液压和气压传动课教学案(非常好)
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《液压与气压传动》课教案《液压与气压传动》课程组
《液压与气压传动》课教案
本课共36学时，讲课32学时，实验4学时。属院级必修课。
每一节课都应做到承前启后。
1 液压传动概述（第一次课）
首先介绍什么是传动？传动的类型有哪些? （5分钟）
引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动。
（１）机械传动；（2）电传动；（3）气压传动；（4）液压传动；（5）复合传动。
使学生对传动及其类型有所认识和掌握。
1.1液压传动的发展概况（5分钟）
讲清什么是液压传动，液压传动是如何发展的，液压传动的应用领域如何。
1.2液压传动系统的组成及工作原理
1.2.1液压传动系统的工作原理（15分钟）
用两个例子说明液压传动系统的工作原理：
（1）手动液压千斤顶半结构图——最简单的例子，用于换轮胎等举升工作，生活中常见。
（2）磨床工作台的液压传动系统半结构图——涵盖的液压元件种类比较全，用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合。
通过动画演示磨床工作台向左运动、向右运动、过载溢流、油缸停止油泵卸荷等工况下各元件的工作状态，让学生了解液压系统的工作原理、组成及各液压元件的作用。
1.2.2液压传动系统的组成（5分钟）
磨床工作台的液压传动系统半结构图——用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合，该系统涵盖的液压元件种类比较全。
1.2.3 介绍液压系统图及图形符号（5分钟）
将磨床工作台的液压传动系统半结构图改画成用职能符号表示的液压系统图：体现液压系统图的特点，强调液压图形符号的特点。
1.3 介绍液压传动系统的优缺点（10分钟）
第一章小结（5分钟）
习题：1.1 1.2 1.4
2 液压泵和液压马达
2.1液压泵和液压马达概述
2.1.1 液压泵和液压马达的工作原理（20分钟）
用“电机→油泵→马达→滚筒”图，讲解液压泵及液压马达的能量转换过程。
用单柱塞泵结构简图的吸入及排出过程，说明容积式泵及马达的基本工作原理。强调构成容积式泵必须具备的条件。强调常用的三大类泵及马达；强调泵及马达的职能符号。
2.1.2 液压泵和液压马达的性能参数（20分钟）
讲清液压泵(马达)的基本性能参数，使学生掌握以下几点：
（1）什么是液压泵的压力？液压泵的工作压力是如何变化的？（2）什么是液压泵的排量和流量？什么是流量损失？流量损失受哪些因素影响？
（3）什么是液压泵的输入功率和输出功率？液压泵的功率损失有哪几方面？
（4）什么是液压泵的容积效率和机械效率？它们分别受哪些因素影响？如何计算液压泵的总效率？
（5）什么是液压马达的容积效率和机械效率？强调其与液压泵的区别。
2.2齿轮泵
2.2.1外啮合齿轮泵的结构及工作原理（5分钟）
用实物录像或三维动画演示其结构组成及工作原理。为下一次课进行其结构分析奠定基础。
2.2.2齿轮泵的流量和脉动率（5分钟）
根据泵的结构，讲解如何计算齿轮泵的流量、何谓液压泵的流量脉动率、如何计算流量脉动率。
齿轮泵的这种结构会带来什么样的工作特点呢？留待下一次课讨论。
习题：2.4；
第二章液压泵和液压马达（第二次课）
2.2.3齿轮泵的结构特点（20分钟）
2.2.
3.1困油现象
何谓齿轮泵的困油现象？用齿轮泵结构图说明，产生困油现象的原因是什么？如何消除困油现象？
2.2.
3.2径向不平衡力
用齿轮泵受力分析图说明，产生径向不平衡力的原因是什么？减小径向不平衡力的措施有哪些？
2.2.
3.3齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿
用三维动画齿轮泵运动图说明齿轮泵有哪几条泄漏通道？如何采取端面间隙的自动补偿？
2.3叶片泵
2.3.1单作用叶片泵（30分钟）
2.3.1.1单作用叶片泵工作原理
用单作用叶片泵组装、运动三维动画演示单作用叶片泵的结构和工作原理。可让学生观看单作用叶片泵结构的实物录像片。
2.3.1.2单作用叶片泵平均流量计算
用平面彩图讲解单作用叶片泵平均流量计算过程。
2.3.1.3单作用叶片泵的变量原理
用变换的平面图演示并讲解单作用叶片泵的变量原理。可达到生动直观的效果，使学生易于接受。
分析单作用叶片泵的变量特性曲线，强调其应用。
2.3.2双作用叶片泵（20分钟）
2.3.2.1工作原理
用双作用叶片泵的原理图及二维动画，讲解双作用叶片泵的工作原理。
2.3.2.2双作用叶片泵的平均流量计算
用平面彩图讲解双作用叶片泵的平均流量计算。
2.3.2.3叶片泵的高压化趋势（10分钟）
用彩图讲解各种措施的工作原理。
2.3.3单作用叶片泵与双作用叶片泵的特点比较（20分钟）
2.3.3.1单作用叶片泵的特点
用单作用叶片泵工作原理彩图说明单作用叶片泵的特点。
2.3.3.2双作用叶片泵的特点
用双作用叶片泵工作原理彩图说明双作用叶片泵的特点。
习题：2.1； 2.5
2 液压泵和液压马达（第三次课）
2.4 轴向柱塞泵
2.4.1斜盘式轴向柱塞泵（30分钟）
2.4.1.1斜盘式轴向柱塞泵的排量和流量
用三维动画演示斜盘式轴向柱塞泵的结构及工作原理，由于斜盘式轴向柱塞泵的结构较复杂，可让学生观看斜盘式轴向柱塞泵结构的实物录像。
用斜盘式轴向柱塞泵的工作原理彩图讲解其排量和流量计算方法。
2.4.1.2斜盘式轴向柱塞泵的结构特点
用三维动画演示斜盘式轴向柱塞泵的结构特点：强调三方面①端面间隙的自动补偿；②滑靴及静压支撑结构；③排量调节机构（可用动画演示调排量机构的工作原理）。使学生理解并掌握斜盘式轴向柱塞泵的调排量原理及方法。
2.4.2斜轴式轴向柱塞泵（10分钟）
用彩图讲解斜轴式轴向柱塞泵的工作原理，比较两种轴向柱塞泵的特点。
2.4.3径向柱塞泵（10分钟）
用彩图讲解径向柱塞泵的工作原理、调排量方法、排量计算方法。
2.5液压马达
2.5.1液压马达的扭矩和转速（5分钟）
液压马达的扭矩和转速计算方法
2.5.2高速液压马达（10分钟）
用彩图讲解高速液压马达的工作原理及扭矩计算方法。
2.5.3曲柄连杆低速大扭矩液压马达（25分钟）
（1）用彩图讲解曲柄连杆低速大扭矩液压马达工作原理（可借助动画演示其工作原理）。
（2）用彩图讲解静力平衡式低速大扭矩液压马达工作原理。
（3）用彩图讲解多作用内曲线马达结构及工作原理（可借助动画演示工作原理）。
2.6液压泵和液压马达的工作特点（5分钟）
2.6.1液压泵的工作特点
分析液压泵的工作特点。
2.6.2液压马达的工作特点
分析液压马达的工作特点。
第二章小结（5分钟）
习题：2.3；2.6
3 液压缸（第四次课）
3.1液压缸的分类及基本计算
液压缸的分类（5分钟）
用示意图讲解各种类型液压缸，给学生感性认识。
3.1.1活塞式液压缸（20分钟）
3.1.1.1双杆活塞式液压缸
用彩图讲解双杆活塞式液压缸结构原理及基本参数计算。
3.1.1.2单杆活塞式液压缸
用彩图重点讲解单杆活塞式液压缸三种工况下的牵引力及速度计算。
3.1.2 柱塞式液压缸（5分钟）
用彩图讲解柱塞式液压缸结构原理
3.1.3 摆动式液压缸（10分钟）
用彩图讲解摆动式液压缸工作原理、摆动轴输出转矩及角速度计算。3.1.4 组合式液压缸（10分钟）
（1）用彩图讲解增压缸的增压原理及增压比计算。
（2）用彩图讲解多级伸缩缸工作原理、伸出及缩回动作顺序。
（3）用彩图讲解齿条活塞缸结构原理。
3.2液压缸的结构
3.2.1缸体组件（10分钟）
用动画演示液压缸的结构组成。可让学生观看液压缸的实物录像。
3.2.1.1缸筒与端盖的连接形式
用彩图讲解缸筒与端盖的连接形式及各自特点。
3.2.1.2缸筒、端盖和导向套的基本要求
用彩图讲解缸筒、端盖和导向套的基本要求。
3.2.2 活塞组件（25分钟）
3.2.2.1活塞与活塞杆的连接形式
用彩图讲解活塞与活塞杆的连接形式。
3.2.2.2活塞组件的密封
用彩图讲解活塞组件的各种密封形式及特点。
3.2.3 缓冲装置（10分钟）
3.2.3.1圆柱形环缝式缓冲装置
用彩图讲解圆柱形环缝式缓冲装置工作原理。
3.2.3.2圆锥形环缝式缓冲装置
用彩图讲解圆锥形环缝式缓冲装置工作原理。
3.2.3.3可变节流槽式缓冲装置
用彩图讲解可变节流槽式缓冲装置工作原理。
3.2.3.4可调节流孔式缓冲装置
用彩图讲解可调节流孔式缓冲装置工作原理。
3.2.4 排气装置（3分钟）
用彩图讲解各种排气装置的工作原理。
本章小结（2分钟）
习题：3.1 3.2 3.3
4 辅助装置（第五次课）4.1滤油器（25分钟）
4.1.1滤油器的分类
用彩图讲解各种滤油器的结构原理。
4.1.2 滤油器的选用
强调滤油器的选用原则。
4.1.3 滤油器的安装位置
用彩图介绍滤油器的安装位置及其作用。
4.2蓄能器（30分钟）
4.2.1能器的功能
强调蓄能器的功能。
4.2.2蓄能器的结构形式
用彩图讲解蓄能器的结构形式及工作原理。
4.2.3蓄能器的容量计算
讲解蓄能器作不同用途时的容量计算方法。
4.3油箱（20分钟）
4.3.1油箱的功能
介绍油箱的功能。
4.3.2油箱的结构特点
用彩图讲解油箱的结构特点。
4.4管件（15分钟）
4.4.1管件
介绍管件的种类及适用场合、尺寸计算及安装要求。
4.4.2管接头
用彩图介绍常用的管接头及其特点。
4.5热交换器（5分钟）
4.5.1冷却器
用彩图讲解冷却器的工作原理。
4.5.2加热器
用彩图讲解加热器的工作原理。
第四章小结（5分钟）
习题：4.1 4.2 4.4 4.5
5 方向控制阀（第六次课）
5.2单向阀（30分钟）
5.2.1普通单向阀
用彩图讲解普通单向阀的结构原理及职能符号；配合以彩图，强调单向阀的用途。
5.2.2液控单向阀
用彩图讲解液控单向阀的结构原理及职能符号；配合以彩图，强调液控单向阀的主要用途。
用彩图讲解液控单向阀的典型结构。
5.3换向阀
5.3.1换向机能（20分钟）
5.3.1.1换向阀的通和位
配合以彩图，强调什么是换向阀的“通”和“位”？重点说明换向阀图形符号的含义。
5.3.1.2滑阀机能
配合以彩图，强调各种常用滑阀中位机能的特点及其应用。强调什么是常开式阀、什么是常闭阀？
5.3.2换向阀的操纵方式（50分钟）
5.3.2.1手动换向阀
用彩图配合以三维动画或实物录像，讲解三位四通手动换向阀的结构原理，强调其职能符号。
5.3.2.2机动换向阀
用彩图配合以动画，讲解机动换向阀的工作原理，强调其职能符号。
5.3.2.3电磁换向阀
用彩图配合以动画，讲解电磁换向阀的结构原理，强调其职能符号。
5.3.2.4液动换向阀
用彩图配合以动画，讲解液动换向阀的结构原理，强调其职能符号。
5.3.2.5电液换向阀
用彩图讲解电液换向阀的结构原理，强调其职能符号。
5 方向控制阀（第七次课）
5.4方向阀在换向和锁紧回路中的应用
5.4.1换向回路（25分钟）
5.4.1.1简单换向回路
用动画演示简单换向回路工作原理。
5.4.1.2复杂换向回路
用变换工作位置的彩图讲解各种复杂换向回路工作原理。
5.4.2锁紧回路（5分钟）
用彩图或动画演示锁紧回路的工作原理。
5.5液压阀的连接方式（15分钟）
用彩图讲解各种液压阀连接方式的结构原理。
第五章小结（5分钟）
习题：5.3 5.5
6 压力控制阀
6.2溢流阀
6.2.1直动式溢流阀（10分钟）
用彩图讲解直动式溢流阀的工作原理，强调直动式溢流阀的特点及职能符号。
6.2.2先导式溢流阀（20分钟）
用彩图及三维动画讲解先导式溢流阀的工作原理，强调其调压特点及职能符号。可让学生观看先导式溢流阀的实物录像。
6.2.3电磁溢流阀（10分钟）
用彩图讲解电磁溢流阀的工作原理，强调电磁溢流阀的作用是什么？什么是油泵的卸荷状态？溢流阀应用（10分钟）
习题：6.8 6.9 6.11
6 压力控制阀（第八次课）
6.3减压阀（20分钟）
6.3.1先导级由减压阀出口供油的减压阀
强调减压阀的特征；用彩图讲解直动式减压阀的工作原理，强调其职能符号。
用彩图及三维动画讲解先导级由减压阀出口供油的减压阀的工作原理。强调其职能符号。
6.3.2先导级由减压阀进口供油的减压阀
用彩图讲解先导级由减压阀进口供油的减压阀的工作原理。
6.4顺序阀（30分钟）
6.4.1直动式顺序阀
用彩图及三维动画讲解直动式顺序阀结构及工作原理。强调顺序阀与溢流阀的区别。
6.4.2先导式顺序阀
用彩图讲解先导式顺序阀的结构及工作原理。
用彩图及动画讲解直动式顺序阀的派生阀原理。强调其职能符号。
用三维动画讲解单向顺序阀的结构原理。
6.5压力继电器（5分钟）
用彩图讲解压力继电器的结构及工作原理。
6.6压力阀在调压与减压回路中的应用（25分钟）
6.6.1调压回路
6.6.1.1单级调压回路用
用彩图讲解单级调压回路工作原理。
6.6.1.2双向调压回路用
用彩图讲解双向调压回路工作原理。
6.6.1.3多级调压回路用
用彩图讲解多级调压回路工作原理。
6.6.1.4电磁溢流阀调压-卸荷回路
用彩图讲解电磁溢流阀调压—卸荷回路工作原理。
6.6.2减压回路（10分钟）
用彩图讲解减压回路工作原理及减压回路特点。可用二维动画扩展讲解。
本章小结及习题指导（10分钟）
习题：6.1 6.3 6.4 6.5
7 流量控制阀及其他液压阀（第九次课）
强调对流量控制阀的主要性能要求。（5分钟）
7.1节流口的流量特性
7.1.1节流口的流量特性公式（10分钟）
分析节流口的流量特性公式及流量压力特性曲线。
7.1.2影响流量稳定性的因素（15分钟）
分析压差变化、油温变化、阻塞各自对流量稳定性的影响。强调减轻堵塞现象的措施。
7.1.3节流口的形式与特征（20分钟）
用彩图讲解各种节流口的形式与特征。
7.3节流阀
介绍节流阀的分类；强调对节流阀的性能要求。（10分钟）
7.3.1节流阀（10分钟）
用彩图讲解节流阀的结构原理。强调其职能符号。
7.3.2单向节流阀（5分钟）
用彩图及三维动画讲解单向节流阀的结构原理。强调其职能符号。可让学生观看单向节流阀的实物录像。
7.4调速阀
7.4.1串联减压式调速阀工作原理（25分钟）
用彩图及三维动画讲解串联减压式调速阀结构组成及工作原理；用三维动画演示其工作过程；分析节流阀与串联减压式调速阀调速特性的差别。强调其职能符号。
习题：7.1 ；7.3。
7 流量控制阀及其他液压阀（第十次课）
7.4.3溢流节流阀（20分钟）
用彩图及三维动画讲解溢流节流阀结构组成及工作原理。用三维动画演示其工作过程。分析溢流节流阀与串联减压式调速阀的不同特点。
7.6插装阀、比例阀、伺服阀
7.6.1插装阀（25分钟）
7.6.1.1插装阀的工作原理
用彩图讲解插装阀的工作原理。
7.6.1.2方向控制插装阀
用彩图讲解方向控制插装阀的工作原理。
7.6.1.3压力控制插装阀
用彩图讲解压力控制插装阀的工作原理。
7.6.1.4流量控制插装阀
用彩图讲解流量控制插装阀的工作原理。
本章小结（5分钟）
习题： 7.2 ； 7.7； 7.8 。
8 液压基本回路
8.1快速运动回路（10分钟）
8.1.1液压缸差动连接的快速运动回路
用彩图讲解液压缸差动连接的快速运动回路的工作原理。
8.1.2双泵供油的快速运动回路
用彩图演示不同工作状态双泵供油的快速运动回路的工作原理。
8.2调速回路
8.2.1调速方法概述（10分钟）
重点讲解以下问题：
（1）液压缸和液压马达各有哪几种调速方法？
（2）常用的调速回路主要有哪几种？
8.2.2采用节流阀的节流调速回路（30分钟）
8.2.2.1进油节流调速回路
用彩图讲解进油节流调速回路的工作原理，推导其速度负荷特性及功率特性。
8.2.2.2回油节流调速回路
用彩图讲解回油节流调速回路的工作原理，分析进油节流调速与回油节流调速回路的不同工作特点。
8.2.2.3旁油路节流调速回路
用彩图讲解旁油路节流调速回路的工作原理，推导其速度负荷特性及功率特性，分析旁油路节流调速回路与其它两种节流调速回路的不同特点。
习题：8.1 8.2 8.3
8 液压基本回路（第十一次课）
8.2.3容积调速回路（45分钟）
8.2.3.1变量泵-定量马达
用彩图讲解变量泵——定量马达调速回路的工作原理，分析其调速特性及其调速特性曲线。用动画演示其调速过程。
8.2.3.2定量泵-变量马达
用彩图讲解定量泵——变量马达调速回路的工作原理，分析其调速特性及其调速特性曲线。用动画演示其调速过程。
8.2.3.3变量泵-变量马达
用彩图讲解变量泵——变量马达调速回路的工作原理，分析其调速特性及其调速特性曲线。用动画演示其调速过程。
8.3同步回路（25分钟）
8.3.1液压缸机械连接的同步回路
用彩图讲解液压缸机械连接的同步回路的工作原理。可用动画演示其工作过程。
8.3.2采用调速阀的同步回路
用彩图讲解采用调速阀的同步回路的工作原理。
8.3.3用串联液压缸的同步回路
用彩图讲解用串联液压缸的同步回路的工作原理。
8.3.4用同步马达的同步回路
用彩图讲解用同步马达的同步回路的工作原理。
8.4顺序回路（30分钟）
用变换阀工作位置的彩图讲解单向顺序阀的顺序动作回路的工作原理。可用动画演示其工作过程。
8.4.1行程控制顺序动作回路
用变换阀工作位置的彩图讲解行程控制顺序动作回路的工作原理。可用动画演示其工作过程。
8.4.2压力继电器控制顺序动作回路
用变换阀工作位置的彩图讲解压力继电器控制顺序动作回路的工作原理。
习题： 8.4 8.7
8 液压基本回路（第十二次课）
8.5平衡回路（15分钟）
8.5.1用单向顺序阀的平衡回路
用变换阀工作位置的彩图讲解单向顺序阀的平衡回路的工作原理。可用动画演示其工作过程。
8.5.2采用液控单向阀的平衡回路
用变换阀工作位置的彩图讲解采用液控单向阀的平衡回路。可用动画演示其工作过程。
8.6卸荷回路（25分钟）
8.6.1执行元件不需保压的卸荷回路
8.6.1.1用换向阀中位机能的卸荷回路
用彩图讲解用换向阀中位机能的卸荷回路工作原理。可用动画演示其工作过程。
8.6.1.2用电磁溢流阀的卸荷回路
用彩图讲解用电磁溢流阀的卸荷回路工作原理。可用动画演示其工作过程。
8.6.2执行元件需保压的卸荷回路
8.6.2.1限压式变量叶片泵的卸荷回路
用彩图讲解限压式变量叶片泵的卸荷回路的工作原理。
8.6.2.2用卸荷阀的卸荷回路
用彩图讲解用卸荷阀的卸荷回路工作原理。可用动画演示其工作过程。
本章小结、习题指导（10分钟）
习题： 8.9
9 典型液压系统及实例
阅读较复杂液压系统图的大致步骤（5分钟）
9.1组合机床动力滑台液压系统（45分钟）
（1）用对应于各种工况的彩图讲解组合机床动力滑台液压系统组成及工作原理、不同工况下的油路走向、电磁铁的通断情况。用动画演示其工作过程。（2）用彩图分析实现各循环步骤的基本回路。
习题：9.1 9.2
9 典型液压系统及实例（第十三次课）
9.3汽车起重机液压系统（40分钟）
（1）用对应于各种工况的彩图讲解汽车起重机液压系统组成及工作原理、不同工况下的油路走向。可用动画演示汽车起重机工作过程及其液压系统工作过程。（2）分析汽车起重机液压系统的特点。
本章小结、习题指导（10分钟）
习题： 9.4
10 液压传动系统的设计与计算
10.1液压传动系统设计与计算
10.1.1明确设计要求、工作环境，进行工况分析（10分钟）
10.1.1.1明确设计要求及工作环境
分析液压系统的动作、主要性能要求及工作环境。
10.1.1.2执行元件的工况分析
对工作负载、导向摩擦负载、惯性负载、重力负载、密封负载和背压负载进行分析。
10.1.2液压系统原理图的拟订（5分钟）
10.1.2.1确定油路类型
分析开式回路及闭式回路分别适用于什么工况。
10.1.2.2选择液压回路
根据各类主机的工作特点确定对主机性能起主要作用的主要回路。
10.1.3液压元件的计算和选择（25分钟）
10.1.3.1执行元件的结构形式及参数的确定
讲解如何初选执行元件的工作压力并确定执行元件的主要结构参数，复算执行元件不同工作阶段的工作压力值，流量和功率值。
10.1.3.2选择液压泵
讲解如何计算液压泵的最高供油压力；如何确定液压泵的最大供油量；如何选择液压泵的规格型号；如何选择驱动液压泵的电动机。
10.1.3.3选择阀类元件
分析各种不同阀类的选择方法。
10.1.3.4选择液压辅助元件
分析如何选择油管的规格、阀类元件的配置形式。
10.1.4液压系统技术性能的验算（10分钟）
10.1.4.1系统压力损失的验算
10.1.4.2系统发热温升验算
10 液压传动系统的设计与计算（第十四次课）
10.1.5绘制正式工作图和编制技术文件（10分钟）
10.1.5.1绘制正式工作图
介绍正式工作图所包含的内容。
10.1.5.2编制技术文件
介绍技术文件所包含的内容。
10.2液压传动系统设计与计算举例（35分钟）
（1）分析领会设计要求，拟定液压系统原理图。
（2）用对应于各种工况的彩图讲解双头车床液压系统的工作原理。分析双头车床液压系统各工序的电磁铁动作情况及油路走向。
总结液压系统设计步骤（5分钟）
习题：10.1
11 气压传动
11.1气压传动概述（10分钟）
介绍气动技术的应用及发展现状。11.1.1气压传动的组成及工作原理
讲解气压传动的组成及工作原理。
11.1.2气压传动的优缺点
分析气压传动的优缺点。气压传动与其它传动的性能比较。
11.2气源装置及附件
11.2.1气源装置（15分钟）
11.2.1.1对压缩空气的要求
介绍气压传动系统对压缩空气的要求。
11.2.1.2压缩空气站的设备组成及布置
压缩空气站的设备组成及布置顺序，强调空气压缩机的选用原则。用彩图讲解空气压缩机的工作原理。
11.2.2气动辅助元件（25分钟）
11.2.2.1气源净化装置
用彩图讲解各种气源净化装置的工作原理。
11.2.2.2其他辅助装置
用彩图讲解各种其他辅助装置的工作原理。
11 气压传动（第十五次课）
11.3气动执行元件（30分钟）
11.3.1气缸
11.3.1.1气液阻尼缸
用彩图讲解气液阻尼式气缸的结构原理。
11.3.1.2薄膜式气缸
用彩图讲解薄模式气缸的结构原理。
11.3.1.3冲击式气缸
用彩图讲解冲击式气缸的结构原理。
11.3.2气马达
11.3.2.1气马达的分类及特点
介绍气动马达的类型，分析气马达的工作特点。
11.3.2.2气马达的工作原理
用彩图讲解各种气马达的结构原理。
11.4气动控制元件
11.4.1压力控制阀（20分钟）
11.4.1.1压力控制阀的作用及分类
介绍压力控制阀的作用及分类。
11.4.1.2减压阀
用不同工作状态的彩图讲解减压阀的结构原理。强调其职能符号。
11.4.1.3顺序阀
用不同工作状态的彩图讲解顺序阀及单向顺序阀的结构原理。强调其职能符号。
11.4.1.4安全阀
用不同工作状态的彩图讲解安全阀的结构原理。强调其职能符号。
11.4.2流量控制阀（20分钟）
11.4.2.1节流阀
用彩图讲解节流阀的结构原理。强调其职能符号。
11.4.2.2单向节流阀
用不同工作状态的彩图讲解单向节流阀的结构原理。强调其职能符号。
11.4.2.3排气节流阀
用彩图讲解排气节流阀的结构原理。
11.4.2.4快速排气阀
用不同工作状态的彩图讲解快速排气阀的结构原理。强调其职能符号。
11.4.3方向控制阀（30分钟）
11.4.3.1气动换向阀
用不同工作状态的彩图讲解各种气动换向阀的结构原理。强调其职能符号。11.4.3.2电磁换向阀
用不同工作状态的彩图讲解各种电磁换向阀的结构原理。强调其职能符号。11.4.3.3梭阀
用不同工作状态的彩图讲解梭阀的结构原理。强调其职能符号。
习题：11.1 11.2 11.4 11.5
11 气压传动（第十六次课）
11.5气动回路举例（35分钟）
(1)八轴仿形铣加工机床简介。
(2)用不同工作状态的彩图讲解八轴仿形铣加工机床气动控制回路的工作原理。
(3)分析八轴仿形铣加工机床气控回路的主要特点。
本章总结、作业指导（15分钟）
机动（50分钟）
《液压与气压传动课程组》
《液压与气压传动》(第二版)课后习题答案
第一章 1-1 某液压油在大气压下的体积是335010m -?，当压力升高后，其体积减少到 3349.910m -?，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。 解： ''3343049.9105010110V V V m ---?=-=?-?=-? 64 3 070010110 1.45010 k V p Mpa V --?????=-==? 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ?cm,试求其油液的动力粘度。 解：外筒内壁液体粘度： ()()0 2 4222/2 /2 408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2/2/24100.050.0490.0512.512 p f D d a n D m s T T N m A DA D l d dy d dy dy d D d P S u F μπτπμτμτμμτμμ τμμ-==??=??= ====???=?===-?-∴===?? ? 1-4图示一液压缸，其缸筒内径D ＝12厘米，活塞直径d ＝11.96厘米，活塞长 度L ＝14厘米，若油的粘度μ＝0.065Pa.s ，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少？ 解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有 F=F f ＝μA(du /dy) 其中， A 为活塞表面积，A ＝л d L 又du /dy=v/h=v/{(D-d)/2} 所以 F ＝μA(du /dy)= μ×лdL × v/{(D-d)/2}=0.065×3.14×11.96× 0.01
液压与气压传动的优缺点
1、液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它具有以下的主要优点： (1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%～13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至W(牛/瓦),发电机和电动机则约为W。 (3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1∶2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。 (4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。 (5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。 (6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。 (7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 液压传动的缺点是： (1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比。 (2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。 (3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。 (4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。 (5)液压系统发生故障不易检查和排除。 总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。 2、气压传动的优点
液压与气压传动课后习题问题详解
《液压与气压传动》习题解答 第1章液压传动概述 １、何谓液压传动？液压传动有哪两个工作特性？ 答：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转化为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行机构，由执行机构驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能，也就是说利用受压液体来传递运动和动力。液压传动的工作特性是液压系统的工作压力取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。 ２、液压传动系统有哪些主要组成部分？各部分的功用是什么？ 答：⑴动力装置：泵，将机械能转换成液体压力能的装置。⑵执行装置：缸或马达，将液体压力能转换成机械能的装置。⑶控制装置：阀，对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。⑷辅助装置：对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用的装置。⑸传动介质：液压油，传递能量。 ３、液压传动与机械传动、电气传动相比有哪些优缺点？ 答：液压传动的优点：⑴输出力大,定位精度高、传动平稳，使用寿命长。 ⑵容易实现无级调速，调速方便且调速围大。⑶容易实现过载保护和自动控制。⑷机构简化和操作简单。 液压传动的缺点：⑴传动效率低，对温度变化敏感，实现定比传动困难。⑵出现故障不易诊断。⑶液压元件制造精度高，⑷油液易泄漏。 第２章液压传动的基础知识 1、选用液压油有哪些基本要求？为保证液压系统正常运行，选用液压油要考
虑哪些方面？ 答：选用液压油的基本要求：⑴粘温特性好，压缩性要小。⑵润滑性能好，防锈、耐腐蚀性能好。⑶抗泡沫、抗乳化性好。⑷抗燃性能好。选用液压油时考虑以下几个方面，⑴按工作机的类型选用。⑵按液压泵的类型选用。⑶按液压系统工作压力选用。⑷考虑液压系统的环境温度。⑸考虑液压系统的运动速度。⑹选择合适的液压油品种。 2、油液污染有何危害？应采取哪些措施防止油液污染？ 答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物等杂物。其中固体颗粒性污垢是引起污染危害的主要原因。1)固体颗粒会使滑动部分磨损加剧、卡死和堵塞，缩短元件的使用寿命；产生振动和噪声。2)水的侵入加速了液压油的氧化，并且和添加剂一起作用，产生粘性胶质，使滤芯堵塞。3)空气的混入能降低油液的体积弹性模量，引起气蚀，降低其润滑性能。 4)微生物的生成使油液变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。 污染控制贯穿于液压系统的设计、制造、安装、使用、维修等各个环节。在实际工作中污染控制主要有以下措施：1)油液使用前保持清洁。2)合理选用液压元件和密封元件，减少污染物侵入的途径。3)液压系统在装配后、运行前保持清洁。4)注意液压油在工作中保持清洁。5)系统中使用的液压油应定期检查、补充、更换。6)控制液压油的工作温度，防止过高油温造成油液氧化变质。 3、什么是液压油的粘性和粘温特性？为什么在选择液压油时，应将油液的粘度作为主要的性能指标？ 答：液体流动时分子间相互牵制的力称为液体的摩擦力或粘滞力，而液体
《液压与气压传动》课程教案
桂林电子科大职业学院教案主讲人：赵鲁燕 主讲科目:模具设计与制造基础 开课单位：桂电职院机电工程系
第1讲第1章绪论 教学目标： 1、掌握液压与气压传动的相关概念； 2、通过举例掌握液压与气压传动的工作原理和系统及其传动的特点； 3、了解液压与气压传动的应用。 教学重点： 1、液压与气压传动工作原理 2、液压与气压传动的系统组成及应用 教学难点： 液压与气压传动实例应用 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。 教学步骤： 一、导入（10分钟） 介绍液压与气压传动目前应用领域及未来发展前景，本门课程的性质与任务；本门课程的教学的基本要求和教学安排、考试方式。 二、授课主要内容 1.1液压与气压传动的工作原理（30分钟） 1）液压与气压传动的基本概念 2）举例说明液压与气压传动原理 3）液压传动的基本特点 1.2液压与气压传动系统的组成与实例（30分钟） 1)液压与气压传动系统的实例： 案例：机床工作台液压系统结构有原理；气动剪切机的工作原理图 2）液压与气压传动系统的组成及各组成部分的功用 1.3液压与气压传动的优缺点（10分钟） 1）液压传动的优缺点 2）气压传动的优缺点 1.4液压与气压传动的应用（5分钟） 三、总结：（5分钟）
第2讲第2章液压流体力学基础 教学目标： 1、了解液压油的物理化学性能；正确选择液压油 2、了解液体处于相对平衡状态下的力学规律及其实际应用 3、了解液压力时流速和压力的变化规律 教学重点： 1、液压油的性质 2、液体静力学基本方程； 3、连续性方程和伯努利方程 教学难点： 实际流体的伯努利方程 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。 教学步骤： 一、导入（5分钟） 前课回顾复习，引入本次课程主题 二、授课主要内容 2.1液压油（20分钟） 1）液压油的物理性质 ①液体的密度： ②液体的粘性：动力粘度、运动粘度、相对粘度及粘温曲线分析 ③液体的可压缩性 ④其他性质 2）液压油的要求和选用 2.2液体静力学（30分钟） 1)液体静压力及其特性： 2）液体静力学基本方程： (2-10) + pdAρ = p ghdA dA (2-11) + = pρ p gh 3)压力的表示方法及单位： ①绝对压力；相对压力；真空度概念
液压与气压传动课后答案(第四版).
1-5．如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h = 1m ，设液体的密度为ρ= 1000㎏/m 3 ，试求容器内的真空度。 解：以液面为等压面， p +ρgh = p a 所以真空度为 p a －p = ρgh 1-7.图1-3531200/B kg m ρ=，A Z 求A 、B 之间的压力差。 2-1.某液压泵的输出压力为5MPa ，排量为10mL/r ，机械效率为0.95，容积效率为0.9，当转速为1200r/min 时，泵的输出功率和驱动泵的电动机的功率各为多少？ 解：已知： 6305,10/1010/,0.95,0.9,1200/min m v p MPa V mL r m r n r ηη-===?=== 则泵的输出功率： 66300051010101200 0.9100.960 t v P p q p q kw η--????===??= 驱动泵的电动机功率：
0.9 1.0530.950.9 i P kw P kw η = = =? 2-2.某液压泵在转速n=950r/min 时，排量为v=168ml/r 。在同样的转速和压力29.5MP a 时，测得泵的实际流量为150L/min ，总效率η=087，求： (1) 泵的理论流量； (2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率； (3) 泵在上述工况下所需的电动功率； (4) 驱动泵的转矩多大？ 解：(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159.6L/min=2.66×10-3m 3 /s （2）94.060 /106.15960/101503 3=??==--t v q q η 93.094 .087 .0.=== ∴=v m m V ηηηηηη (3) 电机的驱动功率 6329.51015010/60 84770()84.770.87 O i P pq P W kW ηη-???===== (4) 驱动泵的转矩 284770852.53()22 3.14950/60 i i i i i p T nT P T N m n ωππ==∴= ==??? 另解: ) (77.8453.85260/95014.322)(53.85287 .060/95014.3260 /10150105.292236KW nT p m N n pq T nT pq i i i i =???==?=??????==∴= -πηππη 3-1.液压马达的排量V=250 ml/r ，入口压力p 1=10.5MPa ，出口压力p 2=1.0MPa ，容积效率ηv =0.92，机械效率ηm =0.9，若输入流量q=22 L/min ，求马达的实际转速n 、输出转矩T 、输入功率和输出功率各为多少？ 解：
液压与气压传动的课后习题答案
第一章习题答案 1-1 填空题 1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。 2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。 3.液压传动系统由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。 4.在液压传动中，液压泵是（动力）元件，它将输入的（机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。 5.在液压传动中，液压缸是（执行）元件，它将输入的（压力）能转换成（机械）能。 6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。 8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。 1-2 判断题 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。（×） 2.液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。（×） 3.液压传动与机械、电气传动相配合时，易实现较复杂的自动工作循环。（√） 4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。（×） 第二章习题答案 2-1 填空题 1．液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,液体的可压缩性越（小）。在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。
2．油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法； 计量单位m2/s是表示（运动）粘度的单位；1m2/s ＝（106）厘斯。 3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40o C时（运动）粘度的中心值为22厘斯(mm2/s)。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性） 5．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较（低）的液压油。 6. 液体处于静止状态下，其单位面积上所受的法向力，称为（静压力），用符号（p ）表示。其国际 单位为（Pa 即帕斯卡），常用单位为（MPa 即兆帕）。 7. 液压系统的工作压力取决于（负载）。当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度取决于（流量）。 8. 液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与（曲面在该方向的垂直面内投影面积的）乘积。 9. 在研究流动液体时，将既（无粘性）又（不可压缩）的假想液体称为理想液体。 10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其国标单位为（m3/s 即米3/秒），常用单位为（L/min 即升/分）。 12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速）、（运动粘度）和管道的（直径）有关。 13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（2.5）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。 2-2 判断题 1. 液压油的可压缩性是钢的100～150倍。（√） 2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。（×） 3. 液压油能随意混用。（×） 4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。（×） 5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。（√） 6. 液体在变截面管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，而压力小。（×） 7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。（√） 2-3 问答题 1. 静压力的特性是什么?
《液压与气压传动_》试卷(A)答案讲课教案
《液压与气压传动_》试卷(A)答案
课程期终考试试卷(A)答案 一、填空题：（共12 小题，每一空格1分，共30 分） 1．直动式溢流阀的阻尼孔的作用是减小油压的脉动，提高阀工作的平稳性 而先导式溢流阀的阻尼孔的作用是在先导锥阀打开时，在主阀芯两端产生压差使其打开。由于调压弹簧与主阀芯复位弹簧分开，所以可以实现高压且调压稳定。 2．影响节流阀流量稳定性的主要原因是（1）负载变化的影响 （2）温度变化的影响（3）节流口形状的影响 3．减压阀与顺序阀的主要区别是（1）前者用出口油压来控制阀芯移动，后者用进口油压来控制（2）原始状态前者是常开的而后者是常闭的 （3）前者的出口压力保持恒定，后者的出口压力由负载决定 4．气动中后冷却器的作用是将压缩空气冷却并除去水分储气罐的作用是消除压力波动，保证输出气流的连续性；储存压缩空气备用和进一步分离压缩空气中的水分与油分而油雾器的作用则是使润滑油雾化后注入气流中，并随气流到期要润滑的部件起润滑作用 5．Y形密封圈是自封式自紧型（或唇边）密封，它除靠密封圈的微小过盈量实现初始密封外，其密封主要是在压力油作用下接触压力增大，使唇边贴紧偶合面来保持密封。 6．冲击气缸的结构有头腔、尾腔和储能腔三个工作腔。 7．旁油路节流调速时，回路中溢流的作用是安全阀。 8．容积式泵的基本特点是：具有一个或若干个周期性变化的密封容积，具有配流装置，油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。
9．电液换向阀中先导阀的中位机能应选用Y型。液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求需要液压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的中位机能为M 型。 10．气动三联件安装时，从进气到输出的安装顺序依次为；过滤器、减压阀、油雾器。 11．气液阻尼缸是由气缸和液压缸共同组成的。它以压缩空气为能源，利用液压油的不可压缩性和对油液流量的控制，使活塞获得稳定的运动，并可调节活塞的运动速度。 12．快速排气阀用来加快气缸排气腔排气,以提高气缸运动速度。它通常装在换向阀和气缸之间。 二、识图作图题（25 分，） 1．指出图中所标序号元件名称（15分）。 2．画出用职能符号表示的下图液压系统图（10分）。
液压与气压传动的课后习题答案
1-1 填空题 1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。 2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。 3.液压传动系统由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。 4.在液压传动中，液压泵是（动力）元件， 它将输入的（机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。 5.在液压传动中，液压缸是（执行）元件， 它将输入的（压力）能转换成（机械）能。 6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。 8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。 1-2 判断题 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。（ × ） 2.液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。（ × ） 3.液压传动与机械、电气传动相配合时， 易实现较复杂的自动工作循环。（ √ ） 4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。（ × ） 2-1 填空题 1．液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,液体的可压缩性越（小）。在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。 2．油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法； 计量单位m 2/s 是表示（运动）粘度的单位；1m 2/s ＝（106 ）厘斯。 3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40o C 时（运动）粘度的中心值为22厘斯cSt(mm 2 /s )。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性） 5．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较（低）的液压油。 6. 液体处于静止状态下，其单位面积上所受的法向力，称为（静压力），用符号（p ）表示。其国际单位为（Pa 即帕斯卡），常用单位为（MPa 即兆帕）。 7. 液压系统的工作压力取决于（负载）。当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度取决于（流量）。 8. 液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与（曲面在该方向的垂直面内投影面积的）乘积。 9. 在研究流动液体时，将既（无粘性）又（不可压缩）的假想液体称为理想液体。 10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其国标单位为 （m 3/s 即米 3 /秒），常用单位为（L/min 即升/分）。 12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速）、（运动粘度）和管道的（直径）有关。 13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。 2-2 判断题 1. 液压油的可压缩性是钢的100～150倍。（√） 2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。（×） 3. 液压油能随意混用。（×） 4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。（×） 5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。 （√） 6. 液体在变截面管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，而压力小。（×） 7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。（√） 3-1 填空题 1．液压泵是液压系统的（能源或动力）装置，其作用是将原动机的（机械能）转换为油液的（压力能），其输出功率用公式（pq P ?=0或pq P =0）表示。 2．容积式液压泵的工作原理是：容积增大时实现（吸油） ，容积减小时实现（压油）。 3．液压泵或液压马达的功率损失有（机械）损失和（容积）损失两种；其中（机械）损失是指泵或马达在转矩上的损失，其大小用（机械效率ηm ）表示；（容积）损失是指泵或马达在流量上的损失，其大小用（容积效率ηv ）表示。
《液压与气压传动》课程教案
《液压与气压传动》课 程教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
桂林电子科大职业学院教案主讲人：赵鲁燕 主讲科目:模具设计与制造基础 开课单位：桂电职院机电工程系
第1讲第1章绪论 教学目标： 1、掌握液压与气压传动的相关概念； 2、通过举例掌握液压与气压传动的工作原理和系统及其传动的特点； 3、了解液压与气压传动的应用。 教学重点： 1、液压与气压传动工作原理 2、液压与气压传动的系统组成及应用 教学难点： 液压与气压传动实例应用 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。 教学步骤： 一、导入（10分钟） 介绍液压与气压传动目前应用领域及未来发展前景，本门课程的性质与任务；本门课程的教学的基本要求和教学安排、考试方式。 二、授课主要内容 1.1液压与气压传动的工作原理（30分钟） 1）液压与气压传动的基本概念 2）举例说明液压与气压传动原理 3）液压传动的基本特点 1.2液压与气压传动系统的组成与实例（30分钟） 1)液压与气压传动系统的实例： 案例：机床工作台液压系统结构有原理；气动剪切机的工作原理图 2）液压与气压传动系统的组成及各组成部分的功用 1.3液压与气压传动的优缺点（10分钟） 1）液压传动的优缺点 2）气压传动的优缺点 1.4液压与气压传动的应用（5分钟） 三、总结：（5分钟）
第2讲第2章液压流体力学基础 教学目标： 1、了解液压油的物理化学性能；正确选择液压油 2、了解液体处于相对平衡状态下的力学规律及其实际应用 3、了解液压力时流速和压力的变化规律 教学重点： 1、液压油的性质 2、液体静力学基本方程； 3、连续性方程和伯努利方程 教学难点： 实际流体的伯努利方程 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。 教学步骤： 一、导入（5分钟） 前课回顾复习，引入本次课程主题 二、授课主要内容 2.1液压油（20分钟） 1）液压油的物理性质 ①液体的密度： ②液体的粘性：动力粘度、运动粘度、相对粘度及粘温曲线分析 ③液体的可压缩性 ④其他性质 2）液压油的要求和选用 2.2液体静力学（30分钟） 1)液体静压力及其特性： 2）液体静力学基本方程： (2-10) pdAρ+ = p dA ghdA (2-11) = p pρ+ gh 3)压力的表示方法及单位： ①绝对压力；相对压力；真空度概念
大学《液压与气压传动》试题 及参考答案
一、单选题（每小题2分，共20分） 1．压力对粘度的影响是（ B ） A 没有影响 B 影响不大 C 压力升高，粘度降低 D 压力升高，粘度显著升高 2．目前，90%以上的液压系统采用（ C ） A 合成型液压液 B 石油型液压油 C 乳化型液压液 D 磷酸脂液 3．一支密闭的玻璃管中存在着真空度，下面那个说法是正确的（ D ） A 管内的绝对压力比大气压力大B管内的绝对压力比大气压力小 C 管内的相对压力为正值D管内的相对压力等于零 4．如果液体流动是连续的，那么在液体通过任一截面时，以下说法正确的是（ C ） A 没有空隙 B 没有泄漏 C 流量是相等的 D 上述说法都是正确的 5．在同一管道中，分别用Re紊流、Re临界、Re层流表示紊流、临界、层流时的雷诺数，那么三者的关系是（ C ） A Re紊流< Re临界 制油路的接通或切断 8．旁油路节流调速回路在（ A ）时有较高的速度刚度 A 重载高速 B 重载低速 C 轻载低速 D 轻载高速 9．调速阀可以实现（ D ） A 执行部件速度的调节 B 执行部件的运行速度不因负载而变化 C 调速阀中的节流阀两端压差保持恒定 D 以上都正确 10．可以承受负值负载的节流调速回路是（ C ） A 进油路节流调速回路B旁油路节流调速回路 C 回油路节流调速回路 D 三种回路都可以 填空题（每空1分，共25分） 1．液体静压力沿内法线方向作用于承压面；静止液体内任意点的压力在(各个)方向相等。 2．液体在管道中的流动状态有两种，即(层流)和(紊流)。流态可用(雷诺数)来判断。 3．液压系统的调速方法分为(节流调速)、(容积调速)和(节流容积调速)。 4．定量泵节流调速系统中，泵的供油一部分按速度要求由流量阀调节后流往执行元件，多余油液由(溢流阀)流回油箱，同时也就稳定了泵的供油压力。 第一章 1-1某液压油在大气压下的体积是 50 10 3m 3，当压力升高后，其体积减少到 49.9 10 3m 3，取油压的体积模量为K 700.0Mpa ，求压力升高值。 解： ' ' 3 3 4 3 V V V 49.9 10 50 10 1 10 m k V 700 106 1 10 4 d … p 3 1.4Mpa V 0 50 10 3 1- 3图示为一粘度计，若 D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测 得转矩T=40N cm,试求其油液的动力粘度。 1-4图示一液压缸，其缸筒内径 D = 12厘米，活塞直径d =厘米，活塞长度L = 14厘米，若油的粘度 =，活塞回程要求的稳定速度为v=s,试求不计油液 压力时拉回活塞所需的力F 等于多少 解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体 的 粘性有 F=F = A(du /dy) 其中，A 为活塞表面积，A =^d L 又 du /dy=v/h=v/{(D-d)/2} 解：外筒内壁液体粘度: U P n D 8 3.14 0.1 2.512m/s F f 2T A DA 2T 2 40 10 2 2 0.1 3.14 0.2 4 2 4 10 N /m dy D/2 dy d/2 dy d D/2 d /2 4 104 0.05 0.049 2.512 0.051F a S 所以 F= A(du /dy)= Xj dL x v/{(D-d)/2}=xxxx 14 xx 2 x (X = 1-5如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度 为1000kg/m3，试求容器内真空度。 解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程: 上h旦 g g 则真空度为: 3 P a p gh 1000 9.8 1 9.8 103 pa 1-7液压缸直径D=150mm,柱塞直径d=100mm，液压缸中充满油液。如果柱塞上作用着F=50000N的力，不计油液的重量，求图示的两种情况下液压缸中压力分别等于多少 解： P缸P0gh P o 图a中p 缸p aa F A a 4F d2 6.3Mp a 图b中p 缸p bb F4F 2 6.3Mp 1- 8图示容器A中的液体的密度p = 900Kg/m3,B中液体的密度为P B= 1200 Kg/m3, Z=200mm, Z B =180mm,h=60mm,U形管中的测试介质是汞，试求A,B 之间的压力差。 解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程解决： P A+ p g Zx= p g Z B + p 水银g h + P B 所以/P AB=P A-F B= p g Z B + p水银g h -p g Z A 因为76厘米高水银柱为P0 则60毫米高水银柱形成的压力P= (60/760) X P0 所以(取g=10 P)= 105Pa) i s 1、动力粘度的物理意义是单位速度梯度下的切应力。 +ρgh。 2、静压力的基本方程为p=p 3、般齿轮啮合系数ε必须大于1。 4、解决齿轮泵困油现象的方法是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。 5、溢流阀的作用有调节系统的流量，并保持系统的压力基本稳定，用于过载保护，作卸荷阀，远程调压 6、液压传动是利用液体的压力能来做功的。 7、液体在管内流动时有层流和端流两种流态，液体的流态由雷诺数判断。 8、液压系统中的压力损失有局部压力损失和沿程压力损失两种。 9、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及工作介质五部分组成，各部分的作用分别为向系统提供动力源、将液压泵提供的液压能转变为机械能、对液体的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制、保证液压系统有效地传递力和运动，提高液压系统的工作性能、实现各种不同的控制功能。其中液压泵的作用为将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能。 10、液压传动系统的调速方法有节流调速、容积调速、容积节流调速。 11、齿轮泵的瞬时流量是脉动的，齿轮泵的齿数越少，脉动率越大。 12、液压系统基本控制回路按其功能不同分方向、速度、压力控制回路。 13、油箱分总体式油箱和分离式油箱。油箱的作用是储存油液，散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、沉淀油中的污物。 14、液压泵单位时间内排出液体的体积称为泵的流量，它的大小与泵的排量和转速有关。 15、根据节流阀在油路中的位置，节流调速回路可分为进油节流调速回路，回油节流调速回路，旁路节流调速回路。 16、当柱塞泵的柱塞数为奇数时，流量脉动系数较小。 17、单作用叶片泵通过改变定子和转子之间的偏心距来变量。它能否实现双向变量？能。 18、油液的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增加。 19、液压控制阀的作用是控制液压系统中执行元件的压力，流量和方向，可分为 《液压与气压传动》课教案《液压与气压传动》课程组 《液压与气压传动》课教案 本课共36学时，讲课32学时，实验4学时。属院级必修课。 每一节课都应做到承前启后。 1 液压传动概述（第一次课） 首先介绍什么是传动传动的类型有哪些（5分钟） 引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动。 （１）机械传动；（2）电传动；（3）气压传动；（4）液压传动；（5）复合传动。 使学生对传动及其类型有所认识和掌握。 液压传动的发展概况（5分钟） 讲清什么是液压传动，液压传动是如何发展的，液压传动的应用领域如何。 液压传动系统的组成及工作原理 液压传动系统的工作原理（15分钟） 用两个例子说明液压传动系统的工作原理： （1）手动液压千斤顶半结构图——最简单的例子，用于换轮胎等举升工作，生活中常见。 （2）磨床工作台的液压传动系统半结构图——涵盖的液压元件种类比较全，用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合。 通过动画演示磨床工作台向左运动、向右运动、过载溢流、油缸停止油泵卸荷等工况下各元件的工作状态，让学生了解液压系统的工作原理、组成及各液压元件的作用。 液压传动系统的组成（5分钟） 磨床工作台的液压传动系统半结构图——用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合，该系统涵盖的液压元件种类比较全。 介绍液压系统图及图形符号（5分钟） 将磨床工作台的液压传动系统半结构图改画成用职能符号表示的液压系统图：体现液压系统图的特点，强调液压图形符号的特点。 介绍液压传动系统的优缺点（10分钟） 第一章小结（5分钟） 习题： 2 液压泵和液压马达 液压泵和液压马达概述 液压泵和液压马达的工作原理（20分钟） 用“电机→油泵→马达→滚筒”图，讲解液压泵及液压马达的能量转换过程。 用单柱塞泵结构简图的吸入及排出过程，说明容积式泵及马达的基本工作原理。强调构成容积式泵必须具备的条件。强调常用的三大类泵及马达；强调泵及马达的职能符号。 液压泵和液压马达的性能参数（20分钟） 讲清液压泵(马达)的基本性能参数，使学生掌握以下几点： （1）什么是液压泵的压力液压泵的工作压力是如何变化的（2）什么是液压泵的排量和流量什么是流量损失流量损失受哪些因素影响 （3）什么是液压泵的输入功率和输出功率液压泵的功率损失有哪几方面 （4）什么是液压泵的容积效率和机械效率它们分别受哪些因素影响如何计算液压泵的总效率 （5）什么是液压马达的容积效率和机械效率强调其与液压泵的区别。 齿轮泵 外啮合齿轮泵的结构及工作原理（5分钟） 用实物录像或三维动画演示其结构组成及工作原理。为下一次课进行其结构分析奠定基础。 齿轮泵的流量和脉动率（5分钟） 根据泵的结构，讲解如何计算齿轮泵的流量、何谓液压泵的流量脉动率、如何计算流量脉动率。 《液压与气压传动》复习资料及答案 一、填空题 1．液压系统由 元件、 元件、 元件、 元件和 元件五部分组成。 2．节流阀通常采用 小孔；其原因是通过它的流量与 无关，使流量受油温的变化较小。 3．液体在管道中流动时有两种流动状态，一种是 ，另一种是 。区分这两种流动状态的参数是 。 4．在液压系统中，当压力油流过节流口、喷嘴或管道中狭窄缝隙时，由于 会急剧增加，该处 将急剧降低，这时有可能产生气穴。 5．液压马达把 能转换成 能，输出的主要参数是 和 。 6．液压泵的容积效率是该泵 流量与 流量的比值。 7．液压缸的泄漏主要是由 和 造成的。8．外啮合齿轮泵中，最为严重的泄漏途径是 。 9．和齿轮泵相比，柱塞泵的容积效率较 ，输出功率 ，抗污染能力 。 10．在旁油路节流调速回路中，确定溢流阀的 时应考虑克服最大负载所需要的压力，正常工作时溢流阀口处于 状态。11．常用方向阀的操作方式有 、 、 等三种。 1．动力 执行 控制 辅助 传动介质2．薄壁 粘度3．层流 紊流 雷诺数4．流速 压力5．液压能 机械能 转速 转矩6．实际 理论7．压力差 间隙8．轴向间隙9．高 大 差 10．调定压力 打开11．手动 机动 电磁 二、选择题 1．液压缸差动连接工作时，缸的（A ）。 A ．运动速度增加了 B ．压力增加了 C ．运动速度减小了 D ．压力减小了 2．液压缸差动连接工作时活塞杆的速度是（ A ）。 A ．2 4d Q v π= B ．)(22 2 d D Q v -= π C ．2 4D Q v π= D ． )(42 2 d D Q -π 3．液压缸差动连接工作时作用力是（ D ）。 A ．)(22 2 d D p F -=π B ．2 2 d p F π=C ．)(4 2 2 d D p F -=π D ．4 2 d p F π= 4．在液压系统中，液压马达的机械效率是（ C ）。 A ．T M M ?= η B ．M M M T T ?+= ηC ．T M M ?- =1η D ．M M M T ?+?= η 5．在液压系统中，液压马达的容积效率是（ D ）。 A ．T Q Q ?- =1η B ．T T Q Q Q ?-= ηC ．T Q Q ?= η D ．Q Q Q T T ?+= η 液压与气压传动教案 章节题目：绪论 [教学内容] 1、了解液压与气压传动的研究对象 2、了解液压与气压传动的工作原理 3、了解液压与气压传动的组成 4、了解液压与气压传动的优缺点 5、了解液压与气压传动的应用及发展 [教学安排] 绪论部分安排2学时，其中介绍液压与气压传动的研究对象5分钟、液压与气压传动的工作原理1学时、介绍液压与气压传动的组成10分钟、液压与气压传动优缺点比较10分钟、介绍液压与气压传动的应用及发展20分钟。 采用多媒体教学，通过动画的演示让学生对液压与气压传动这门课程有一个初步的印象；通过照片让学生对液压与气压传动的发展和应用有一个基本了解。 [知识点及其基本要求] 1、液压与气压传动的研究对象（了解） 2、液压与气压传动的工作原理（重点掌握） 3、液压与气压传动中的两个基本概念，即：压力取决于负载、速度取决于流量（重点 掌握） 4、压力和流量的概念（重点掌握） 5、液压与气压传动系统的组成（基本掌握） 6、液压与气压传动的优缺点（了解） 7、液压与气压传动的应用与发展（了解） [重点和难点] 重点：1、液压传动的工作原理 2、液压与气压传动中工作压力取决于负载；活塞运动速度取决于流量 3、压力和流量的概念 难点：1、液压与气压传动中工作压力取决于负载；活塞运动速度取决于流量 2、功率关系 [教学法设计] 采用多媒体教学，在重难点的讲解中将多媒体与板书相结合，通过液压千斤顶的简化模型的动画演示让学生直观地看到液压系统的工作原理，特别是看到油液的流动、活塞的运动，从而对液压传动系统有一个直观的印象。然后通过板书推导两个活塞之间的力比例关系、运动关系和功率关系，从而使学生对液压系统的两个重要概念以及压力、流量这两个重要参数有深刻的印象。 1、导入新课 液压与气压传动，又称液压气动技术，是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。 2、新课讲解 一、液压与气压传动的研究对象（5分钟） 液压与气压传动是研究有压流体（压力油或压缩空气）为能源介质，来实现各种机械的传动和自动控制的学科。 液压与气压传动课后习题答案精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8- 第1章绪论 1-1什么是液压传动什么是气压传动 参考答案： 液压与气压传动的基本工作原理是相似的，都是以流体的压力能来传递动力的。以液体（液压油）为工作介质，靠液体的压力能进行工作称为液压传动。以压缩空气为工作介质，靠气体压力能进行工作的称为气压传动。 1-2液压与气压传动系统有哪几部分组成各部分的作用是什么 参考答案： 液压传动系统和气压传动系统主要有以下部分组成： （1）动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原电动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力。 （2）执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。 （3）控制元件：压力流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。 （4）辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计等。 （5）传动介质：指传递能量的流体，即液压油或压缩空气。 1-3液压与气压传动主要优缺点有哪些？ 参考答案： 液压传动的主要优点： 在输出相同功率的条件下，液压转动装置体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小、并且反应快。可在运行过程中实现大范围的无级调速、且调节方便。传动无间隙，运动平稳，能快速启动、制动和频繁换向。操作简单，易于实现自动化，特别是与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。不需要减速器就可实现较大推力、力矩的传动。易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作工作介质，滋润滑性好，故使用寿命长。液压元件已是标准化、系列化、通用化产品、便于系统的设计、制造和推广应用。 液压传动的主要缺点： （1）油液的泄露、油液的可压缩性、油管的弹性变形会影响运动的传递正确性，故不宜用于精确传动比的场合。 （2）由于油液的粘度随温度而变，从而影响运动的稳定性，故不宜在温度变化范围较大的场合工作。 （3）由于工作过程中有较多能量损失（如管路压力损失、泄漏等），因此，液压传动的效率还不高，不宜用于远距离传动。 （4）为了减少泄漏，液压元件配合的制造精度要求高，故制造成本较高。同时系统故障诊断困难。 气压传动的主要优点： （1）以空气为传动介质，取之不尽，用之不竭；用过的空气直接排到大气中，处理方便，不污染环境，符合“绿色制造”中清洁能源的要求。 （2）空气的粘度很小，因而流动时阻力损失小，便于集中供气、远距离传输和控制。 《液压与气压传动》项 目一教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 《液压与气压传动》教案设计 《液压与气压传动》教案设计 教学实施过程备注说明 【设置疑问】 了解现实生活中哪些场合是用液压传动，简要说明。 【激学导思】 液压传动视频赏析（播放视频），设置疑问导入新课。 课程基本内容简介 《液压与气压传动》是机械类专业课程体系中与生产实际紧密结合的专业基础课程，本课程知识面广，概念性强，主要任务是使学生了解液压传动的基础知识，对液压传动建立一个完整的概念，增强工作的适应性，有助于一专多能。 【讲授新知】 任务一概括了解液压传动 学习目标 1．了解液压传动系统的基本结 构组成； 2．了解液压传动的基本工作原 理。 图ａ为机床工作台液压系统结构 原理图。 它由油箱1、过滤器2、液压泵 3、溢流阀 4、换向阀 5、节流阀 6、 换向阀7、液压缸8以及连接这些元 件的油管、接头等组成。 工作原理： 电动机驱动液压泵旋转，从油箱 经过滤器吸油，泵输出的压力油→换 向阀5→节流阀6→换向阀7→液压缸 8左腔，推动活塞使工作台9向右运 动。 液压缸8右腔油液→换向阀7→回油管①→油箱。学习情境介绍 明确学习目标强调重点 知识资讯学习过程 《液压与气压传动》教案设计 将换向阀手柄转换成图ｂ所示状态，压力油→换向阀7→液压缸右腔，推动活塞使工作台向左运动。 液压缸左腔油液→换向阀7→回油管①→油箱。 工作台速度由节流阀6来调节。改变节流阀开口大小，可以改变进入液压缸的流量，从而控制液压缸活塞的运动速度。 工作台受到的各种阻力越大，缸中的油液压力就越高；阻力小，压力就低。这就说明了液压传动的一个基本原理，即压力取决于负载。 溢流阀的作用是调节和稳定系统的最大工作压力，并溢出定量泵多余的油液。 将换向阀5手柄转换成图ｃ所示状态，泵输出的压力油→换向阀5→回油管③→油箱。工作台停止运动，系统处于卸荷状态。 液压系统的图形符号图 目前各国均用元件的图形符号来绘制液压和气压系统图。 这些符号只表示元件的职能及连接通 路，而不表示其结构和性能参数。学习情境介绍 明确学习目标强调重点 知识资讯学习过程 《液压与气压传动》教案设计 教学实施过程备注说明液压与气压传动》(第二版)课后习题答案
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