞泵结构、工作原理及应用；
（3）叶片泵结构、工作原理及应用；
（4）齿轮泵结构、工作原理及应用。

4.教学方法
课堂授课、课堂练习、课后复习
5.教学评价
掌握容积式液压泵的工作原理；
掌握柱塞泵、叶片泵和齿轮泵结构、工作原理及应用，可能出现的故障及排除方法；能进行液压泵相关的基本计算。

对应课程目标2、应课程目标3，毕业要求观测点2-3、毕业要求观测点3-1。

第四章液压执行元件
1.教学目标
（1）掌握液压马达的种类、工作原理和应用；
（2）掌握液压缸的种类、工作原理和应用；；
（3）掌握液压执行元件能量转换的特点和相关计算。

2.教学重难点
（1）柱塞马达和叶片马达的原理及工程应用；
（2）单杆液压缸的差动连接；
（3）柱塞钢的特点。

（4）液压马达相关计算；
（5）差动连接
3.教学内容
（1）液压马达；
（2）液压缸；
4.教学方法
课堂授课、课堂练习、课后练习。

5.教学评价
掌握柱塞马达和叶片马达的原理及工程应用；
理解单杆液压缸的差动连接；
能进行液压缸和液压马达相关计算；
对应课程目标2，毕业要求观测点2-3。

第五章液压控制阀
1.教学目标
（1）掌握液压控制阀的作用、种类及通用要求；
（2）掌握方向控制阀的结构、工作原理、命名规则及工作特点及应用；（3）掌握压力控制阀的结构、工作原理、命名规则及工作特点及应用；（4）掌握流量控制阀的结构、工作原理、命名规则及工作特点及应用；（5）了解其他控制阀的结构、工作原理、命名规则及工作特点及应用。

2.教学重难点
（1）单向阀及滑阀式换向阀的原理及功能；
（2）调速阀的原理及工作特点；
（3）减压阀、溢流阀和顺序阀的结构、原理及功能；
（4）了解其他阀如；叠加阀、插装阀和电液数字阀的功能特点。

（4）溢流阀的工作特点及相关工况判断。

3.教学内容
（1）概述；
（2）方向控制阀；
（3）压力控制阀；
（4）流量控制阀；
（5）其他控制阀。

4.教学方法
课堂授课、课堂讨论和课后复习。

5.教学评价
能够掌握液压控制阀的作用、种类及通用要求；
掌握方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀的结构、工作原理、命名规则及工作特点及应用；
对应课程目标2，毕业要求观测点2-3。

第六章液压附件
1.教学目标
（1）了解各种液压附件的结构及工作原理；
（2）掌握主要液压附件的选用要求和注意事项。

2.教学重难点
（1）蓄能器的作用和选择；
（2）过滤器的种类及适用场合；
（3）油箱的结果及一般要求；
（4）密封件的种类及合理选用。

3.教学内容
（1）蓄能器；
（2）过滤器；
（3）油箱；
（4）管件和密封装置。

4.教学方法
课堂授课、课后复习。

5.教学评价
能够了解各种液压附件的结构及工作原理；
掌握主要液压附件的选用要求和注意事项。

课程目标2，毕业要求观测点2-3。

第七章液压基本回路
1.教学目标
（1）掌握基本压力控制回路的工作原理及应用；
（2）掌握基本速度控制回路的工作原理及应用；
（3）掌握基本方向控制回路的工作原理及应用；
（4）掌握基本多执行元件控制回路的工作原理及应用。

2.教学重难点
（1）多级压力调控回路、减压回路和卸荷回路结构及工作原理；
（2）不同节流调速回路的特点，容积调速回路；
（3）平稳换向的方向控制回路；
（4）同步回路。

3.教学内容
（1）压力控制回路；
（2）速度控制回路；
（3）方向控制回路；
（4）多执行元件控制回路。

4.教学方法
课堂授课、课后复习。

5.教学评价
理解并掌握基本压力控制回路、基本速度控制回路、基本方向控制回路的工作原理及应用；
了解基本多执行元件控制回路的工作原理及应用。

对应课程目标1、课程目标3，毕业要求观测点1-3、毕业要求观测点3-1。

第八章液压系统实例
1.教学目标
（1）掌握典型复杂液压系统的一般分析方法和过程；
（2）掌握4种典型液压系统的工作原理及系统特点；
2.教学重难点
（1）复杂液压系统的一般分析方法；
（2）机械手液压系统。

3.教学内容
（1）组合机床动力滑台液压系统；
（2）塑料注射成型机液压系统；
（3）YA32 200型四柱万能液压机液压系统；
（4）机械手液压系统。

4.教学方法
课堂授课、课后复习
5.教学评价
掌握典型复杂液压系统的一般分析方法和过程；
能够理解4种典型液压系统的工作原理及系统特点；
对应课程目标1、课程目标3，毕业要求观测点1-3、毕业要求观测点3-1。

第九章液压系统的设计
1.教学目标
（1）了解液压系统的设计的一般步骤；
（2）能够进行简单液压相关计算；
（3）能够根据系统特点和使用情况合理选择液压元件。

2.教学重难点
（1）液压系统的设计的一般步骤；
（2）液压元件的选择。

3.教学内容
（1）液压系统的设计步骤；
（2）液压系统的设计计算实例。

4.教学方法
课堂授课、课后复习。

5.教学评价
了解液压系统的设计的一般步骤；
能够进行简单液压相关计算；
能够根据系统特点和使用情况合理选择液压元件。

对应课程目标1、课程目标2、课程目标3，毕业要求观测点1-3、毕业要求观测点2-3、毕业要求观测点3-1。

3.2实验项目
表3：本课程开设的实验项目
注：1.类型指验证性、综合性、设计性等。

2.要求指必做、选做。

实验一、液压基本回路的综合应用
1、知识点和能力
1）掌握液压基础回路的种类；
2）各种基础回路的结构和工作原理；
3）基本回路的特点及应用；
4）液压基本回路的功能组合。

2、实验主要内容
1) 液压实训台的使用；
2）液压元件的认识；
3）基本回路的组合设计；如方向控制回路，速度控制回路，压力调整回路和快速回路等的组合；
4）基本回路的实际组装及运行；如方向控制回路，速度控制回路，压力调整回路和快速回路等；
5）对本次实验进行进行总结及评价，说明设计方案有哪些优缺点，解释原因。

3、重难点
1）基本回路的组合设计；
2）液压原理图的绘制；
3）实际组装运行。

4、教学模式
安排4课堂学时用于指导学生了解课程实验的内容和要求，工作步骤，注意事项等内容，解决学生提出的具体问题，帮助学生完成课程实验的各项内容，有疑问则随时与老师沟通交流。

注：本课程授课对象为大三学生，实践类型为设计性实验，需要提交设计计算说明书报告，报告主要包括实践目的，要求，设计内容和成果分析等。

实践评价内容和评分细则参见表9。

四、学时分配
表4：各章节的具体内容和学时分配表
五、教学进度
表5：教学进度表
六、教材及参考书目
教材：
1、陈淑梅编著. 液压与气压传动. 北京：机械工业出版社, 2014.
参考书：
1、盛小明主编. 液压与气压传动.北京：科学出版社, 2015.
2、左键民主编. 液压与气压传动. 北京：机械工业出版社, 2016.
七、教学方法
1．讲授法：授课教师就教学内容进行逐条仔细讲解，将正确的概念、思路传授给学生。

2．案例教学法：通过引入实际案例，讨论问题的成因、变化和处置思路，培养学生解决实际问题的初步能力。

3．课后练习和自学：布置课后练习，通过计算、问答和实践项目等形式，让学生课后完成一定数量的练习，通过互相沟通、自学和询问老师等方式解决练习过程中遇到的实际问题。

八、考核方式及评定方法
（一）课程考核与评价方式及成绩比例
（1）平时成绩占20%：包括3~5次课后练习。

（2）期中考试10%，期末考试占60%。

（3）实验成绩占10%：包括1个设计性实验项目。

（二）评定方法
1．评定方法
（1）课程考核方式包括平时考核（平时作业、阶段测试）、期中考试、期末考试和实验情况考核，期末考核采用闭卷笔试。

（2）课程成绩=平时成绩×20%+期中考试成绩×10%+实验成绩×10%+期末考试成绩×60%。

成绩的具体构成如下。

表6：课程目标达成考核与评价方式及成绩评定
2．课程目标的达成度分析
表7：课程目标的达成度分析表
（三）评分标准
1．实验考查内容与评分细则：
表8：实验考查内容与评分细则
2．实验项目评分标准
表9：实验项目评分标准
注：该表格中比例为实验项目成绩占实验成绩的比例。