1、液壓與氣壓傳動課教案液壓與氣壓傳動課程組液壓與氣壓傳動課教案本課共36學時，講課32學時，實驗4學時。屬院級必修課。每一節課都應做到承前啟后。1 液壓傳動概述 （第一次課）首先介紹什么是傳動？傳動的類型有哪些? （5分鐘）引導學生舉生活中常見的實例說明以下五種傳動。（）機械傳動；（2）電傳動；（3）氣壓傳動；（4）液壓傳動；（5）復合傳動。使學生對傳動及其類型有所認識和掌握。1.1液壓傳動的發展概況（5分鐘）講清什么是液壓傳動，液壓傳動是如何發展的，液壓傳動的應用領域如何。1.2.1液壓傳動系統的工作原理（15分鐘）用兩個例子說明液壓傳動系統的工作原理：（1）手動液壓千斤頂半結構圖最簡單的例子

2、，用于換輪胎等舉升工作，生活中常見。（2）磨床工作臺的液壓傳動系統半結構圖涵蓋的液壓元件種類比較全，用于講解液壓傳動系統的組成及液壓系統的圖形符號很適合。通過動畫演示磨床工作臺向左運動、向右運動、過載溢流、油缸停止油泵卸荷等工況下各元件的工作狀態，讓學生了解液壓系統的工作原理、組成及各液壓元件的作用。1.2.2液壓傳動系統的組成（5分鐘）磨床工作臺的液壓傳動系統半結構圖用于講解液壓傳動系統的組成及液壓系統的圖形符號很適合，該系統涵蓋的液壓元件種類比較全。1.2.3 介紹液壓系統圖及圖形符號（5分鐘）將磨床工作臺的液壓傳動系統半結構圖改畫成用職能符號表示的液壓系統圖：體現液壓系統圖的特點，強調液

3、壓圖形符號的特點。1.3 介紹液壓傳動系統的優缺點（10分鐘）第一章小結 （5分鐘）2 液壓泵和液壓馬達2.1.1 液壓泵和液壓馬達的工作原理（20分鐘）用“電機油泵馬達滾筒”圖，講解液壓泵及液壓馬達的能量轉換過程。用單柱塞泵結構簡圖的吸入及排出過程，說明容積式泵及馬達的基本工作原理。強調構成容積式泵必須具備的條件。強調常用的三大類泵及馬達；強調泵及馬達的職能符號。2.1.2 液壓泵和液壓馬達的性能參數（20分鐘）講清液壓泵(馬達)的基本性能參數，使學生掌握以下幾點：（1）什么是液壓泵的壓力？液壓泵的工作壓力是如何變化的？（2）什么是液壓泵的排量和流量？什么是流量損失？流量損失受哪些因素影響？

4、（3）什么是液壓泵的輸入功率和輸出功率？液壓泵的功率損失有哪幾方面？（4）什么是液壓泵的容積效率和機械效率？它們分別受哪些因素影響？如何計算液壓泵的總效率？（5）什么是液壓馬達的容積效率和機械效率？強調其與液壓泵的區別。2.2.1外嚙合齒輪泵的結構及工作原理（5分鐘）用實物錄像或三維動畫演示其結構組成及工作原理。為下一次課進行其結構分析奠定基礎。2.2.2齒輪泵的流量和脈動率（5分鐘）根據泵的結構，講解如何計算齒輪泵的流量、何謂液壓泵的流量脈動率、如何計算流量脈動率。齒輪泵的這種結構會帶來什么樣的工作特點呢？留待下一次課討論。習題：2.4；第二章 液壓泵和液壓馬達 （第二次課）2.2.3齒輪泵

5、的結構特點（20分鐘）何謂齒輪泵的困油現象？用齒輪泵結構圖說明，產生困油現象的原因是什么？如何消除困油現象？用齒輪泵受力分析圖說明，產生徑向不平衡力的原因是什么？減小徑向不平衡力的措施有哪些？用三維動畫齒輪泵運動圖說明齒輪泵有哪幾條泄漏通道？如何采取端面間隙的自動補償？2.3.1單作用葉片泵（30分鐘）用單作用葉片泵組裝、運動三維動畫演示單作用葉片泵的結構和工作原理。可讓學生觀看單作用葉片泵結構的實物錄像片。用平面彩圖講解單作用葉片泵平均流量計算過程。用變換的平面圖演示并講解單作用葉片泵的變量原理。可達到生動直觀的效果，使學生易于接受。分析單作用葉片泵的變量特性曲線，強調其應用。2.3.2雙作

6、用葉片泵（20分鐘）用雙作用葉片泵的原理圖及二維動畫，講解雙作用葉片泵的工作原理。用平面彩圖講解雙作用葉片泵的平均流量計算。2.3.2.3葉片泵的高壓化趨勢（10分鐘）用彩圖講解各種措施的工作原理。2.3.3單作用葉片泵與雙作用葉片泵的特點比較（20分鐘）用單作用葉片泵工作原理彩圖說明單作用葉片泵的特點。用雙作用葉片泵工作原理彩圖說明雙作用葉片泵的特點。2 液壓泵和液壓馬達 （第三次課） 2.4 軸向柱塞泵2.4.1斜盤式軸向柱塞泵（30分鐘）用三維動畫演示斜盤式軸向柱塞泵的結構及工作原理，由于斜盤式軸向柱塞泵的結構較復雜，可讓學生觀看斜盤式軸向柱塞泵結構的實物錄像。用斜盤式軸向柱塞泵的工作原

7、理彩圖講解其排量和流量計算方法。用三維動畫演示斜盤式軸向柱塞泵的結構特點：強調三方面端面間隙的自動補償；滑靴及靜壓支撐結構；排量調節機構（可用動畫演示調排量機構的工作原理）。使學生理解并掌握斜盤式軸向柱塞泵的調排量原理及方法。2.4.2斜軸式軸向柱塞泵（10分鐘）用彩圖講解斜軸式軸向柱塞泵的工作原理，比較兩種軸向柱塞泵的特點。2.4.3徑向柱塞泵（10分鐘）用彩圖講解徑向柱塞泵的工作原理、調排量方法、排量計算方法。（5分鐘）液壓馬達的扭矩和轉速計算方法（10分鐘）用彩圖講解高速液壓馬達的工作原理及扭矩計算方法。 （25分鐘）（1）用彩圖講解曲柄連桿低速大扭矩液壓馬達工作原理（可借助動畫演示其工

8、作原理）。（2）用彩圖講解靜力平衡式低速大扭矩液壓馬達工作原理。（3）用彩圖講解多作用內曲線馬達結構及工作原理（可借助動畫演示工作原理）。2.6液壓泵和液壓馬達的工作特點（5分鐘）分析液壓泵的工作特點。分析液壓馬達的工作特點。第二章小結（5分鐘）3 液壓缸 （第四次課）液壓缸的分類（5分鐘）用示意圖講解各種類型液壓缸，給學生感性認識。3.1.1活塞式液壓缸（20分鐘）用彩圖講解雙桿活塞式液壓缸結構原理及基本參數計算。用彩圖重點講解單桿活塞式液壓缸三種工況下的牽引力及速度計算。3.1.2 柱塞式液壓缸（5分鐘）用彩圖講解柱塞式液壓缸結構原理3.1.3 擺動式液壓缸（10分鐘）用彩圖講解擺動式液壓

9、缸工作原理、擺動軸輸出轉矩及角速度計算。3.1.4 組合式液壓缸（10分鐘）（1）用彩圖講解增壓缸的增壓原理及增壓比計算。（2）用彩圖講解多級伸縮缸工作原理、伸出及縮回動作順序。（3）用彩圖講解齒條活塞缸結構原理。3.2.1缸體組件（10分鐘）用動畫演示液壓缸的結構組成。可讓學生觀看液壓缸的實物錄像。用彩圖講解缸筒與端蓋的連接形式及各自特點。3.2.1.2缸筒、端蓋和導向套的基本要求用彩圖講解缸筒、端蓋和導向套的基本要求。3.2.2 活塞組件（25分鐘）用彩圖講解活塞與活塞桿的連接形式。用彩圖講解活塞組件的各種密封形式及特點。3.2.3 緩沖裝置（10分鐘）用彩圖講解圓柱形環縫式緩沖裝置工作原

10、理。用彩圖講解圓錐形環縫式緩沖裝置工作原理。用彩圖講解可變節流槽式緩沖裝置工作原理。用彩圖講解可調節流孔式緩沖裝置工作原理。3.2.4 排氣裝置（3分鐘）用彩圖講解各種排氣裝置的工作原理。本章小結（2分鐘）4 輔助裝置 （第五次課）4.1濾油器（25分鐘）用彩圖講解各種濾油器的結構原理。4.1.2 濾油器的選用強調濾油器的選用原則。4.1.3 濾油器的安裝位置用彩圖介紹濾油器的安裝位置及其作用。4.2蓄能器（30分鐘）強調蓄能器的功能。用彩圖講解蓄能器的結構形式及工作原理。講解蓄能器作不同用途時的容量計算方法。4.3油箱（20分鐘）介紹油箱的功能。用彩圖講解油箱的結構特點。4.4管件（15分鐘

11、）介紹管件的種類及適用場合、尺寸計算及安裝要求。用彩圖介紹常用的管接頭及其特點。4.5熱交換器（5分鐘）用彩圖講解冷卻器的工作原理。用彩圖講解加熱器的工作原理。第四章小結（5分鐘）5 方向控制閥 （第六次課）5.2單向閥（30分鐘）用彩圖講解普通單向閥的結構原理及職能符號；配合以彩圖，強調單向閥的用途。用彩圖講解液控單向閥的結構原理及職能符號；配合以彩圖，強調液控單向閥的主要用途。用彩圖講解液控單向閥的典型結構。5.3.1換向機能（20分鐘）配合以彩圖，強調什么是換向閥的“通”和“位”？重點說明換向閥圖形符號的含義。配合以彩圖，強調各種常用滑閥中位機能的特點及其應用。強調什么是常開式閥、什么是

12、常閉閥？5.3.2換向閥的操縱方式（50分鐘）用彩圖配合以三維動畫或實物錄像，講解三位四通手動換向閥的結構原理，強調其職能符號。用彩圖配合以動畫，講解機動換向閥的工作原理，強調其職能符號。用彩圖配合以動畫，講解電磁換向閥的結構原理，強調其職能符號。用彩圖配合以動畫，講解液動換向閥的結構原理，強調其職能符號。用彩圖講解電液換向閥的結構原理，強調其職能符號。5 方向控制閥 （第七次課）5.4.1換向回路（25分鐘）用動畫演示簡單換向回路工作原理。用變換工作位置的彩圖講解各種復雜換向回路工作原理。5.4.2鎖緊回路（5分鐘）用彩圖或動畫演示鎖緊回路的工作原理。5.5液壓閥的連接方式（15分鐘）用彩圖

13、講解各種液壓閥連接方式的結構原理。第五章小結（5分鐘）習題：5.3 5.5 6 壓力控制閥6.2.1直動式溢流閥（10分鐘）用彩圖講解直動式溢流閥的工作原理，強調直動式溢流閥的特點及職能符號。6.2.2先導式溢流閥（20分鐘）用彩圖及三維動畫講解先導式溢流閥的工作原理，強調其調壓特點及職能符號。可讓學生觀看先導式溢流閥的實物錄像。6.2.3電磁溢流閥（10分鐘）用彩圖講解電磁溢流閥的工作原理，強調電磁溢流閥的作用是什么？什么是油泵的卸荷狀態？溢流閥應用（10分鐘）6 壓力控制閥 （第八次課）6.3減壓閥（20分鐘）強調減壓閥的特征；用彩圖講解直動式減壓閥的工作原理，強調其職能符號。用彩圖及三維

14、動畫講解先導級由減壓閥出口供油的減壓閥的工作原理。強調其職能符號。用彩圖講解先導級由減壓閥進口供油的減壓閥的工作原理。6.4順序閥（30分鐘）用彩圖及三維動畫講解直動式順序閥結構及工作原理。強調順序閥與溢流閥的區別。用彩圖講解先導式順序閥的結構及工作原理。用彩圖及動畫講解直動式順序閥的派生閥原理。強調其職能符號。用三維動畫講解單向順序閥的結構原理。6.5壓力繼電器（5分鐘）用彩圖講解壓力繼電器的結構及工作原理。6.6壓力閥在調壓與減壓回路中的應用（25分鐘）用彩圖講解單級調壓回路工作原理。用彩圖講解雙向調壓回路工作原理。用彩圖講解多級調壓回路工作原理。用彩圖講解電磁溢流閥調壓卸荷回路工作原理。

15、（10分鐘）用彩圖講解減壓回路工作原理及減壓回路特點。可用二維動畫擴展講解。本章小結及習題指導（10分鐘）習題：6.1 6.3 6.4 6.5 7 流量控制閥及其他液壓閥 （第九次課）強調對流量控制閥的主要性能要求。（5分鐘）7.1.1節流口的流量特性公式（10分鐘）分析節流口的流量特性公式及流量壓力特性曲線。7.1.2影響流量穩定性的因素（15分鐘）分析壓差變化、油溫變化、阻塞各自對流量穩定性的影響。強調減輕堵塞現象的措施。7.1.3節流口的形式與特征（20分鐘）用彩圖講解各種節流口的形式與特征。介紹節流閥的分類；強調對節流閥的性能要求。（10分鐘）7.3.1節流閥（10分鐘）用彩圖講解節流

16、閥的結構原理。強調其職能符號。7.3.2單向節流閥（5分鐘）用彩圖及三維動畫講解單向節流閥的結構原理。強調其職能符號。可讓學生觀看單向節流閥的實物錄像。7.4.1串聯減壓式調速閥工作原理（25分鐘）用彩圖及三維動畫講解串聯減壓式調速閥結構組成及工作原理；用三維動畫演示其工作過程；分析節流閥與串聯減壓式調速閥調速特性的差別。強調其職能符號。習題：7.1 ；7.3。7 流量控制閥及其他液壓閥 （第十次課）7.4.3溢流節流閥（20分鐘）用彩圖及三維動畫講解溢流節流閥結構組成及工作原理。用三維動畫演示其工作過程。分析溢流節流閥與串聯減壓式調速閥的不同特點。7.6插裝閥、比例閥、伺服閥7.6.1插裝閥

17、（25分鐘）用彩圖講解插裝閥的工作原理。用彩圖講解方向控制插裝閥的工作原理。用彩圖講解壓力控制插裝閥的工作原理。用彩圖講解流量控制插裝閥的工作原理。本章小結（5分鐘）習題： 7.2 ； 7.7； 7.8 。8 液壓基本回路 8.1快速運動回路（10分鐘）用彩圖講解液壓缸差動連接的快速運動回路的工作原理。用彩圖演示不同工作狀態雙泵供油的快速運動回路的工作原理。8.2.1調速方法概述（10分鐘）重點講解以下問題：（1）液壓缸和液壓馬達各有哪幾種調速方法？（2）常用的調速回路主要有哪幾種？8.2.2采用節流閥的節流調速回路（30分鐘）用彩圖講解進油節流調速回路的工作原理，推導其速度負荷特性及功率特性

18、。用彩圖講解回油節流調速回路的工作原理，分析進油節流調速與回油節流調速回路的不同工作特點。用彩圖講解旁油路節流調速回路的工作原理，推導其速度負荷特性及功率特性，分析旁油路節流調速回路與其它兩種節流調速回路的不同特點。8 液壓基本回路 （第十一次課）8.2.3容積調速回路（45分鐘）用彩圖講解變量泵定量馬達調速回路的工作原理，分析其調速特性及其調速特性曲線。用動畫演示其調速過程。用彩圖講解定量泵變量馬達調速回路的工作原理，分析其調速特性及其調速特性曲線。用動畫演示其調速過程。用彩圖講解變量泵變量馬達調速回路的工作原理，分析其調速特性及其調速特性曲線。用動畫演示其調速過程。（25分鐘）用彩圖講解液

19、壓缸機械連接的同步回路的工作原理。可用動畫演示其工作過程。用彩圖講解采用調速閥的同步回路的工作原理。用彩圖講解用串聯液壓缸的同步回路的工作原理。用彩圖講解用同步馬達的同步回路的工作原理。（30分鐘）用變換閥工作位置的彩圖講解單向順序閥的順序動作回路的工作原理。可用動畫演示其工作過程。用變換閥工作位置的彩圖講解行程控制順序動作回路的工作原理。可用動畫演示其工作過程。用變換閥工作位置的彩圖講解壓力繼電器控制順序動作回路的工作原理。8 液壓基本回路 （第十二次課）（15分鐘）用變換閥工作位置的彩圖講解單向順序閥的平衡回路的工作原理。可用動畫演示其工作過程。用變換閥工作位置的彩圖講解采用液控單向閥的平

20、衡回路。可用動畫演示其工作過程。（25分鐘）用彩圖講解用換向閥中位機能的卸荷回路工作原理。可用動畫演示其工作過程。用彩圖講解用電磁溢流閥的卸荷回路工作原理。可用動畫演示其工作過程。用彩圖講解限壓式變量葉片泵的卸荷回路的工作原理。用彩圖講解用卸荷閥的卸荷回路工作原理。可用動畫演示其工作過程。本章小結、習題指導（10分鐘）9 典型液壓系統及實例 閱讀較復雜液壓系統圖的大致步驟（5分鐘） （45分鐘）（1）用對應于各種工況的彩圖講解組合機床動力滑臺液壓系統組成及工作原理、不同工況下的油路走向、電磁鐵的通斷情況。用動畫演示其工作過程。（2）用彩圖分析實現各循環步驟的基本回路。9 典型液壓系統及實例 （

21、第十三次課）（40分鐘）（1）用對應于各種工況的彩圖講解汽車起重機液壓系統組成及工作原理、不同工況下的油路走向。可用動畫演示汽車起重機工作過程及其液壓系統工作過程。（2）分析汽車起重機液壓系統的特點。本章小結、習題指導（10分鐘）10 液壓傳動系統的設計與計算10.1.1明確設計要求、工作環境，進行工況分析（10分鐘）分析液壓系統的動作、主要性能要求及工作環境。對工作負載、導向摩擦負載、慣性負載、重力負載、密封負載和背壓負載進行分析。10.1.2液壓系統原理圖的擬訂（5分鐘）分析開式回路及閉式回路分別適用于什么工況。根據各類主機的工作特點確定對主機性能起主要作用的主要回路。10.1.3液壓元件

22、的計算和選擇（25分鐘）講解如何初選執行元件的工作壓力并確定執行元件的主要結構參數，復算執行元件不同工作階段的工作壓力值，流量和功率值。講解如何計算液壓泵的最高供油壓力；如何確定液壓泵的最大供油量；如何選擇液壓泵的規格型號；如何選擇驅動液壓泵的電動機。分析各種不同閥類的選擇方法。分析如何選擇油管的規格、閥類元件的配置形式。10.1.4液壓系統技術性能的驗算（10分鐘）10 液壓傳動系統的設計與計算 （第十四次課）10.1.5繪制正式工作圖和編制技術文件（10分鐘）介紹正式工作圖所包含的內容。介紹技術文件所包含的內容。（35分鐘）（1）分析領會設計要求，擬定液壓系統原理圖。（2）用對應于各種工況的彩圖講解雙頭車床液壓系統的工作原理。分析雙頭車床液壓系統各工序的電磁鐵動作情況及油路走向。總結液壓系統設計步驟（5分鐘）11 氣壓傳動 （10分鐘）介紹氣動技術的應用及發展現狀。講解氣壓傳動的組成及工作原理。分析氣壓傳