第一篇：液氣壓傳動與控制課程教學大綱

液氣壓傳動與控制課程教學大綱

課程中文名稱：液氣壓傳動與控制 課程英文名稱： Hydrpenumatic & Control 課程類別：專業基礎

課程編號: 0803102013 課程歸屬單位：機械工程學院 制定時間：2007年7月

一、課程的性質、任務

一）課程的性質和任務

本課程是機械類各專業的一門專業基礎課，主要內容包括液壓傳動、氣壓傳動和伺服控制等。其目的是使學生在已有的基本知識的基礎上，掌握液氣壓傳動與控制技術方面的基本理論、基本原理及特點和應用方面的知識，以便具有閱讀分析、合理選擇使用和設計液氣壓傳動與控制系統的能力。

本課程的任務主要是讓學生在掌握液氣壓傳動這項專門技術的同時，為后續的相關課程機械加工設備、機電傳動與控制、工業機器人、鑄造機械化、金屬與塑料成形設備、模具制造工藝及設備、農業機械等專業課程提供必要的液氣壓傳動及控制技術基礎。

二）課程的基本要求

1、掌握液氣壓傳動與控制的流體力學基礎和應用范圍。

2、掌握液氣壓傳動與控制的基本原理、組成和特點。了解液壓油的性能和選用原則。

3、了解各種標準液氣壓元件的工作原理、結構特點、工作性能及應用范圍，并能根據要求正確選用和使用。

4、掌握缸的結構特點、工作性能和設計計算方法。

5、了解輔助元件的類型、工作原理及應用。

6、掌握各種基本回路的特點，在進行液壓系統設計時，能根據工藝要求合理選用。

7、了解液壓伺服控制系統原理及應用。

8、能根據工藝要求進行液壓系統的設計，并具有閱讀和分析中等復雜程度液壓原理圖的能力。

三）課程的適用專業與學時數

1、適用專業：機械類本科機械制造及其自動化、材料成形與控制工程、農業機械等專業。

2、學時安排：總學時為46學時。其中理論教學38學時，實驗教學12學時（課內8學時，課外4學時）。

四）課程與其他課程關系

1、先修基礎課程：流體力學或材料成形冶金傳輸原理、工程力學、機械設計、電工學；

2、后續專業課程：機械加工設備、機電傳動與控制、工業機器人、鑄造機械化、金屬與塑料成形設備、模具制造工藝及設備、農業機械等。五）課程推薦教材及參考書

1、袁子榮主編《液氣壓傳動與控制》重慶大學出版社 2002年3月；

2、姜繼海主編《液壓與氣壓傳動》高等教育出版社 2002年1月；

3、陳奎生主編《液壓與氣壓傳動》，武漢理工大學出版社2001年8月；

4、許福玲等主編《液壓與氣壓傳動》機械工業出版社 2004年7月。六）主要教學方法與媒體要求

1、課程的主要教學方法：多媒體課件輔助進行課堂講授教學+網絡教學平臺輔助進行課外消化吸收及習題教學+實驗平臺進行實驗教學。

2、教學所需的基本設施：多媒體教室、計算機機房、流體力學實驗臺、液壓實驗臺、液壓泵、液壓氣動閥等。

二、各章教學內容和要求

第一章 緒論（4學時）

第一節 液氣壓傳動的工作原理及系統組成 第二節 液氣壓傳動的特點 第三節 液氣壓傳動的概況 第四節 液氣壓傳動的工作介質

重點：液氣壓傳動的工作原理及系統組成。

基本要求：掌握液氣壓傳動與控制的研究對象及內容，液氣壓傳動的工作原理及系統組成，液氣壓傳動的工作介質等要點，明確學習本課程的目的，會選擇液壓傳動工作介質。第二章 流體力學基礎（6學時）

第一節 液體力學基礎

第二節 氣體靜力學與氣體動力學 第三節 液壓沖擊和空穴現象

基本要求：掌握液體靜壓力分布、靜壓傳遞原理、液體靜壓力作用在固體壁面上的力，伯努利方程和動量方程的物理意義及其應用，液體流動時的壓力損失，氣體狀態方程、氣體流動的特性等重點內容并能運用其解決液氣壓傳動相關工程實際問題。第三章 動力元件（4學時）

第一節 概述

第二節 液壓泵的性能參數 第三節 齒輪泵 第四節 葉片泵 第五節 柱塞泵 第六節 氣源裝置

難點：柱塞泵工作原理及結構。

基本要求：掌握液壓泵的性能參數，以葉片泵為主的各種泵的工作原理、結構特點及應用范圍，氣源裝置的特點等要點，會正確使用和選用液壓泵。第四章 執行元件（3學時）

第一節 缸的類型、特點和工作原理 第二節 缸的結構 第三節 缸的設計計算 第四節 液壓及氣動馬達

基本要求：掌握各類缸的結構特點和工作原理，典型缸的設計計算方法，液壓及氣動馬達的特點等要點，會選用及設計液壓氣動缸。第五章 控制元件（6學時）

第一節 概述 第二節 方向控制閥 第三節 壓力控制閥 第四節 流量控制閥 第五節 插裝閥 第六節 電液比例控制閥 第七節 電液數字控制閥

難點：先導式閥的工作原理及結構。

基本要求：掌握方向控制閥的類型特點及三位式換向閥的中位機能，先導式溢流閥的工作原理、結構特點及應用，調速閥、插裝閥的工作原理等重點，會正確使用和選用各類液壓氣動閥。

第六章 輔助元件（1學時）

第一節 蓄能器 第二節 過濾器

第三節 油箱、熱交換器、壓力表及壓力表輔件 第四節 壓縮空氣凈化設備的組成和布置 第五節 氣壓輔件

第六節 管件、密封裝置和其它輔助元件

基本要求：掌握蓄能器的工作原理及應用等要點并自學了解本章其他內容。第七章 基本回路（5學時）

第一節 概述 第二節 方向控制回路 第三節 壓力控制回路 第四節 速度控制回路 第五節 多缸運動控制回路 第六節 其它控制回路 重點：本章為全篇重點。難點：基本回路動態過程解析。

基本要求：在掌握各種元件性能特點的基礎上，掌握基本回路的概念，各種常用典型基本回路的作用、特點及應用，會正確選擇和設計常用液氣壓基本回路。第八章 典型系統（4學時）

第一節 以速度控制為主的液壓系統 第二節 以壓力控制為主的液壓系統 第三節 其它液氣壓系統 重點：本章為全篇匯集點，重點。

基本要求：綜合運用前面所學知識，具備閱讀分析中等復雜程度的液氣壓傳動系統的能力。

第九章 系統的設計計算（1學時）

第一節 明確設計要求、進行工況分析 第二節 執行元件主要參數的確定 第三節 系統原理圖的擬訂 第四節 元件的計算與選擇 第五節 系統性能驗算

第六節 繪制正式工作圖和編制技術文件 第七節 系統設計計算舉例

基本要求：掌握液氣壓傳動系統設計計算的基本步驟和方法。第十章 伺服控制系統（4學時）

第一節 概述

第二節 典型伺服控制元件 第三節 液壓伺服控制系統

難點：液壓伺服控制的原理及控制方式。

基本要求：了解液壓伺服控制的概念、典型伺服閥的工作原理及特點，典型液壓伺服控制系統閱讀分析。

三、實踐教學內容與要求

一）課內實驗項目及其學時數

1、流體力學基礎實驗（實驗教學大綱另行制定）2學時

2、液壓泵的性能參數與分析（實驗教學大綱另行制定）

2學時

3、液壓氣動元件結構分析（實驗教學大綱另行制定）2學時

4、液氣壓基本回路設計與比較（實驗教學大綱另行制定）2學時

5、平面磨床工作臺驅動液壓回路設計（實驗教學大綱另行制定）2學時

6、鉆床夾具驅動液壓回路設計（實驗教學大綱另行制定）2學時

7、雙液壓（氣動）缸自動順序控制系統的設計（實驗教學大綱另行制定）2學時

8、QCS003液壓實驗臺的PLC順序控制（實驗教學大綱另行制定）2學時（注：第5—8項實驗為課外學時實驗，可選做其中兩項。）二）課程作業、對生產實習的要求

1、課程內容中每章均附有相應的習題。由于習題有一定難度，課程應安排4學時左右的習題課穿插于課程教學中，以幫助學生更好地掌握課程內容。

2、課程教學在生產實習之前進行。生產實習中要求學生運用所學理論知識，觀察、分析和熟悉生產實際中的液氣壓傳動系統和設備。

四、教學中應注意的問題

1、本課程實為流體力學、液壓傳動、氣壓傳動和伺服控制與邏輯控制等多門課程的主要內容組合，內容較多，難點較多，教學中應注意歸納總結，突出重點。重點放在流體力學基礎和液壓傳》部分講細講透，氣壓傳動部分則注重其與流體力學和液壓傳動的相似性及其不同點，而伺服控制與邏輯控制部分的內容則以講清概念和方法為主。

2、本課程的邏輯性較強，教學中應注意前后銜接和引導。

3、第六章輔助元件只講蓄能器和氣動輔件的原理和作用，其余部分以自學為主。

4、第八章典型液氣壓系統可結合各專業特點選擇2~3個系統講解。

第二篇：07液氣壓傳動與控制課程教學大綱08.3

液氣壓傳動與控制課程教學大綱

課程中文名稱：液氣壓傳動與控制 課程英文名稱： Hydrpenumatic & Control 課程類別：專業基礎

課程編號: 0803102013 課程歸屬單位：機械工程學院 制定時間：2007年7月

一、課程的性質、任務

一）課程的性質和任務

本課程是機械類各專業的一門專業基礎課，主要內容包括液壓傳動、氣壓傳動和伺服控制等。其目的是使學生在已有的基本知識的基礎上，掌握液氣壓傳動與控制技術方面的基本理論、基本原理及特點和應用方面的知識，以便具有閱讀分析、合理選擇使用和設計液氣壓傳動與控制系統的能力。

本課程的任務主要是讓學生在掌握液氣壓傳動這項專門技術的同時，為后續的相關課程機械加工設備、機電傳動與控制、工業機器人、鑄造機械化、金屬與塑料成形設備、模具制造工藝及設備、農業機械等專業課程提供必要的液氣壓傳動及控制技術基礎。

二）課程的基本要求

1、掌握液氣壓傳動與控制的流體力學基礎和應用范圍。

2、掌握液氣壓傳動與控制的基本原理、組成和特點。了解液壓油的性能和選用原則。

3、了解各種標準液氣壓元件的工作原理、結構特點、工作性能及應用范圍，并能根據要求正確選用和使用。

4、掌握缸的結構特點、工作性能和設計計算方法。

5、了解輔助元件的類型、工作原理及應用。

6、掌握各種基本回路的特點，在進行液壓系統設計時，能根據工藝要求合理選用。

7、了解液壓伺服控制系統原理及應用。

8、能根據工藝要求進行液壓系統的設計，并具有閱讀和分析中等復雜程度液壓原理圖的能力。

三）課程的適用專業與學時數

1、適用專業：機械類本科機械制造及其自動化、材料成形與控制工程、農業機械等專業。

2、學時安排：總學時為45學時。其中理論教學40學時，實驗教學6學時（課內5學時，課外1學時）。

四）課程與其他課程關系

1、先修基礎課程：流體力學或材料成形冶金傳輸原理、工程力學、機械設計、電工學；

2、后續專業課程：機械加工設備、機電傳動與控制、工業機器人、鑄造機械化、金屬與塑料成形設備、模具制造工藝及設備、農業機械等。五）課程推薦教材及參考書

1、教材：袁子榮主編《液氣壓傳動與控制》重慶大學出版社 2007年3月；

2、參考書：

1）姜繼海主編《液壓與氣壓傳動》高等教育出版社 2002年1月 2）許福玲等主編《液壓與氣壓傳動》機械工業出版社 2004年7月 六）主要教學方法與媒體要求

1、課程的主要教學方法：多媒體課件輔助進行課堂講授教學+網絡教學平臺輔助進行課外消化吸收及習題教學+實驗平臺進行實驗教學。

2、教學所需的基本設施：多媒體教室、計算機機房、流體力學實驗臺、液壓實驗臺、液壓泵、液壓氣動閥等。

二、各章教學內容和要求

第一章 緒論（4學時）

第一節 液氣壓傳動的工作原理及系統組成 第二節 液氣壓傳動的特點 第三節 液氣壓傳動的概況 第四節 液氣壓傳動的工作介質

重點：液氣壓傳動的工作原理及系統組成。

基本要求：掌握液氣壓傳動與控制的研究對象及內容，液氣壓傳動的工作原理及系統組成，液氣壓傳動的工作介質等要點，明確學習本課程的目的，會選擇液壓傳動工作介質。第二章 流體力學基礎（6學時）

第一節 液體力學基礎

第二節 氣體靜力學與氣體動力學 第三節 液壓沖擊和空穴現象

基本要求：掌握液體靜壓力分布、靜壓傳遞原理、液體靜壓力作用在固體壁面上的力，伯努利方程和動量方程的物理意義及其應用，液體流動時的壓力損失，氣體狀態方程、氣體流動的特性等重點內容并能運用其解決液氣壓傳動相關工程實際問題。第三章 動力元件（4學時）

第一節 概述

第二節 液壓泵的性能參數 第三節 齒輪泵 第四節 葉片泵 第五節 柱塞泵 第六節 氣源裝置

難點：柱塞泵工作原理及結構。

基本要求：掌握液壓泵的性能參數，以葉片泵為主的各種泵的工作原理、結構特點及應用范圍，氣源裝置的特點等要點，會正確使用和選用液壓泵。第四章 執行元件（4學時）

第一節 缸的類型、特點和工作原理 第二節 缸的結構 第三節 缸的設計計算 第四節 液壓及氣動馬達

基本要求：掌握各類缸的結構特點和工作原理，典型缸的設計計算方法，液壓及氣動馬達的特點等要點，會選用及設計液壓氣動缸。第五章 控制元件（8學時）

第一節 概述 第二節 方向控制閥 第三節 壓力控制閥 第四節 流量控制閥 第五節 插裝閥 第六節 電液比例控制閥 第七節 電液數字控制閥

難點：先導式閥的工作原理及結構。

基本要求：掌握方向控制閥的類型特點及三位式換向閥的中位機能，先導式溢流閥的工作原理、結構特點及應用，調速閥、插裝閥的工作原理等重點，會正確使用和選用各類液壓氣動閥。

第六章 輔助元件（1學時）

第一節 蓄能器 第二節 過濾器

第三節 油箱、熱交換器、壓力表及壓力表輔件 第四節 壓縮空氣凈化設備的組成和布置 第五節 氣壓輔件

第六節 管件、密封裝置和其它輔助元件

基本要求：掌握蓄能器的工作原理及應用等要點并自學了解本章其他內容。第七章 基本回路（5學時）

第一節 概述 第二節 方向控制回路 第三節 壓力控制回路 第四節 速度控制回路 第五節 多缸運動控制回路 第六節 其它控制回路 重點：本章為全篇重點。難點：基本回路動態過程解析。

基本要求：在掌握各種元件性能特點的基礎上，掌握基本回路的概念，各種常用典型基本回路的作用、特點及應用，會正確選擇和設計常用液氣壓基本回路。第八章 典型系統（4學時）

第一節 以速度控制為主的液壓系統 第二節 以壓力控制為主的液壓系統 第三節 其它液氣壓系統 重點：本章為全篇匯集點，重點。

基本要求：綜合運用前面所學知識，具備閱讀分析中等復雜程度的液氣壓傳動系統的能力。

第九章 系統的設計計算（2學時）

第一節 明確設計要求、進行工況分析 第二節 執行元件主要參數的確定 第三節 系統原理圖的擬訂 第四節 元件的計算與選擇 第五節 系統性能驗算

第六節 繪制正式工作圖和編制技術文件 第七節 系統設計計算舉例

基本要求：掌握液氣壓傳動系統設計計算的基本步驟和方法。第十章 伺服控制系統（4學時）

第一節 概述

第二節 典型伺服控制元件 第三節 液壓伺服控制系統

難點：液壓伺服控制的原理及控制方式。

基本要求：了解液壓伺服控制的概念、典型伺服閥的工作原理及特點，典型液壓伺服控制系統閱讀分析。

三、實踐教學內容與要求

一）課內實驗項目及其學時數

1、液壓泵的性能（實驗教學大綱另行制定）

2學時

2、液壓、氣動元件拆裝（實驗教學大綱另行制定）

2學時

3、液氣壓基本回路性能測試與比較（實驗教學大綱另行制定）

2學時 二）課程作業、對生產實習的要求

1、課程內容中每章均附有相應的習題。由于習題有一定難度，課程應安排4學時左右的習題課穿插于課程教學中，以幫助學生更好地掌握課程內容。

2、課程教學在生產實習之前進行。生產實習中要求學生運用所學理論知識，觀察、分析和熟悉生產實際中的液氣壓傳動系統和設備。

四、教學中應注意的問題

1、本課程實為流體力學、液壓傳動、氣壓傳動和伺服控制與邏輯控制等多門課程的主要內容組合，內容較多，難點較多，教學中應注意歸納總結，突出重點。重點放在流體力學基礎和液壓傳》部分講細講透，氣壓傳動部分則注重其與流體力學和液壓傳動的相似性及其不同點，而伺服控制與邏輯控制部分的內容則以講清概念和方法為主。

2、本課程的邏輯性較強，教學中應注意前后銜接和引導。

3、第六章輔助元件只講蓄能器和氣動輔件的原理和作用，其余部分以自學為主。

4、第八章典型液氣壓系統可結合各專業特點選擇2~3個系統講解。

第三篇：《液氣壓傳動與控制》教案

《液氣壓傳動與控制》課程教案

貴州大學機械工程學院 《液氣壓傳動與控制》教學組 緒 論

學時分配：

2教學內容：

? ? ? ? ? 概述

液氣壓傳動的工作原理和系統組成 液氣壓傳動的工作介質 液氣壓傳動的優缺點 液氣壓傳動的發展趨勢

教學重點難點：

本章內容的重點是：①液壓傳動的工作原理，即什么是液壓傳動。②液壓傳動的兩個工作特性。這兩個概念，尤其是后者貫穿于液壓傳動課程的全過程，是本課程既重要又最基本的概念。

液壓傳動的兩個工作特性，尤其是壓力決定于負載這一特性是本章中的難點。

知識點：

1.1 液氣壓傳動的工作原理及系統組成

1、機器的組成。

(舉例說明機器的組成及傳動機構在機器中的作用及能量在機器工作過程中輸入、輸出的轉換形式。)

2、流體傳動的定義。

(舉例說明液壓傳動和液力傳動的區別)

3、液壓傳動的工作原理：用一個液壓千斤頂的工作原理來說明。

4、液氣壓傳動系統的組成：

1）.能源裝置(動力元件)2）.執行裝置(元件)3）.控制調節裝置(元件)4）.輔助裝置(元件)5）.工作介質

5、氣壓傳動系統的工作原理

6、液壓傳動的兩個工作特性：壓力決定于負載、速度決定于流量

1.2 液氣壓傳動的優缺點

1、液壓傳動的優點

2、液壓傳動的缺點

3、氣壓傳動的優點

4、氣壓傳動的缺點

1.3 液氣壓傳動與控制的發展概況 液氣壓傳動工作介質

學時分配：2

教學內容：

? ? ? ? ? 液壓油的物理特性 空氣的濕度和含濕量 工作介質的種類及牌號 液壓傳動介質的選用 工作介質的污染和控制

教學重點難點：

本章的重點是液壓油的物理特性特別是其中的粘性、粘度和可壓縮性。

本章的難點是油液的粘度，特別是油液的絕對粘度的概念。油液的絕對粘度所以有點難，除了因該量是個抽象的、公式(1.3)中的比例系數外，更主要是該量無法直接測量、沒有實感、理解困難。

知識點：

2.1 液壓油的物理特性

1、密度 ρ

2、流體的粘性

粘性的大小可用粘度來衡量，粘度是選擇液壓用流體的主要指標，是影響流動流體的重要物理性質。

3、液體的可壓縮性

4.比熱容 5.導熱性 6.閃點與燃點 7.潤滑性

2.2 空氣的濕度和含濕量

１.濕 度

① 絕對濕度 ②飽和絕對濕度 ③ 相對濕度。2.含濕量

2.3 工作介質的種類及牌號 2.4 液壓傳動介質的選用

主要從類型和粘度兩方面考慮 2.5 工作介質的污染和控制

1．污染的原因及危害 2.固體污染物的測定 3.工作液體的污染控制、流體力學基礎

學時分配：6

教學內容：

? 流體靜力學 ? ? ? ? ? ? 氣體狀態方程 流體動力學

液壓系統的壓力損失

孔口及縫隙的流量壓力特性 充、放氣溫度與時間的計算 液壓沖擊和氣穴

教學重點難點：

本章是整個液壓傳動課程的理論基礎，其主要內容是帕斯卡定律、流動液體的質量守恒定律(連續性方程式)、能量守恒定律(伯努利方程式)、動量定律(動量方程式)、小孔流量公式等，同時也是本章的重點。

伯努利方程式則是上述內容中的重點，也是本章的難點。液壓系統的能量及能量損失、效率等的計算，有關油泵、液壓裝置的吸油高度、安裝位置等問題的設計計算等，都離不開伯努利方程式。真空度的概念也是本章的難點，這個概念容易被錯誤地認為就是零壓，即一點壓力也沒有。

知識點：

3.1流體靜力學

1.液體靜壓力及其特性

2.重力作用下靜止液體的壓力分布（靜壓力基本方程）3.帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）

密閉容器內，施加于靜止液體內任一點上的壓力，將以等值同時傳給液體各點。它是液壓傳動的基本原理。

(舉例說明靜壓傳遞原理的應用)4.壓力的單位及其表示方法

5.液體對固體壁面的作用力

3.2氣體狀態方程

1.理想氣體的狀態方程：

理想氣體是指沒有粘性的氣體。.等溫過程 —— 波義耳定律： 3.等壓過程 —— 蓋·呂薩克定律： 4.等容過程 —— 查理定律： 5.絕熱狀態： 6.多變過程：

3.3流體動力學 三個基本定律：

☆物質不滅定律（質量守恒定律）—— 連續方程； ☆牛頓第二運動定律 —— 動量傳輸方程；

☆熱力學第一定律（能量守恒定律）—— 能量方程

（伯努利方程）；

3.4液壓系統的壓力損失 1.管道的沿程阻力損失 2.局部壓力損失 3.液壓閥的壓力損失 4.管路系統的總壓力損失

管路系統中總的壓力損失等于系統中所有沿程阻力損失、局部阻力損失和液壓閥的損失之和。

3.5孔口及縫隙的流量壓力特性 1.孔口的流量—壓力特征 1)薄壁孔

2)短孔和細長孔 2.縫隙流量

1)平行平板縫隙中的平行流動 2)圓柱環狀縫隙中的平行流動 3.氣動元件的流通特性

3.6充、放氣溫度與時間的計算 1.充氣溫度與時間的計算 2.放氣溫度與時間的計算

3.7液壓沖擊和氣穴 1.液壓沖擊

1)產生的機理

（以液壓管路的突然關閉為例來說明液壓沖擊產生的機理）2)沖擊壓力（自學）

3)液壓沖擊的危害及減小措施 2.氣穴現象和氣蝕 動力元件

學時分配：4

教學內容：

☆概

述 ☆液壓泵的性能參數 ☆齒 輪 泵 ☆葉 片 泵 ☆柱 塞 泵

教學重點難點：

本章重點：容積式泵的基本工作原理(共性工作原理)；泵的性能參數，如壓力p、流量Q、排量q、功率P、效率η和轉速n、轉矩T等的定義、量綱、相互間的關系及計算；常用液壓泵的基本結構、工作原理、性能特點及應用范圍；外反饋限壓式變量葉片泵的特性曲線(曲線形狀、形狀分析、影響曲線形狀的因素)等內容。

難點：1）泵的密閉工作腔的確定。不同類型的容積泵，其密閉工作腔由不同的表面圍成。有的泵其工作腔很明顯(容易確定)，如柱塞泵；有的則不明顯，如齒輪泵。2）泵的容積效率的正確使用。

知識點：

4.1 液壓泵的工作原理和分類 1.工作原理

(以單柱塞式 液壓泵為例來說明其工作原理)2.分 類

ａ．按輸出流量是否可調：

ｂ．按運動構件的形狀和運動形式分： 4.2 空氣壓縮機的工作原理和分類 1.原理

(以往復活塞式空氣壓縮機為例，說明其工作原理)2.分類

a.按工作原理分類： b.按輸出壓力分類： 4.3 液壓泵的性能參數 1.排量、流量和壓力

（1)排量V；（2)理論流量qi；（3)實際流量q；（4)額定流量qn。2.壓力

(1)工作壓力；(2)額定壓力；(3)最高允許壓力。4.4 轉 速

4.5 功 率 和 效 率

理論功率公式： Pi?pqi?pVn?Ti??2?Tin

功率損失有容積損失和機械損失兩部分，效率分容積效率和機械效率 4.6 齒輪泵

1、齒輪泵的分類

2、外齒輪泵的工作原理

3、齒輪泵存在的問題

1）齒輪泵的困油問題； 2）徑向不平衡力

4、齒輪泵的流量計算

5、特點

4.6 漸開線形內嚙合齒輪泵 4.7 擺線形內嚙合齒輪泵 4.8 葉片泵 1．單作用葉片泵

1）單作用葉片泵的工作原理

2）單作用葉片泵的流量計算

3）特點

4）限壓式變量葉片泵

a 內反饋限壓式變量葉片泵的工作原理 b 外反饋限壓式變量葉片泵的工作原理 雙作用葉片泵

1).雙作用葉片泵的工作原理

2)葉片泵的優缺點 4.9 柱塞泵 1.徑向柱塞泵

2.軸向柱塞泵的工作原理

3.軸向柱塞泵的排量和流量計算： 4.軸向柱塞泵的結構特點

1)典型結構 2)變量機構

4.10 選擇液壓泵的原則 執行元件

學時分配：4

教學內容：

☆ 概

述 ☆ 液壓缸

☆ 旋轉運動執行元件工作運力、類型和特點 ☆ 液壓馬達 ☆ 氣缸

教學重點難點：

重點：液壓缸的類型很多，但活塞式液壓缸應用最多，因此活塞式液壓缸是重點。對液壓缸的基本計算方法，特別是對三種不同聯接形式的單桿液壓缸的壓力ρ(P1、h)、推力F、速度認流量Q及負載FL等量的計算必須掌握。

難點：差動液壓缸的計算，回油腔及回油壓力的概念，及液壓缸的緩沖是本章的難點。

知識點：

5.1 液壓缸的分類

5.2 各種液壓缸的結構原理 1.雙桿活塞缸 2.單桿活塞缸 3.柱塞缸 4.伸縮液壓缸 6.齒條活塞缸 7.增壓缸

5.3液壓缸的典型結構

1.缸體組件；2.活塞組件；3.密封裝置；4.緩沖裝置； 5.排氣裝置 5.4壓缸的設計計算

1.液壓缸設計中應注意的問題 2.液壓缸主要尺寸的確定 3.強度校核

5.5 旋轉運動執行元件工作運力、類型和特點 5.6 液壓馬達

1．軸向柱塞馬達 2.低速大扭矩馬達 3.液壓馬達的特性參數

1)工作壓力與額定壓力 2)流量與容積效率 3)排量與轉速 4)轉矩與機械效率 5)功率與總效率

5.7 氣缸

1．氣缸的分類及典型結構 2.氣缸的工作特性 控制元件

學時分配：8

教學內容：

概

述 方向控制閥 壓力控制閥 流量控制閥 其他液壓閥

氣動控制閥（特殊閥）

教學重點難點：

重點：本章講的主要是常用各種閥,以達到對常用閥的合理選擇,正確使用。故常用換向閥(手動式、機動式、電動式、液動式、電液動式)、壓力閥(溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器)、流量閥(普通節流閥、調速閥)的作用、工作原理、職能符號及閥的應用是本章重點。

難點：直動式溢流閥與先導式溢流閥的流量一壓力特性比較；減壓閥的作用；調速閥的基本工作原理是本章的難點。

知識點：

6.1 閥的分類

按工作特性分：

按閥與管路的連接方式分： 按控制方式分： 按結構形式分：

6.2 控制閥的基本結構和原理 6.3 控制閥的性能參數

1．公稱通徑； 2.額定壓力； 3.工作性能參數 6.4 對控制閥的基本要求 6.5 方向控制閥 1．單向閥

1）普通單向閥 2）液控單向閥 2.換向閥 1）分 類

2）換向閥的位、通 3）操縱定位裝置

手動；機動；電磁；氣動；液動；電液 3.滑閥機能（中位機能）4.多路換向閥 6.6 壓力控制閥 1.溢流閥

1）直動式溢流閥 2）先導式溢流閥

① 三級同心式溢流閥 ② 二級同心式溢流閥 3）溢流閥的主要性能

①靜態特性；②動態特性 4）溢流閥在液壓系統中的應用

作安全閥使用；定壓溢流作用；作卸荷閥使用；實現遠程控制；作背壓閥使用 2.減壓閥

1）直動式減壓閥 2）先導式減壓閥 3.順序閥

1）直動式減壓閥 2）先導式減壓閥 3）三種壓力閥的比較 4.壓力繼電器 5.4 流量控制閥

1.節流口形式及其流量特性 2.節流閥

1)普通節流閥 2)單向節流閥 3.調速閥

4.溢流節流閥

5.溢流節流閥與調速閥的比較 5.5 其他液壓閥 1.電液比例閥

2.插裝閥（邏輯閥）5.6 氣動控制閥（特殊閥）1.氣動減壓閥 2.定值器 3.梭 閥

4.截止式換向閥 輔助元件

學時分配：1

教學內容：

☆ 蓄能器

☆ 過濾器

☆ 油 箱

☆ 熱交換器

☆ 管件

☆ 密封裝置

☆ 氣動輔件

教學重點難點：

重點：各種液壓輔件的功能及使用是本章重點，限于課時本章不能深入，因此重點應放在學生對液壓附件功能的理解和使用上。

難點：無。

知識點：

6.1 蓄能器

1.蓄能器的功用 2.蓄能器的分類 3.蓄能器的安裝 6.2過濾器

1.過濾器的功用 2.過濾器的分類 3.過濾器的選用 4.過濾器的安裝 6.3油 箱

1.油箱的功用 2.油箱的分類 3.油箱容量 6.4熱交換器 1.冷卻器 2.加熱器 6.5 管件

包括油管和管接頭 6.6 密封裝置 6.7氣動輔件

1.壓縮空氣的凈化裝置和設備 2.氣動三大件 3.消聲器 基本回路

學時分配：5

教學內容：

? ? ? ? ? 方向控制回路 壓力控制回路 速度控制回路 同步回路 順序回路

教學重點難點：

重點：在諸多的液壓基本回路中，調速回路往往是核心。因此，調速的方式(節流調速、容積調速、容積節流調)及其相應的具體調速回路是重點。

難點：三種節流調速回路的速度一負載特性；液壓效率的概念；液壓泵或系統卸荷的方式；容積——節流調速的實質等是本章的難點。

知識點：

7.1 方向控制回路

1、一般換向回路

2、鎖緊回路

3、往復運動回路

4、制動回路 7.2 壓力控制回路

1、調壓回路

2、卸荷回路

3、減壓回路

4、增壓回路

5、保壓和泄壓回路

6、平衡回路 7.3 速度控制回路

1、節 流 調 速 回 路

2、容 積 調 速 回 路

3、容積節流聯合調速回路

4、快速運動回路（增速回路）

5、速度切換回路

6、制動回路 7.4 同步回路

1、剛性連接的同步回路

2、用調速閥的同步回路

3、用分流閥的同步回路

4、用串聯油缸的同步回路

5、用伺服閥的同步回路

6、用同軸馬達和同步缸的同步回路 7.5 順序回路

1、壓力控制的順序回路

2、行程控制的順序回路

3、時間控制的順序回路

4、用串聯油缸的同步回路

5、用伺服閥的同步回路 典型系統

學時分配：4

教學內容：

☆

組合機床動力滑臺系統 ☆

液壓機液壓系統 ☆

注塑機液壓系統

教學重點難點：

液氣壓典型系統的分析是前面所學液氣壓傳動知識的綜合應用，通過對每一個典型系統的分析，可幫助學生復習和加深前面所學的知識，又可提高學生讀系統圖和分析問題的能力，本章所講的每一個典型系統即是重點又是難點。

知識點：

9.1 分析液氣壓系統的方法 9.2 組合機床動力滑臺系統 9.3 液壓機液壓系統 9.4 注塑機液壓系統

系統的設計計算

學時分配：2

教學內容：

☆

液壓系統的設計計算 ☆

液壓系統的設計舉例 ☆

氣動系統設計（自學）

教學重點難點：

重點：液壓系統的設計計算。難點：液壓系統的設計計算。

知識點：

10.1 液壓系統的設計計算

1.液壓系統的設計步驟和要求

2.工況分析

3.確定系統參數

4.擬定液壓系統原理圖

5.選擇液壓元件

6.驗算系統性能

7.結構設計

8.繪制工作圖、編制技術文件 10.2 液壓系統的設計舉例

（以臥式單面多軸鉆鏜組合機床動力滑臺液壓系統為例）

伺服控制系統

學時分配：2

教學內容：

☆

伺服系統概述 ☆

伺服閥

☆

機液伺服系統（自學）☆

電液伺服系統（自學）

教學重點難點：

重點：液壓伺服系統的工作原理。難點：液壓伺服閥的工作原理

知識點：

11.1 液壓伺服系統的工作原理及組成 11.2 液壓伺服系統的分類 11.3 伺服閥

1、滑閥式伺服閥

2、噴嘴擋板伺服閥

3、噴管閥

4、機液伺服閥

5、電液伺服閥

第四篇：液壓與氣壓傳動課程教學大綱

液壓與氣壓傳動課程教學大綱

課程名稱：液壓與氣壓傳動（中文）/Hydraulic & pneumatic Driving（英文）課程代碼： 開課學期：

學時/學分：32學時/2學分（課內教學24學時，實驗上機8學時，課外??學時）先修課程：《高等數學》，《畫法幾何及制圖》，《工程力學》，《機械工程材料》，《金屬工藝學》，《機械原理》，《機械設計》，《電工基礎》，《電子技術》。

適用專業：機械設計制造及其自動化 開課院（系）：物理與電子學院

一、課程的性質與任務

本課程屬于專業基礎課。它與機械原理、機械設計、電工學一樣在教學中占有相同的地位。本課程的任務是使學生掌握流體傳動的基本理論知識，主要液壓元件的工作原理、性能、用途，以便在設計系統時能合理選用元件，使學生具備分析、理解、消化一般液壓系統的能力，以及進行液壓與氣壓系統設計計算的能力。

二、課程的教學內容、基本要求及學時分配

（一）教學內容及學時分配 第一章 緒論 1學時

教學內容：液／氣壓傳動與控制的基本工作原理，系統組成，液／氣壓傳動的特點及應用和發展趨勢；

第二章 液壓流體力學基礎 3學時

教學內容：液體靜力學、液體動力學、管道中液流的特性、孔口及縫隙的壓力流量特性。液壓沖擊和氣穴現象；

第三章

液壓泵與液壓馬達 4學時

教學內容：液壓泵的工作原理和類型，各種齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的結構特點及工作原理，液壓泵選用；

第四章

液壓缸 4學時

教學內容：液壓執行元件的工作原理、特點和類型；各種液壓馬達、液壓缸的結構特點和工作原理及設計計算；

第五章

液壓控制閥

6學時

教學內容：液壓閥基本原理、特點及類型；各種方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥、插裝閥、疊加間和點液比例閥的結構特點和工作原理；

第六章

液壓輔件（自學）

教學內容：液壓輔助元件的類型，蓄能器、過濾器、油箱、管件、密封裝置的基本結構、工作原理和特點；

第七章

液壓基本回路

4學時

教學內容：液壓基本回路的基本性質、類型及特點，各類方向控制回路，壓力控制回路，速度控制回路―調速回路、增速和速度換接回路，多執行元件控制回路的工作原理及特點；

第八章

典型液壓系統

（自學）

教學內容：介紹組合機床動力滑臺液壓系統、萬能外圓磨床液壓系統、液壓機液壓系統、汽車起重機液壓系統和塑料注射成型機液壓系統的工作原理及特點；

第九章

液壓系統的設計計算（自學）

教學內容：液壓系統的設計步驟、液壓系統的設計計算舉例； 第十章

氣壓傳動基礎知識、系統組成及工作原理 2學時

教學內容：介紹氣源裝置和輔助元件、氣動控制元件、氣動執行元件、氣動回路和系統的結構特點及工作原理；

（二）基本要求（理論方面的要求從高到低依次為“理解”、“了解”、“知道”；對應用、方法或計算方面的要求從高到低依次為“熟練掌握”、“掌握”、“會”。）

第一章

緒論

基本要求：知道液壓傳動的工作原理、組成及應用。第二章

液壓流體力學基礎

基本要求：了解液壓流體力學的基本知識，會分析與計算液壓傳動中的有關問題，會合理地選擇液壓油。

第三章

液壓泵與液壓馬達

基本要求：掌握典型的液壓泵的工作原理，了解其結構，會合理選用。第四章

液壓缸

基本要求：了解液壓馬達和液壓缸的種類和結構、掌握差動液壓缸的工作原理、學會選擇液壓缸及進行結構設計與尺寸計算。

第五章

液壓控制閥

基本要求：掌握壓力、方向、流量控制閥的工作原理、了解其結構和特點，學會能正確選用。重點為換向閥、溢流閥、減壓閥、節流閥的工作原理及其特點。難點為其結構分析。

第六章

液壓輔件

基本要求：了解常用輔助裝置的結構與特點，在設計液壓系統時會正確選用。第七章

液壓基本回路

基本要求：掌握常用液壓基本回路的工作原理與特點，學會合理選用和設計出液壓基本回路。第八章

典型液壓系統

基本要求：學會閱讀典型設備的液壓系統圖，了解典型設備的液壓系統的特點，以及怎樣把基本回路組成一個完整的液壓系統的方法，掌握典型液壓傳動系統分析方法。

第九章

液壓系統的設計計算

基本要求：熟悉一般液壓系統的設計方法與步驟。

第十章

氣壓傳動基礎知識、系統組成及工作原理

基本要求：氣壓傳動基礎知識、氣源裝置及氣動元件、氣動基本回路與系統的特點及氣動邏輯元件。熟悉一般氣動系統的工作原理。

（三）課程內容的重點、難點（附教學中應注意的問題）第一章

緒論

重點：液／氣壓傳動與控制的基本工作原理，系統組成； 難點：基本工作原理； 第二章

液壓流體力學基礎

重點：液體靜力學、液體動力學、孔口及縫隙的壓力流量特性； 難點：孔口及縫隙的壓力流量特性； 第三章

液壓泵與液壓馬達

重點：掌握齒輪泵，葉片泵，柱塞泵的工作原理及它們之間的區別，液壓泵選用； 難點：柱塞泵、葉片泵和齒輪泵的工作原理及結構特點； 第四章

液壓缸

重點：各種液壓馬達、液壓缸的結構特點和工作原理；

難點：各種液壓馬達、液壓缸的結構特點和工作原理及設計計算； 第五章

液壓控制閥

重點：各種方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥、插裝閥、疊加閥和點液比例閥的結構特點和工作原理；

難點：各種方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥、插裝閥、疊加閥和點液比例閥的結構特點和工作原理；

第六章

液壓輔件

重點：蓄能器、過濾器、油箱、管件、密封裝置的基本結構、工作原理和特點； 難點：蓄能器、過濾器、油箱、管件、密封裝置的基本結構、工作原理和特點； 第七章

液壓基本回路

重點：各類壓力控制回路、速度控制回路、方向控制回路、多執行元件控制回路的工作原理及特點；

難點：各類壓力控制回路、速度控制回路、方向控制回路、多執行元件控制回路的工作原理及特點；

第八章

典型液壓系統

重點：組合機床動力滑臺液壓系統、萬能外圓磨床液壓系統、液壓機液壓系統的工作原理及特點；

難點：各類典型液壓系統的組成、動作原理和特點； 第九章

液壓系統的設計計算

重點：液壓系統的設計步驟、液壓系統的設計計算舉例； 難點：液壓系統的設計計算舉例；

第十章

氣壓傳動基礎知識、系統組成及工作原理

重點：氣源裝置和輔助元件、氣動執行元件、氣動回路的結構特點及工作原理； 難點：氣源裝置、特殊氣缸、氣動控制閥、氣動回路和系統的結構特點及工作原理；

（四）課外教學的安排或要求 ??????????

三、推薦教材及參考書

推薦教材：（按編著者，教材名稱，出版地，出版社，出版時間，版次填寫）劉延俊，液壓傳動與氣壓傳動，北京：機械工業出版社，2007。參考書：（同上）

1、何存興，液壓與氣壓傳動，武漢：華中科技大學出版社，2000；

2、章宏甲、黃宜，液壓傳動，北京：機械工業出版社，2001；

3、左健民，液壓與氣壓傳動，北京：機械工業出版社，1993。

四、結合近幾年的教學改革與研究，對教學大綱進行的新調整 ?????????? ??????????

大綱制訂者：??

大綱審定者：??

制訂日期：

第五篇：《機電傳動控制》課程教學大綱

《機電傳動控制》課程教學大綱

Electric Drive & Control

課程代碼：M004114 總學時：62（其中講課54學時，實驗8學時）

一、課程的地位和任務

《機電傳動控制》是機械設計制造及其自動化專業的一門專業方向選修課程，它是機電一體化人才所需電知識結構的軀體。由于電力傳動控制裝置和機械設備是一個不可分割的整體，所以本課程的任務是使學生了解機電傳動控制的一般知識，掌握電機、電器等的工作原理、特性、應用和選用的方法，掌握常用的控制系統工作原理、特點、性能及應用場所，了解最新控制技術在機械設備中的應用。

二、課程的基本內容

第一章

概述

3學時

1、機電傳動的目的和任務

2、機電傳動及其控制系統的發展概況

3、課程的內容安排

4、預備知識

第二章

機電傳動系統的動力學基礎

2學時

學分：3.5

1、機電傳動系統的運動方程式

2、轉矩、轉動慣量和飛輪轉矩的折算

3、生產機械的機械特性

4、機電傳動系統穩定運行的條件

第三章

直流電機的工作原理及特性

1、直流電機的基本結構和工作原理

2、直流發電機

3、直流電動機的機械特性

4、直流他勵電動機的啟動特性

5、直流他勵電動機的調速特性

6、直流他勵電動機的制動特性

第四章

機電傳動系統過渡過程

1、研究機電傳動系統過渡過程的實際意義

2、機電傳動系統過渡過程的分析

第五章

交流電動機的工作原理及特性

8學時2學時學時

1、三相異步電動機的結構和工作原理

2、三相異步電動機的定子電路和轉子電路

3、三相異步電動機的轉矩與機械特性

4、三相異步電動機的啟動特性

5、三相異步電動機的調速特性

6、三相異步電動機的制動特性

7、單相異步電動機

8、同步電動機的工作原理、特點及應用

第六章

控制電機

1、交流伺服電動機

2、直流伺服電動機

3、力矩電動機

4、小功率同步電動機

5、測速發電機

6、自整角機

7、直線電動機

第七章

機電傳動控制系統中電動機的選擇

1、電動機容量選擇的原則

4學時2學時

2、電動機的發熱與冷卻

3、不同工作制下電動機容量的選擇

第八章

繼電器—接觸器控制系統

8學時

1、常用控制電器與執行電器

2、繼電器—接觸器控制的常用基本線路

3、繼電器—接觸器控制線路舉例

4、繼電器—接觸器控制線路設計簡介

第九章

直流傳動控制系統

1、電傳動控制系統的組成和分類

2、機電傳動控制系統調速方案的選擇

3、直流傳動控制系統

第十章

交流傳動控制系統

1、交流調壓調速系統

2、變頻調速系統

第十一章

步進電動機傳動控制系統

1、步進電動機

2、步進電動機的環形分配器

3、步進電動機的驅動電路

4學時 3學時 6學時

4、步進電動機的運行特性及選用中應注意的問題

三、課程的基本要求

1、通過本課程學習，使學生了解機電傳動控制系統的組成，掌握機電傳動的基本規律；掌握常用電機、常用電器、及其基本電路的基本工作原理、主要特性，了解其應用與選用；掌握繼電器—接觸器控制的基本工作原理，學會用它們來實現生產過程的控制；理解常用控制系統的基本工作原理和特點，了解其性能和應用場所；學會分析機電控制系統的基本方法。

2、課內外學時比例：1∶1.5

3、課外習題：

12次左右

四、課程的實踐環節安排

實驗1：三相異步電動機

實驗2：單相異步電動機

實驗3：直流伺服控制系統 實驗4：交流伺服控制系統

五、先修課程及推薦教材

先修課程：《大學物理》，《電工電子學》，《電子技術》。推薦教材：《機電傳動控制》

鄧星鐘

華中科技大學出版社。

六、面向對像

2學時 2學時 2學時 2學時

機械設計制造及其自動化專業本科生

七、開課教研室

機械設計制造及其自動化教研室