电子教案-液压与气动技术(第三版_张雅琴)PPT-第4章 液压缸
液压与气动技术完整版全套教学课件
液压与气动技术完整版全套教学课件一、教学内容本课程依据《液压与气动技术》教材的第3章和第4章内容进行教学。
第3章详细讲解液压系统的基本原理、液压油的选择与维护、液压元件的功能及分类；第4章则侧重于气动系统的原理、气动元件、气动回路的设计与应用。
二、教学目标1. 掌握液压与气动技术的基本原理及系统构成。
2. 能够识别并正确使用液压与气动元件。
3. 培养学生设计简单液压与气动回路的能力。
三、教学难点与重点教学难点：液压与气动元件的结构与工作原理、液压与气动回路的设计。
教学重点：液压与气动系统的基本原理、液压与气动元件的分类与功能、回路的设计与应用。
四、教具与学具准备1. 液压与气动实验装置。
2. 液压与气动元件模型。
3. PPT课件。
4. 练习题及答案。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示液压与气动设备在工业生产中的应用案例，激发学生学习兴趣。
2. 理论讲解：（1）液压系统的基本原理。
（2）液压油的选择与维护。
（3）液压元件的功能及分类。
（4）气动系统的原理。
（5）气动元件及气动回路的设计。
3. 例题讲解：（1）计算液压缸的输出力。
（2）设计一个简单的气动控制回路。
5. 实践操作：（1）观察液压与气动元件的结构。
（2）动手搭建一个简单的液压与气动回路。
六、板书设计1. 液压系统基本原理。
2. 液压元件分类及功能。
3. 气动系统原理。
4. 气动元件及回路设计。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述液压系统的基本原理。
（2）列举三种常见的液压元件，并说明其功能。
（3）简述气动系统的原理。
（4）设计一个简单的气动控制回路。
2. 答案：（1）液压系统基本原理：利用液体传递压力，实现力的放大、传递和方向改变。
（2）液压元件：如液压泵、液压缸、液压阀等。
功能：分别为提供压力油、实现直线往复运动、控制液流方向和压力等。
（3）气动系统原理：利用压缩空气传递压力，实现元件的运动。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学过程中，注意观察学生的学习情况，针对难点问题进行重点讲解。
电子教案-液压与气动技术(第三版_张雅琴)PPT-第11章 气动元件
2. 电 / 气转换器
作用：将电信号转换为气信号。
11.4.2 气动辅件
三、转换器
3. 气 / 液转换器
作用：把气压直接转换成液压。
谢谢
THANK YOU
11.3 逻辑元件
二、高压截止式逻辑元件
1. “是门”和“与门”元件
11.3 逻辑元件
2. “或门”元件
11.3 逻辑元件
3. “非门”和“禁门”元件
11.3 逻辑元件
4. “或非”元件
11.3 逻辑元件
5. 记忆元件 记忆元件分为单输出和双输出两种。 双输出记忆元件称为双稳元件，单输出记忆元件称为单记忆元件。
11.1 执 行 元 件
一、气缸的分类及工作原理
2. 气缸的选用
1） 根据工作任务对机构运动要求，选择气缸的结构形式及安装方式。 2） 根据工作机构所需力的大小来确定活塞杆的推力和拉力。 3） 根据工作机构任务的要求，确定行程。 一般不使用满行程。 4） 推荐气缸工作速度为 0. 5 ～ 1 m / s，并按此原则选择管路及控制元件。
换向型方向控制阀的结构和工作原理与液压阀中相对应的方向控制阀基本相似，切换位置和接口数也分几 位几通，职能符号也基本相同。
03 逻 辑 元 件
11.3 逻辑元件
一、气动逻辑元件的特点
1） 元件孔径较大，抗污染能力较强，对气源的净化程度要求较低。 2） 元件在完成切换动作后，能切断气源和排气孔之间的通道，即具有关断能力，无功耗气量较低。 3） 负载能力强，可带多个同类型元件。 4） 在组成系统时，元件间的连接方便，调试简单。 5） 适应能力较强，可在各种恶劣环境下工作。 6） 响应时间一般在 10 ms 以内。 7） 在强冲击振动下，有可能使元件产生误动作。
液压与气动技术 教案
液压与气动技术教案第一章：液压与气动技术概述1.1 液压与气动技术的定义1.2 液压与气动技术的发展历程1.3 液压与气动技术的应用领域1.4 液压与气动技术的优缺点分析第二章：液压系统的基本组成2.1 液压泵2.2 液压缸2.3 液压控制阀2.4 液压油2.5 液压系统的辅助元件第三章：液压系统的原理与操作3.1 液压系统的原理介绍3.2 液压泵的工作原理与类型3.3 液压缸的工作原理与类型3.4 液压控制阀的工作原理与类型3.5 液压系统的操作步骤与注意事项第四章：气动系统的基本组成4.1 气源设备4.2 气动控制阀4.3 气动执行器4.4 气动辅助元件4.5 气动系统的连接与控制线路第五章：气动系统的原理与操作5.1 气动系统的原理介绍5.2 气动执行器的工作原理与类型5.3 气动控制阀的工作原理与类型5.4 气动系统的操作步骤与注意事项5.5 气动系统的应用案例分析第六章：液压与气动系统的维护与管理6.1 液压与气动系统的日常维护内容6.2 液压与气动系统的定期检查与保养6.3 液压与气动系统的故障诊断与排除6.4 液压与气动系统的安全操作规范6.5 液压与气动系统的节能与环保措施第七章：液压与气动系统的设计与计算7.1 液压系统设计的基本原则与步骤7.2 液压泵的选择与计算7.3 液压缸的设计与计算7.4 液压控制阀的选型与计算7.5 液压油的选择与系统油液循环第八章：气动系统的设计与计算8.1 气动系统设计的基本原则与步骤8.2 气源设备的选择与计算8.3 气动控制阀的选型与计算8.4 气动执行器的选择与计算8.5 气动系统的气动元件布局与线路设计第九章：液压与气动技术的应用案例分析9.1 液压系统在机械加工领域的应用案例9.2 液压系统在自动化生产线中的应用案例9.3 气动系统在工业自动化中的应用案例9.4 液压与气动系统在汽车行业中的应用案例9.5 液压与气动系统在其他领域的应用案例第十章：液压与气动技术的创新发展趋势10.1 液压与气动技术的发展前景10.2 液压与气动技术的创新技术10.3 液压与气动技术的行业标准与规范10.4 液压与气动技术的培训与教育10.5 液压与气动技术的国际合作与交流重点和难点解析重点环节1：液压与气动技术的定义和发展历程解析：理解和掌握液压与气动技术的概念是学习本课程的基础。
电子教案-液压与气动技术(第三版_张雅琴)PPT-第1章 液压传动概述
1.1 液压传动的工作原理、系统组成及图形符号
二、液压系统的组成
1） 动力装置——将电动机输出的机械能转换成油液液压能的装置，其作用是向液压系统提供压力油。 2） 执行装置——包括液压缸和液压马达，是将油液的液压能转换成驱动负载运动的机械能的装置。 3） 控制调节装置——包括压力、流量、方向等控制阀，是对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制或 调节的装置。 4） 辅助装置——包括上述三部分以外的其他装置，它们对保证液压系统正常工作起着重要的作用。 5） 工作介质——是传递运动和动力的物质，一般采用矿物油。
谢谢
THANK YOU
1.2 液压传动的特点
二、液压传动的缺点
1） 液压传动不能保证严格的传动比，这是由于液压油的可压缩性和泄漏造成的。 2） 液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。 3） 为了减少泄漏，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。 4） 液压传动装置出现故障时不易查找原因。 5） 液压传动在能量转换过程中，特别是在节流调速系统中，其压力、流量损失大，故系统效率较低。
1.1 液压传动的工作原理、系统组成及图形符号
三、液压系统的图形符号
在实际工作中，除少数特殊情况外，一般都采用国家标准 GB / T 786.1 _ 1993 所规定的液压与气动图形符号来绘制。 图形符号只表示元件的功能，不 表示元件的具体结构和参数。 使用图形符号既便于绘制，又可使液压系统简 单明了。
02 液压传动的特点
1.2 液压传动的特点
一、液压传动的优点
1） 液压传动装置运动平稳、反应快、惯性小，能高速启动、制动和换向。 2） 在同等功率情况下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。 3） 液压传动装置能在运行中方便地实现无级调速，且调速范围最大可达 1 ：2000 。 4） 操作简单、方便，易于实现自动化。 5） 易于实现过载保护。 液压元件能自行润滑，使用寿命较长。 6） 液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
液压与气动技术PPT完整全套教学课件
学习单元１ 液压与气动的工作原理
一、概述
二、液压传动 的工作原理
三、气动的工作 原理
如图１-２ a所示为气动剪切机的工作 原理图，图１-２ b所示为其简化模型图。 工料１１被送到剪切机预定位置时，将推动 行程阀８的阀芯右移，使换向阀９的控制腔 A 通过行程阀８与大气相通，换向阀９的阀 芯在弹簧作用下能够向下移动；
学习单元3 液压与气动的优、缺点及应用
一、液压传动 的优、缺点
二、气动的优、 缺点
三、液压与气 动技术的用与 发展概况
②液压传动装置重量轻、惯性小、工作 平稳、换向冲击小，易实现快速启动、制动， 换向频率高。 对于回转运动，液压装置每 分钟可达500转，直线往复运动每分钟可达 400~1000次，这是其他传动控制方式无法比 拟的。
一、液压传动 的优、缺点
二、气动的优、 缺点
三、液压与气 动技术的用与 发展概况
③空气对环境的适应性强，特别是在高 温、易燃、易爆、高尘埃、强磁、辐射及振 动等恶劣环境中，比液压、电气及电子控制 都优越。
④空气的黏度很小，在管路中流动时的 压力损失小，管道不易堵塞；
学习单元3 液压与气动的优、缺点及应用
一、液压传动 的优、缺点
二、气动的优、 缺点
三、液压与气 动技术的用与 发展概况
空气也没有变质问题，所以节能、高效，适 用于集中供气和远距离输送。
⑤与液压传动相比，气动反应快，动作 迅速，一般只需0.02~0.03s就可获得需要的 压力和速度。 因此，特别适用于实现系统 的自动控制。
学习单元3 液压与气动的优、缺点及应用
１、密度 ２、可压缩性 ３、黏性和黏度 ４、黏度与温度、压力的关系
学习单元4 液压与气动技术的基本理论
《液压与气动技术》PPT课件
分以外的其它元件。
动 技
如油箱、过滤器、
术
油管等。
2023710/13
一、液压传动系统的组成
液
压 系统
与
气
压
传 动
以上这些部分的不
技 同组合，就构成了不同
术
功能的液压系统。
2023/10/13
二、 液压传动系统的图形符号
液
压
左图是一种半结构
与 气
的工作原理图，直观性
压
强，容易理解，但绘制
传
动
较麻烦。
2023/10/13
二 、液压传动系统的图形符号
液
压
图形符号
与 气
如： 换向阀
压
传
动
技
术
(X位X通：方框表示位置，
有二位、三位；各口表示通
路，有二、三、四、五通)
2023/10/13
二、 液压传动系统的图形符号
液
压
图形符号
与
气
压
传
动
技
术
学习重点，边学边记
2023/10/13
三、系统元件的总体布局
一体化方向发展。
2023/10/13
发展趋势
液
压
与
流体技术+电气控制好比老虎插上
气 压
翅膀，它把一人一刀变为无人多刀，
传 动
把复杂工艺变为简单工艺，而今同计
技 术
算机控制结合，又将进入一个崭新的
历史阶段。
因此，学好本门课，有助于大家
在今后的工作中多出成果。
2023/10/13
教材与参考文献
液
教材
液
压
与 气
液压与气动技术说课PPT稿
液压与气动技术发展迅速，课程内容需及时更新，以跟上行业发 展的步伐。
案例分析不足
现有课程内容中案例分析较少，建议增加更多实际工程案例，帮 助学生更好地理解和应用所学知识。
液压与气动技术的发展趋势
1 2 3
智能化
随着人工智能技术的发展，液压与气动系统将更 加智能化，能够实现自适应控制和远程监控。
组织小组讨论和案例分析，引 导学生自主学习和思考，提高 解决问题的能力。
02 液压与气动技术基础知识
液压传动原理
液压传动是利用液体压力能进行动力 传递的一种传动方式。
液压传动系统由动力元件、执行元件、 控制元件和辅助元件四部分组成。
液压传动的基本原理是帕斯卡原理， 即密闭容器内的液体能在受压时，按 照原来的大小向各个方向传递压力。
06 课程总结与展望
本课程的主要内容总结
液压与气动技术的基本原理
液压与气动元件
介绍了液压和气动系统的基本工作原理， 包括流体静力学、流体动力学、流体流动 状态等。
详细介绍了各种液压和气动元件，如泵、 阀、缸、马达等，以及它们在系统中的作 用和工作原理。
液压与气动系统设计
液压与气动系统的应用和维护
绘制系统图
根据元件参数和系统原理，绘 制液压或气动系统图。
确定设计目标
明确液压或气动系统的功能需 求，如压力、流量、速度等参 数要求。
计算元件参数
根据系统原理，计算各元件的 参数，如流量、压力、功率等。
确定系统布局
根据实际应用需求，确定液压 或气动系统的布局，如元件排 列、管路布置等。
系统设计实例
01
02
03
04
液压与气动的基本原理
液压与气动元件的工作原理及 特点
液压与气动技术 教案
液压与气动技术教案第一章：液压与气动技术概述教学目标：1. 了解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。
2. 掌握液压与气动系统的基本组成部分及其功能。
3. 理解液压与气动技术的优缺点及其比较。
教学内容：1. 液压与气动技术的定义与原理。
2. 液压与气动系统的组成：液压泵、液压缸、控制阀、油管和附件等。
3. 液压与气动技术的应用领域：工业、农业、交通运输、军事等。
4. 液压与气动技术的优缺点及其比较。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。
2. 采用示教法，展示液压与气动系统的组成及其工作原理。
3. 采用案例分析法，分析液压与气动技术在实际应用中的例子。
教学评估：1. 进行课堂问答，检查学生对液压与气动技术定义、原理和应用领域的理解。
2. 布置课后作业，要求学生绘制液压与气动系统的基本组成部分。
第二章：液压泵教学目标：1. 了解液压泵的类型、结构和工作原理。
2. 掌握液压泵的性能参数及其计算方法。
教学内容：1. 液压泵的类型：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。
2. 液压泵的结构与工作原理。
3. 液压泵的性能参数：流量、压力、功率等。
4. 液压泵的选用原则及其维护保养。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压泵的类型、结构和工作原理。
2. 采用示教法，展示不同类型液压泵的工作原理。
3. 采用案例分析法，分析液压泵在实际应用中的选用和维护保养。
教学评估：1. 进行课堂问答，检查学生对液压泵类型、结构和工作原理的理解。
2. 布置课后作业，要求学生计算液压泵的性能参数。
第三章：液压缸教学目标：1. 了解液压缸的类型、结构和工作原理。
2. 掌握液压缸的性能参数及其计算方法。
3. 理解液压缸的选用原则及其安装与维护。
教学内容：1. 液压缸的类型：单作用液压缸、双作用液压缸等。
2. 液压缸的结构与工作原理。
3. 液压缸的性能参数：有效行程、负载能力等。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压缸的类型、结构和工作原理。
液压与气动技术(第3版)教案全套 任务 1.1--7.6 初识液压系统---气动系统的使用与维护
一、课程导入
教学步骤
时间 分配
1.引入液压实验台（透明元件）的工作视频。 2.发布课堂讨论
10min
二、课程实施
1.讲解液压油流经小孔时流量和压力会产生损失 2.通过视频让学生了解在液压系统中会存在的一些现象，如 60min
液压冲击和空穴现象。
8
பைடு நூலகம் 课后 拓展
三、总结反馈 1.总结本次课的重难点，帮助学生梳理学习内容。 2.学生提问并解答。
1.连续性方程
2.伯努利方程
教学 方法
教法 学法
讲授法、讨论法 自主探究
教学 资源
课 前 导 学
课 中 教 学
教学动画、视频和习题
1.教师通过学习通发布本次课程的相关内容，包括 PPT,教学安排，课
前思考，让学生提前进入教学情境。
2.教师通过学习通，了解学生课前预习情况。
教学步骤
一、课程导入 1.引入液压实验台（透明元件）的工作视频。 2.发布课堂讨论 二、课程实施 1.通过例题详细讲解液压中的静力学及应用
1.掌握选择液压泵的原则和方法
知识目标
教
2.掌握选择电动机的原则和方法
学
1.能正确选择合适的液压泵类型和型号
能力目标
目
2.能合理选择合适的电动机
标
1.增强学生学习的自信心
素质目标
2.培养学生的逻辑思维能力
教学 重难点
教学重点 教学难点
选择液压泵和电动机的原则和方法 合理选择合适的液压泵和电动机
教学 方法
授课学时
第 2 次课 2
授课地点
理实一体化教室
教学主 要内容
1.液压油的用途 2.液压油的性质 3.液压油的种类 4.液压油的选用 5.液压油的污染与控制
《液压与气动》电子课件
第1章 绪论
❖1.2.3 液压与气压传动的弱点
传动介质易泄漏和可压缩性会使传动比不能严格保证； 由于能量传递过程中压力损失和泄漏的存在使传动效率 低，特别是气压传动系统输出力较小，且传动效率低。 液压传动系统的工作压力较高，控制元件制造精度高， 系统成本较高，系统工作过程中发生故障不易诊断，特 别是泄漏故障较多。 空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响 应能力、工作速度的平稳性方面气压传动不如液压传动。
第1章 绪论
❖1.1 液压与气压传动的工作原理与系统组成
1.1.1 液压传动的工作原理 在我们对液压传动系统还缺 乏认识的情况下，先从液压 千斤顶的工作原理的了解着 手。液压千斤顶是一个常用 的维修工具，它是一个较为 完整的液压传动装置。液压 千斤顶的工作原理如图1-l所 示。
1－油箱 2－放油阀 3－大缸体 4－大活塞5－单向阀6－杠杆手柄 7－小活塞 8－小缸体 9－单向阀
第２章 液压流体力学基础
2．实际液体的伯努利方程 实际液体在流动时是具有粘性的，由此产生的内摩擦力将造成总水 头（三种水头之和）的损失，使液体的总水头沿流向逐渐减小，而 不再是一个常数；而且，在用平均流速代替实际流速进行动能计算 时，必然会产生误差，为了修正这个误差，引入动能修正系数α。 一般层流时取α≈2，紊流时取α≈1，理想时α=1。则修正后的实 际液体的伯努利方程为
简化得
p△A=p0△A＋ρgh△A
p=p0＋ρgh
(2-7)
该式称为液体静力学基本方程。
第２章 液压流体力学基础
液体静力学方程表明了静止液体中的压力分布规律，即： (1)静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的压力p0和液体重力 所产生的压力 之和。 (2)液体中的静压力随着深度h的增加而线性增加。 (3)在连通器里，同一种静止液体中只要深度h相同，其压力就相等， 称之为等压面。
液压与气动电子教案(下).
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作业：P84，7-5，7-6
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四、速度换接回路
功用：用于执行元件实现速度的切换，因切换前后速度的不同，有快速——慢
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这种回路动作可靠，但要改变动作顺序较为困难。
）用串联液压缸的同步回路
如下图所示，当两缸同时下行时，
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液压与气压传动 (2)
第四章液压缸液压缸是将液体的压力能转换成机械能，实现往复直线运动或往复摆动的执行元件。
它具有结构简单、工作可靠和制造容易等优点，被广泛应用于各种液压机械设备中。
4.1 液压缸的分类与工作原理按照结构不同，液压缸可分为活塞缸、柱塞缸、组合缸和摆动缸四类。
活塞缸、柱塞缸实现往复直线运动，输出力和速度；摆动缸实现小于360°的往复摆动，输出扭矩和角速度；组合液压缸具有较特殊的结构和功用。
液压缸按液体压力的作用方式，又可分为单作用液压缸和双作用液压缸。
单作用液压缸是利用液体压力产生的推力推动活塞向一个方向运动，反向复位则靠弹簧力、重力或其它外力来实现。
双作用液压缸则是利用液体压力产生的推力推动活塞作正反两个方向的运动。
4.1.1活塞缸活塞缸可分为双杆活塞缸和单杆活塞缸两种。
一、双杆活塞缸双杆活塞缸是活塞两端都带活塞杆的液压缸。
它有两种安装形式，图 (a)所示是缸筒固定，活塞杆移动的安装形式。
图 (b)所示是活塞杆固定，缸筒移动的安装形式。
v 2F 2v 1F 1AALq(a )(b )(c )p 1qL L2p q1Ap q2A p F 1v 1F 2v 2图4-1LL双杆活塞缸两个方向上输出的推力F 1、 F 2相等，其值为：活塞往复运动的速度v 1、 v 2相等，其值为：)(4)(222121d D p p F F --==π)(42221d D q v v V-==πη二、单杆活塞缸图所示是活塞只有一端带活塞杆的液压缸，称为单杆活塞缸。
单杆活塞缸也有缸筒固定、活塞杆移动和活塞杆固定、缸筒移动两种安装形式。
当压力油以相同的压力p1和流量q 分别进入缸的左右两腔时，活塞杆左右运动时的推力和速度不相等，其值分别为：mm p d D p D p A p A F ηπη])([4)(2221222111--=-=mm p D p d D p A p A F ηπη])[(4)(2212221122--=-=2114D q A q v vv πηη==4222q q v vv ==ηηA 1DA 2dq+q '(a )(d)F 1v 1F 3v 3q 2p qp 12A 1p q qp 122F 2dA 2Dv 2(b )'A 1dA 2D1q(c )p q '将单杆活塞缸的两腔连通，并同时输入压力油，这种连接形式称为差动连接，如图（c ）所示。
电子教案-液压与气动技术(第三版_张雅琴)PPT-第3章 液压泵和液压马达
3.3.2 双作用叶片泵
三、YB1 型叶片泵的结构
04 柱 塞 泵
3.4 柱 塞 泵
一、轴向柱塞泵的工作原理
斜盘式轴向柱塞泵由斜盘、柱塞、缸体、配油盘等主要零件组成。 斜盘和配油盘是不动的，传动轴带动缸 体、柱塞 一起转动，柱塞 靠机械装置或在低压油作用下压紧在斜盘上。
二、轴向柱塞泵的流量计算
3.1.2 液压泵和液压马达的主要工作参数
容积损失是因泄漏而造成的流量上的损失。 对液压泵来说，输出压力增大时，泄漏量增大，泵实际输出
的流量 q 减小。 设泵的流量损失为 ql，则泵的容积损失可用容积效率 ηＶ来表示，即
对液压马达来说，输入液压马达的实际流量 q 必然大于它的理论流量 qt，即 q ＝ qt ＋ ql，它的容积效率 为
5.2.3 齿轮泵的结构
一、CB － B 型齿轮泵的结构
CB － B 型齿轮泵为无侧板型，它是三片式结构的中低压齿轮泵，结构简单，不能承受较高的压力。 其额定 压力为 2. 5 MPa，额定转速为 1 450 r / min。
5.2.3 齿轮泵的结构
二、外啮合齿轮泵在结构上存在的几个问题
（1） 困油现象 消除困油的方法，通常是在两侧盖板上开卸荷沟槽，使封闭腔容积减小时与压油腔相通，容积增大时与吸 油腔相通。
3.3.2 双作用叶片泵
一、双作用叶片泵的工作原理
双作用叶片泵的工作原理和单作用叶片泵相似，不同之处只 在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡 曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。
二、流量计算
双作用叶片泵的实际输出流量
双作用叶片泵的瞬时流量是脉动的，当叶片数为 4 的倍数时 脉动率小。 为此，双作用叶片泵的叶片数一般都取 12 或 16。
液压与气动技术说课ppt课件
引导学生养成的学习习惯
3. 任务分解，注重实效
任务引领 项目教学
引领学生提升
教学设计
思路
注重细节 养成习惯
任务分解 注重实效
做
思
通过任务分解，降低任务重心和难度
引导学生主动发现、积极探索、实践体验、解决问题
激发学生学习兴趣，建立学生克服困难的自信心
《液压与气动技术》教学设计与教学反思
《液压与气动技术》教学设计与教学反思
教学团队一览表
序号 姓名
职称
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为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
三、教学设计 ——以《数控加工中心气动换刀系统》为例
教材分析 目标定位 教学分析 教法设计 环节设计
三、教学设计——4.教法设计
实施办法
落实“做中教，做中学”职业教育理念，即将学习过程工 作化，工作过程学习化。本学习任务采用的是项目教学法 和引导教学法。
倡导以学生为主体的同时，给学生提供了更多自主安排的空间，辅以以提出 引导性问题或任务、知识列表、工作流程的方式，引导学生完成学习任务， 获取知识，提高技能，引导学生有路可循、有板可参，在促进学生更有效学 习的同时，还可以协助教师提高课堂监控和管理的有效性。
学以致用，学生乐思乐做乐学 1）小组成员互相协作学习，学会交流，学会合作，增强团队意识 2）评价分步跟进，引导学生手脑并用、主动参与、促进思维、优化学法、提高兴趣、 养成“思而行”的习惯，形成乐思、乐做、乐学的专业素养。
《液压与气动技术》教学设计与教学反思
液压与气动技术课件
欢迎来到液压与气动技术ppt课件。让我们一起探索液压技术和气动技术的概 述、传动与控制方法、元件和系统，以及它们在实际应用中的举例。
液压技术概述
液压技术是利用液体传递能量和控制力的技术。它可以提供高效、精确和可靠的动力传递解决方 案。
工作原理
液压系统通过液压流体传递能量和控制力，应用压力和流量控制执行器运动。
气动控制系统
气动系统的控制装置，通过操作气动阀和执行器来实现系统的控制和监测。
液压与气动技术应用举例
液压与气动技术在各行各业都有广泛的应用，以下是一些具体的应用举例。
液压压力机
应用于金属成型、塑料压制等领 域的机械设备，利用液压来施加 高压力。
气动输送机
用于颗粒物料输送的设备，通过 压缩空气将物料从一处输送到另 一处。
液压阀
液压系统中的控制元件，用于控 制液压流量、压力和方向。
液压控制系统
液压系统的控制装置，通过操作 液压阀和执行器来实现系统的控 制和监测。
液压元件和系统
液压系统由多种元件组成，这些元件共同实现液压能量的传递和控制，从而完成特定的工作。
1
液压泵
液压系统的动力源，提供液压流体的压力和流量。
2
液压油箱
储存液压油，保证系统的正常运行和恒定的液压油流。
3
液压过滤器
过滤液压油中的杂质和污染物，保护系统元件的正常工作。
气动技术概述
气动技术是利用气体传递能量和控制力的技术，它与液压技术相似，但使用了压缩空气代替液体。
1 工作原理
气动系统通过压缩空气传递能量和控制力，使用气压控制执行器的运动。
2 主要优势
液压起重机
用于重物起升和搬运的机械装置， 通过液术具有高功率密度、可变力和速度控制、精确位置控制等优点。
液压与气动技术300页PPT超全图文详解
液体静力学基础
静压力及其特性
静压力是液体在静止状态下受到的重力、外力和惯性力等作用而 产生的压力，具有方向性、大小与受力面积成正比等特性。
帕斯卡原理
在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点， 这就是帕斯卡原理。它是液压传动的基本原理之一。
液体静力学的应用
利用液体静力学原理可以设计液压缸、液压马达等执行元件，以及 液压系统中的压力控制阀等。
• 沿程压力损失：液体在管道内流动时，由于液体的内摩擦力和管道内壁的粗糙 度等因素的影响，使得液体的压力沿管道长度方向逐渐降低的现象称为沿程压 力损失。它是液压系统能量损失的主要部分之一。
• 局部压力损失：当液体流经管道的弯头、接头、突变截面等局部障碍时，由于 液流的惯性和粘性力的作用，使得液体的流动状态发生急剧变化并产生旋涡等 现象，从而造成液体的能量损失称为局部压力损失。它也是液压系缸
直线往复运动执行元件，具有结构简单、动作可靠、易于维 护等特点。
气马达
旋转运动执行元件，具有高转速、大扭矩、低噪音等优点。
气动控制元件功能及分类
01
方向控制阀
控制气流方向，实现执行元件 的换向或停止。
02
压力控制阀
调节和控制系统的压力，保持 压力稳定或限制最高压力。
03
新材料、新工艺在液压气动中应用前景
01
02
03
高性能复合材料
利用高性能复合材料制造 液压与气动元件，提高元 件的强度和耐磨性。
增材制造技术
应用增材制造技术，实现 液压与气动元件的快速定 制和生产。
表面处理技术
采用先进的表面处理技术 ，提高液压与气动元件的 耐腐蚀性和疲劳寿命。
THANKS
航空航天
液压与气动技术教案
模块一基础气动教学设计教学内容模块一基础气动学习单元1 气动传动技术基础一、气压传动技术介绍二、气压传动技术的优缺点三、气压传动系统的组成四、气压传动技术常用物理量学习单元2 常用气动元件介绍一、气源二、常用气动执行元件三、常用气动控制元件四、气动辅助元件学习单元3 单缸气动回路设计与裝调一、气动时间控制元件二、控制回路分析学习单元4 气动逻辑控制回路设计与裝调一、逻辑元件二、快速排气阀三、典型逻辑回路介绍四、自锁回路讲解学习单元5双缸控制回路设计与裝调一、气动回路图和位移-进步图的绘制要求二、不带障碍信号的双缸控制回路设计方法三、带障碍信号的双缸控制回路设计方法模块小结模块检测教学目标教学目的：让学员了解气压传动在工业中的应用，掌握气压传动系统的组成以及各部分的功效，了解其优缺点，掌握常见的元件的作用、典型结构、工作原理及职能符号，学习气动回路的安装与调试以及回路设计，理解气动各种回路的原理及功能。
教学要求：要求教师应对本模块所涉及的气动基础技术进行详细的讲解（包括结构、功能、原理、应用），针对所涉及的气动元件及回路，进行原理参数分析和回路分析，通过课堂体验强化学生的认知。
教学重点及难点教学重点：常用气动元件的作用、典型结构、工作原理及职能符号；单缸气动回路的设计和装调以及回路分析；气动逻辑回路的安装及调试，逻辑回路的设计；双缸气动系统的安装及调试，双缸气动回路图的设计。
教学难点：气动回路图的设计以及气动系统的安装调试。
解决办法：课堂教学结合实物、现场演示、课堂体验综合讲解。
教学方法及手段教学方法：实施直观导入法；案例教学法。
教学手段：实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。
教学资源：相关的精品课程；网络教学资源等。
教学板书模块一基础气动课程引入：气动的概念，气动的应用，气动的优缺点，。
学习单元1 气动传动技术基础一、气压传动技术介绍气压传动技术是一种比较低成本的自动化控制系统，是以压缩空气为传动介质，传动动力以及控制信号，广泛应用与各种设备和机器上。
电子教案-液压与气动技术(第三版_张雅琴)PPT-第5章 液压控制阀
二通插装节流阀在插装阀的控制盖板上有阀芯限位器，用来调节阀芯开度，从而起到流量控制阀的作用。 若在二通插装阀前串联一个定差减压阀，则可组成二通插装调速阀。
5.4.2 叠加阀
叠加阀是在板式阀集成化基础上发展起来的一种新型元件。 将阀体都做成标准尺寸的长方体，使用时将所 用的阀在底板上叠积，然后用螺栓紧固。 这种连接方式从根本上消除了阀与阀之间的连接管路，组成的系统更 简单紧凑，配置方便灵活，工作可靠。
先导型溢流阀导阀部分的结构尺寸较小，调压弹簧不 必很强，因此压力调整比较轻便。 但是先导型溢流阀要在 先导阀和主阀都动作后才能起控制作用，因此反应不如直 动型溢流阀灵敏。
5.2.1 溢流阀
三、溢流阀的静态特性
溢流阀工作时，随着溢流量的变化，系统压力会产生一些波动，不同溢流阀的压力波动程度不同。 因此一 般用溢流阀稳定工作时的压力 － 流量特性来描述溢流阀的静态特性。
5.6 电液比例控制阀
二、电液比例换向阀
用比例电磁铁取代电磁换向阀中的普通电磁铁，便构成直动型电液比例换向阀。 由于使用了比例电磁铁， 阀芯不仅可以换位，而且换位的行程可以连续地或按比例地变化，因而连通油口间的通流面积也可以连续地或 按比例地变化，所以比例换向阀不仅能控制执行元件的运动方向，而且能控制其速度。
先导型溢流阀中主阀弹簧主要用于克服阀芯的摩擦力，弹簧刚度小。 当溢流量变化引起主阀弹簧压缩量变 化时，弹簧力变化较小，因此阀进口压力变化也较小，故先导型溢流阀的调压稳定性好。
5.2.2 减压阀
减压阀主要用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力，常用于夹紧、控制、润滑等油路中。
5.2.3 顺序阀
顺序阀的作用是利用油液压力作为控制信号控制油路通断。 顺序阀也有直动型和先导型之分，根据控制压 力来源不同，它还有内控式和外控式之分。
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02 液压缸的设计计算
4.2 液压缸的设计计算
一、 液压缸工作压力的确定
液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。液压缸的工作压力按负载确定。对于不同 用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。
d ＝ （0. 6 ～ 0. 7）D （5. 0 MPa ＜ p≤7. 0 MPa）； d ＝ 0. 7D （p ＞ 7. 0 MPa） 必要时活塞杆直径 d 按下式进行强度校核：
4.2 液压缸的设计计算
三、 缸筒壁厚 δ 的确定
一般情况下，液压缸缸筒壁厚往往由结构工艺要求确定，必要时再校核其强度。 当 D / δ ≥ 10 时，可按薄壁筒公式进行校核：
4.3.2 液压缸的结构设计
五、 液压缸的排气装置
液压缸中不可避免地会混入空气，由此会引起活塞运动时的爬行和振动，产生噪声，甚至使整个液压系统 不能正常工作。 排气装置安装在液压缸的最上部位置。 常用排气装置的结构如图所示。
04 液压缸常见故障及其排除方法
4.4 液压缸常见故障及其排除方法
4.4 液压缸常见故障及其排除方法
谢谢
THANK YOU
双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式。 因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动的速度和推力 相等，则活塞的运动速度 v 和推力 F 分别为
4.1.1 活塞式液压缸
二、 单活塞杆液压缸
单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速 度和输出力。
1） 无杆腔进油时，活塞的运动速度和推力分别为
2） 有杆腔进油时，活塞的运动速度和推力分别为
4.1.1 活塞式液压缸
二、 单活塞杆液压缸
3） 液压缸差动连接时，活塞的运动速度和推力为
4.1.2 柱塞式液压缸
如图为柱塞式液压缸结构示意图。 工作时，压力油从进油口 1 进入缸筒 2 中，推动柱塞 3向外伸出。 柱 塞输出的速度 v 和推力 F 分别为
第4章 液 压 缸
液压与气动技术
高等教育出版社
目录
CONTENTS
01 液压缸的类型及特点 02 液压缸的设计计算 03 液压缸结构设计 04 液压缸常见故障及其排除方法
01 液压缸的类型及特点
4.1 液压缸的类型及特点
4.1 液压缸的类型及特点
4.1.1 活塞式液压缸
一、 双活塞杆液压缸
4.3.2 液压缸的结构设计
一、 缸体与端盖的连接
4. 焊接连接 其优点是结构简单、尺寸小、工艺性好；缺点是清洗缸体内孔 较为困难，同时由于焊接可能造成缸体变形。 一般短行程液压缸 多用焊接，不少液压缸的底盖都采用焊接。 5. 外螺纹连接 6. 内螺纹连接 螺纹连接的特点是重量轻、外径小、结构紧凑。 但螺纹连接 加工较复杂，并需要专门的装拆工具。
当 D / δ ＜ 10 时，按厚壁筒公式进行校核：
4.2 液压缸的设计计算
四、 液压缸其他部位尺寸的确定
导向长度 活塞宽度 导向套滑动面长度 如装有隔套 Ｋ 时，隔套长度
03 液压缸结构设计
4.3.1 液压缸的典型结构举例
如图为单活塞杆液压缸结构图。 它主要由缸底、缸筒、缸盖、活塞、活塞杆和导向套等组成。 缸筒一端与 缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。 活塞与活塞杆采用卡键连接。 为了保证液压缸的可靠密封，在相应 部位设置了密封圈和防尘圈。
4.2 液压缸的设计计算
二、 液压缸内径和活塞杆直径的确定
液压缸的内径 D 根据液压缸的总负载力 F 和工作压力 p 来计算。 活塞杆的直径 d 根据液压缸的速比 λv 来确定，也可按活塞杆的受力情况确定活塞杆的直径： 当活塞杆受拉时 d ＝ （0. 3 ～ 0. 5）D； 当活塞杆受压时 d ＝ （0. 5 ～ 0. 55）D （p ≤ 5. 0 MPa）；
4.3.2 液压缸的结构设计
一、 缸体与端盖的连接
1. 拉杆连接 前、后端盖装在缸体两边，用四根拉杆（螺栓）将其紧固。 这 种连接结构简单，装拆方便，但外形尺寸较大，重量较大，通常只 用于较短的液压缸。 2. 法兰连接 在无缝钢管的缸体上焊上法兰盘，再用螺钉与端盖紧固。 这种 连接结构简单，加工和装拆都很方便，其外形尺寸和重量比拉杆式 连接要小些，但比螺纹连接和半环连接要大些，此种结构应用最广。 3. 内半环连接 半环连接结构紧凑，重量小，工作可靠，但缸体铣出了半环槽 后，削弱了其强度，所以相应要加大缸体的壁厚。
4.3.2 液压缸的结构设计
二、 活塞和活塞杆的连接
1. 螺纹连接结构 这种连接形式其结构简单实用，应用较为普遍。 2. 卡键连接结构 这种连接方法可以使活塞在活塞杆上浮动，使活塞与缸体不易卡住，它比螺纹连接要好，但结构稍复杂些。
4.3.2 液压缸的结构设计
三、 活塞杆头部结构
活塞杆头部直接与工作机械连接，根据与负载连接的要求不同，活塞杆头部主要有以下几种结构。
4.3.2 液压缸的结构设计
四、 液压缸的缓冲装置
节流缓冲有两种形式：缝隙节流缓冲和小孔节流缓冲。 当活塞移至其端部，缓冲柱塞开始插入缸盖的缓冲 孔时，活塞与缸盖之间形成封闭空间 A，A 腔中受困的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环 缝中挤出，从而造成背压迫使运动活塞减速制动，实现缓冲。 目前普遍采用在液压缸进出口设单向节流阀，可 调节缓冲效果。