液气压传动与控制”课程教学大纲

液气压传动与控制

课程教学大纲

课程中文名称：液气压传动与控制

课程英文名称： Hydrpenumatic & Control

课程类别：专业基础

课程编号: 0803102013

课程归属单位：机械工程学院

制定时间：2010年7月

一、课程的性质、任务

一）课程的性质和任务

本课程是机械类各专业的一门专业基础课，主要内容包括液压传动、气压传动和伺服控制等。其目的是使学生在已有的基本知识的基础上，掌握液气压传动与控制技术方面的基本理论、基本原理及特点和应用方面的知识，以便具有阅读分析、合理选择使用和设计液气压传动与控制系统的能力。

本课程的任务主要是让学生在掌握液气压传动这项专门技术的同时，为后续的相关课程机械加工设备、机电传动与控制、工业机器人、铸造机械化、金属与塑料成形设备、模具制造工艺及设备、农业机械等专业课程提供必要的液气压传动及控制技术基础。

二）课程的基本要求

1．掌握液气压传动与控制的流体力学基础和应用范围。

2．掌握液气压传动与控制的基本原理、组成和特点。了解液压油的性能和选用原则。

3．了解各种标准液气压元件的工作原理、结构特点、工作性能及应用范围，并能根据要求正确选用和使用。

4．掌握缸的结构特点、工作性能和设计计算方法。

5．了解辅助元件的类型、工作原理及应用。

6．掌握各种基本回路的特点，在进行液气压系统设计时，能根据工艺要求合理选用。

7．了解液压伺服控制系统原理及应用。

8．能根据工艺要求进行液压系统的设计，并具有阅读和分析中等复杂程度液压原理图的能力。

三）课程的适用专业与学时数

1．适用专业：机械类本科机械制造及其自动化、材料成形与控制工程、农业机械等专业。

2．学时安排：总学时为46学时。其中理论教学38学时，实验教学8学时。

四）课程与其他课程关系

1．先修基础课程：流体力学或材料成形冶金传输原理、工程力学、机械设计、电工学；

2．后续专业课程：机械加工设备、机电传动与控制、工业机器人、铸造机械化、金属与塑料成形设备、模具制造工艺及设备、农业机械等。

五）课程推荐教材及参考书

1．教材：周忆等主编《流体传动与控制》科学出版社2008年9月；

2．参考书：

1）姜继海主编《液压与气压传动》高等教育出版社2002年1月

2）许福玲等主编《液压与气压传动》机械工业出版社 2004年7月

六）主要教学方法与媒体要求

1．课程的主要教学方法：多媒体课件辅助进行课堂讲授教学+网络教学平台辅助进行课外消化吸收及习题教学+实验平台进行实验教学。

2．教学所需的基本设施：多媒体教室、计算机机房、流体力学实验台、液压实验台、液压泵、液压气动阀等。

二、各章教学内容和要求

第一章绪论（2学时）

第一节液气压传动的工作原理及系统组成

第二节液气压传动的特点

第三节液气压传动的概况

第四节液气压传动的工作介质

重点：液气压传动的工作原理及系统组成。

基本要求：掌握液气压传动与控制的研究对象及内容，液气压传动的工作原理及系统组

成，液气压传动的工作介质等要点，明确学习本课程的目的，会选择液压传动工作介质。第二章流体力学基础（6学时）

第一节液气压传动的工作介质

第二节液体力学基础

第二节气体静力学与气体动力学

第三节液压冲击和空穴现象

基本要求：掌握液体静压力分布、静压传递原理、液体静压力作用在固体壁面上的力，伯努利方程和动量方程的物理意义及其应用，液体流动时的压力损失，气体状态方程、气体流动的特性等重点内容并能运用其解决液气压传动相关工程实际问题。

第三章动力元件（4学时）

第一节概述

第二节液压泵的性能参数

第三节齿轮泵

第四节叶片泵

第五节柱塞泵

第六节气源装置

难点：柱塞泵工作原理及结构。

基本要求：掌握液压泵的性能参数，以叶片泵为主的各种泵的工作原理、结构特点及应用范围，气源装置的特点等要点，会正确使用和选用液压泵。

第四章执行元件（3学时）

第一节缸的类型、特点和工作原理

第二节缸的结构

第三节缸的设计计算

第四节液压及气动马达

基本要求：掌握各类缸的结构特点和工作原理，典型缸的设计计算方法，液压及气动马达的特点等要点，会选用及设计液压气动缸。

第五章控制元件（6学时）

第一节概述

第二节方向控制阀

第三节压力控制阀

第四节流量控制阀

第五节插装阀

第六节电液比例控制阀

第七节电液数字控制阀

难点：先导式阀的工作原理及结构。

基本要求：掌握方向控制阀的类型特点及三位式换向阀的中位机能，先导式溢流阀的工作原理、结构特点及应用，调速阀、插装阀的工作原理等重点，会正确使用和选用各类液压气动阀。

第六章辅助元件（自学）

第一节蓄能器

第二节过滤器

第三节油箱、热交换器、压力表及压力表辅件

第四节压缩空气净化设备的组成和布置

第五节气压辅件

第六节管件、密封装置和其它辅助元件

基本要求：掌握蓄能器的工作原理及应用等要点并自学了解本章其他内容。

第七章基本回路（8学时）

第一节概述

第二节方向控制回路

第三节压力控制回路

第四节速度控制回路

第五节多缸运动控制回路

第六节气动基本回路和气动常用回路

重点：本章为全篇重点。

难点：基本回路动态过程解析。

基本要求：在掌握各种元件性能特点的基础上，掌握基本回路的概念，各种常用典型基本回路的作用、特点及应用，会正确选择和设计常用液气压基本回路。

第八章典型系统（3学时）

第一节组合机床动力滑台液压系统

第二节液压机液压系统