第一篇：液壓技術(shù)教案：第一章 液壓與氣壓概論

第1章

概

論

第1章 液壓與氣動(dòng)技術(shù)概論

液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一，特別是近年來(lái)，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，液壓與氣壓傳動(dòng)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。

液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)是以流體—液壓油液（或壓縮空氣）為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動(dòng)形式，它們的工作原理基本相同。

機(jī)器包括原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。原動(dòng)機(jī)有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等形式；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有電氣傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)和流體傳動(dòng)，其中，流體傳動(dòng)是利用氣體和液體等介質(zhì)傳遞動(dòng)力和能量的，包括氣壓傳動(dòng)和液體傳動(dòng)。液體傳動(dòng)是利用液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞和控制能量的，包括液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)等兩種形式；氣壓傳動(dòng)是利用氣體傳遞和控制能量的。

液壓傳動(dòng)是利用密封容積內(nèi)液體體積的變化來(lái)傳遞和控制能量的；而液力傳動(dòng)是利用非封閉的液體的動(dòng)能或勢(shì)能來(lái)傳遞能量和控制能量的。1.1 液壓傳動(dòng)的工作

原理

液壓千斤頂是機(jī)械行業(yè)常用的工具，常用這個(gè)小型工具頂起較重的物體。下面以它為例簡(jiǎn)述液壓傳動(dòng)的工作原理。圖1.1所示為液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。有兩個(gè)液壓缸1和6，內(nèi)部分別裝有活塞，活塞和缸體之間保持良好的配合關(guān)系，不僅活塞能在缸內(nèi)滑動(dòng)，而且配合面之間又能實(shí)現(xiàn)可靠的密封。當(dāng)向上抬起杠桿時(shí)，液壓缸1活塞向上運(yùn)動(dòng)，液壓缸1下腔容積增大形成局部真空，單向閥2關(guān)閉，油箱4的油液在大氣壓作用下經(jīng)吸油管頂開(kāi)單向閥3進(jìn)入液壓缸1下腔，完成一次吸油動(dòng)作。當(dāng)向下壓杠桿時(shí)，液壓缸1活塞下液壓缸1下腔容積 移，減小，油液受擠壓，壓力升高，關(guān)閉單向閥3，圖1.1 液壓千斤頂工作原理圖 液壓缸1下腔的壓力油頂開(kāi)單向閥2，油液經(jīng)1—小液壓缸；2—排油單向閥；3—吸油單向閥；

4—油箱；5—截止閥；6—大液壓缸 排油管進(jìn)入液壓缸6的下腔，推動(dòng)大活塞上移頂起重物。如此不斷上下扳動(dòng)杠桿就可以使重物不斷升起，達(dá)到起重的目的。如杠桿停止動(dòng)作，液壓缸6下腔油液壓力將使單向閥2關(guān)閉，液壓缸6活塞連同重物一起被自鎖不動(dòng)，停止在舉升位置。如打開(kāi)截止閥5，液壓缸6下腔通油箱，液壓缸6活塞將在自重作用下向下移，迅速回復(fù)到原始位置。設(shè)液壓缸1和6的面積分別為Al和A2，則液壓缸1單位面積上受到的壓力p1 = F/Al，液壓缸6單位面積上受到的壓力p2 = W/A2。根據(jù)流體力學(xué)的帕斯卡定律“平衡液體內(nèi)某一點(diǎn)的壓力值能等值地傳遞到密閉液體內(nèi)各點(diǎn)”，則有：

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p1?p2?FW? A1A2（1-1）

由液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟淼弥簤焊?與單向閥2、3一起完成吸油與排油，將杠桿的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能輸出。液壓缸6將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出，抬起重物。有了負(fù)載作用力，才產(chǎn)生液體壓力。因此就負(fù)載和液體壓力兩者來(lái)說(shuō)，負(fù)載是第一性的，壓力是第二性的。液壓傳動(dòng)裝置本質(zhì)是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。在這里液壓缸

6、液壓缸1組成了最簡(jiǎn)單的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了力和運(yùn)動(dòng)的傳遞。

從液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^(guò)程，可以歸納出液壓傳動(dòng)工作原理如下：

（1）液壓傳動(dòng)是以液體（液壓油）作為傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的工作介質(zhì)；

（2）液壓傳動(dòng)經(jīng)過(guò)兩次能量轉(zhuǎn)換，先把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液體壓力能，然后把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能對(duì)外做功；

（3）液壓傳動(dòng)是依靠密封容積（或密封系統(tǒng)）內(nèi)容積的變化來(lái)傳遞能量的。工程機(jī)械的起重機(jī)、推土機(jī)，汽車起重機(jī)，注塑機(jī)，機(jī)床行業(yè)的組合機(jī)床的滑臺(tái)、數(shù)控車床工件的夾緊、加工中心主軸的松刀和拉刀等都應(yīng)用了液壓系統(tǒng)傳動(dòng)的工作原理。

1.2 氣壓傳動(dòng)的基本原理

氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)的工作原理完全相同，都是以密封容積中的受壓工作介質(zhì)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后通過(guò)各種元件組成的控制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的調(diào)控，最終再將壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)。如生活中常用的打氣筒。

1.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及圖形符號(hào)

以圖1.2所示組合機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)為例說(shuō)明其組成。

圖1.2 典型液壓系統(tǒng)原理圖

（a）典型液壓系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖（b）閥6閥芯位置的改變（c）典型液壓系

統(tǒng)原理圖形符號(hào)圖

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1—油箱；2—過(guò)濾器；3—液壓泵；4—溢流閥；5—流量控制閥；

6—換向閥；7—液壓缸；8—工作臺(tái)；

9、10—管道

液壓泵3由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從油箱1中吸油，經(jīng)過(guò)濾器2后被液壓泵吸入并輸出給系統(tǒng)。當(dāng)換向閥6閥芯處于圖1.2（a）所示位置時(shí)，壓力油經(jīng)閥

5、閥6和管道進(jìn)入液壓缸7的左腔，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)。液壓缸右腔的油液經(jīng)管道、閥

6、管道9流回油箱。改變閥6閥芯工作位置，使之處于左端位置時(shí)，如圖1.2（b）所示，液壓缸活塞反向運(yùn)動(dòng)。

工作臺(tái)的移動(dòng)速度是通過(guò)流量控制閥來(lái)調(diào)節(jié)的。閥口開(kāi)大時(shí)，進(jìn)入缸的流量較大，工作臺(tái)的速度較快；反之，工作臺(tái)的速度較慢。為適應(yīng)克服大小不同阻力的需要，泵輸出油液的壓力應(yīng)當(dāng)能夠調(diào)整。工作臺(tái)低速移動(dòng)時(shí)，流量控制閥開(kāi)口小，泵輸出多余的油液經(jīng)溢流閥4和管道10流回油箱，調(diào)節(jié)溢流閥彈簧的預(yù)壓力，就能調(diào)節(jié)泵輸出口的油液壓力。

從上面的例子可以看出，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下5部分組成。

（1）動(dòng)力元件。將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體壓力能的裝置。常見(jiàn)的是液壓泵，為系統(tǒng)提供壓力油液，如圖1.1中的液壓缸1。

（2）執(zhí)行元件。將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出的裝置。它可以是作直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸，也可以是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)、擺動(dòng)缸，如圖1.1中的液壓缸6和圖1.2中的液壓缸7。

（3）控制元件。對(duì)系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的裝置，以及進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換、邏輯運(yùn)算和放大等功能的信號(hào)控制元件，如圖1.2中的溢流閥、流量控制閥和換向閥。

（4）輔助元件。保證系統(tǒng)正常工作所需的上述三種以外的裝置，如圖1.2中的過(guò)濾器、油箱和管件。

（5）工作介質(zhì)。用它進(jìn)行能量和信號(hào)的傳遞。液壓系統(tǒng)以液壓油液作為工作介質(zhì)。圖1.2（a）和圖1.2（b）中的各個(gè)元件是半結(jié)構(gòu)式圖形畫出來(lái)的，直觀性強(qiáng)，易理解，但難于繪制，元件多時(shí)更是如此。在工程實(shí)際中，除某些特殊情況外，一般都用簡(jiǎn)單的圖形符號(hào)繪制，如圖1.2（c）所示。圖形符號(hào)只表示元件的功能，不表示具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)。我國(guó)制定的“液壓與氣動(dòng)”圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)GB/T786.1—1993見(jiàn)附錄。以后每介紹一類元件，都會(huì)介紹其圖形符號(hào)，要求熟記。1.4 氣壓傳動(dòng)的組成

與液壓傳動(dòng)相似，氣壓傳動(dòng)也有壓力和流量?jī)蓚€(gè)重要參數(shù)。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)由5部分組成。

（1）氣源裝置。氣源裝置即空氣壓縮機(jī)，是系統(tǒng)中的動(dòng)力元件，它將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成氣體的壓力能，為各類氣動(dòng)設(shè)備提供動(dòng)力。

（2）執(zhí)行元件。執(zhí)行元件是系統(tǒng)的能量輸出裝置，它將空氣壓縮機(jī)提供的氣壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，輸出力和速度（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），用以驅(qū)動(dòng)工作部件。如氣缸和氣馬達(dá)。

（3）控制元件。是控制調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量、方向的元件，用來(lái)保證執(zhí)行元件具有一定輸出力（轉(zhuǎn)矩）和速度（轉(zhuǎn)速）。如壓力閥、流量閥、方向閥等。

（4）輔助元件。系統(tǒng)中除上述三類元件外，其余的元件稱為輔助元件，如過(guò)濾器、油霧器、儲(chǔ)氣罐、消聲器等。它們對(duì)保證系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定的工作起重要作用。

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（5）傳動(dòng)介質(zhì)。系統(tǒng)中傳遞能量的流體，如壓縮空氣。1.5液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)

與機(jī)械傳動(dòng)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）液壓元件的布置不受嚴(yán)格的空間位置限制，系統(tǒng)中各部分用管道連接，布局安裝有很大的靈活性，能構(gòu)成用其他方法難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)。

（2）可以在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)2 000∶1。

（3）液壓傳動(dòng)和液氣聯(lián)動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。

（4）操作控制方便、省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、中遠(yuǎn)程距離控制以及過(guò)載保護(hù)。與電氣控制、電子控制相結(jié)合，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)和自動(dòng)過(guò)載保護(hù)。

（5）液壓元件屬機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化程度較高，有利于縮短機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造周期和降低制造成本。

除此之外，液壓傳動(dòng)突出的優(yōu)點(diǎn)還有單位質(zhì)量輸出功率大。因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)的動(dòng)力元件可采用很高的壓力（一般可達(dá)32MPa，個(gè)別場(chǎng)合更高），因此，在同等輸出功率下具有體積小、質(zhì)量小、運(yùn)動(dòng)慣性小、動(dòng)態(tài)性能好的特點(diǎn)。

液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)如下。

（1）在傳動(dòng)過(guò)程中，能量需經(jīng)兩次轉(zhuǎn)換，傳動(dòng)效率偏低。

（2）由于傳動(dòng)介質(zhì)的可壓縮性和泄漏等因素的影響，不能嚴(yán)格保證定比傳動(dòng)。（3）液壓傳動(dòng)性能對(duì)溫度比較敏感，不能在高溫下工作，采用石油基液壓油作傳動(dòng)介質(zhì)時(shí)還需注意防火問(wèn)題。

（4）液壓元件制造精度高，系統(tǒng)工作過(guò)程中發(fā)生故障不易診斷。

總的來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，其缺點(diǎn)將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展會(huì)不斷得到克服。例如，將液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)合理地聯(lián)合使用，構(gòu)成氣液、電液（氣）、機(jī)液（氣）等聯(lián)合傳動(dòng)，以進(jìn)一步發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，相互補(bǔ)充，彌補(bǔ)某些不足之處。

氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)有如下優(yōu)點(diǎn)。

（1）空氣作為工作介質(zhì)，可從大氣中直接汲取，用后直接排入大氣，成本低，不污染環(huán)境。

（2）空氣黏性小，在管道中流動(dòng)時(shí)損失小，適用于遠(yuǎn)程傳輸和控制。

（3）工作壓力低，氣動(dòng)元件對(duì)材質(zhì)和精度的要求低，使用壽命長(zhǎng)，成本低。（4）對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性好，特別是在易燃、易爆、高塵埃、強(qiáng)磁、輻射及振動(dòng)等惡劣環(huán)境中使用時(shí)比液壓傳動(dòng)要安全得多。

氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)有如下缺點(diǎn)。

（1）空氣具有壓縮性，故其工作速度和工作平穩(wěn)性方面不如液壓傳動(dòng)。（2）工作壓力低，系統(tǒng)輸出力小，傳動(dòng)效率較低。（3）排氣噪聲大。

（4）氣壓傳動(dòng)的信號(hào)速度限制在聲速（約340m/s）范圍內(nèi)，故其工作頻率和響應(yīng)速度不如電子裝置，不宜用于信號(hào)傳遞速度要求較高的復(fù)雜線路中。1.6

液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展概況

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液壓與氣壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)是一門新興技術(shù)。從1795年世界上第一臺(tái)水壓機(jī)誕生起，已有幾百年的歷史，但液壓與氣壓傳動(dòng)在工業(yè)上被廣泛采用和有較大幅度的發(fā)展是20世紀(jì)中期以后的事情。在工程機(jī)械、冶金、軍工、農(nóng)機(jī)、汽車、輕紡、船舶、石油、航空和機(jī)床行業(yè)中，液壓技術(shù)得到了普遍的應(yīng)用。隨著原子能、空間技術(shù)、電子技術(shù)等方面的發(fā)展，液壓技術(shù)向更廣闊的領(lǐng)域滲透，發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制和檢測(cè)在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)。現(xiàn)今，采用液壓傳動(dòng)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)。

隨著液壓機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷提高，液壓元件應(yīng)用數(shù)量急劇增加，元件小型化、系統(tǒng)集成化是必然的發(fā)展趨勢(shì)。特別是近十年來(lái)，液壓技術(shù)與傳感技術(shù)、微電子技術(shù)密切結(jié)合，出現(xiàn)了許多諸如電液比例控制閥、數(shù)字閥、電液伺服液壓缸等機(jī)（液）電一體化元器件，使液壓技術(shù)在高壓、高速、大功率、節(jié)能高效、低噪聲、使用壽命長(zhǎng)、高度集成化等方面取得了重大進(jìn)展。無(wú)疑，液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)（CAT）和計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制也是當(dāng)前液壓技術(shù)的發(fā)展方向。

人們很早就懂得用空氣作為工作介質(zhì)傳遞動(dòng)力做功，如利用自然風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)車、帶動(dòng)水車提水灌田，近代用于汽車的自動(dòng)開(kāi)關(guān)門、火車的自動(dòng)抱閘、采礦用風(fēng)鉆等。因?yàn)榭諝庾鳛楣ぷ鹘橘|(zhì)具有防火、防爆、防電磁干擾，抗振動(dòng)、沖擊、輻射等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已從汽車、采礦、鋼鐵、機(jī)械工業(yè)等重工業(yè)迅速擴(kuò)展到化工、輕工、食品、軍事工業(yè)等各行各業(yè)。和液壓技術(shù)一樣，當(dāng)今氣動(dòng)技術(shù)亦發(fā)展成包含傳動(dòng)、控制與檢測(cè)在內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)，作為柔性制造系統(tǒng)（FMS）在包裝設(shè)備、自動(dòng)生產(chǎn)線和機(jī)器人等方面成為不可缺少的重要手段。由于工業(yè)自動(dòng)化以及FMS的發(fā)展，要求氣動(dòng)技術(shù)以提高系統(tǒng)可靠性、降低總成本與電子工業(yè)相適應(yīng)為目標(biāo)，進(jìn)行系統(tǒng)控制技術(shù)和機(jī)電液氣綜合技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。顯然，氣動(dòng)元件的微型化、節(jié)能化、無(wú)油化是當(dāng)前的發(fā)展特點(diǎn)，與電子技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的自適應(yīng)元件，如各類比例閥和電氣伺服閥，使氣動(dòng)系統(tǒng)從開(kāi)關(guān)控制進(jìn)入到反饋控制。計(jì)算機(jī)的廣泛普及與應(yīng)用為氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展提供了更加廣闊的前景。

練習(xí)題（思考題）

1-1 哪些設(shè)備用了液壓技術(shù)和氣壓技術(shù)？（實(shí)習(xí)廠或露天作業(yè)的設(shè)備）1-2 什么是液壓傳動(dòng)？基本工作原理是什么？

1-3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些部分組成？各部分的作用是什么？ 1-4 液壓元件在系統(tǒng)圖中是怎樣表示的？

1-5 和其他傳動(dòng)方式相比較，液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)有哪些主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？ 1-6 寫一份調(diào)查報(bào)告，談?wù)剬?duì)液壓與氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。

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第二篇：液壓與氣壓教學(xué)改革

《液壓與氣壓傳動(dòng)》教學(xué)改革與創(chuàng)新

任秀

（武漢科技大學(xué)中南分校信息工程學(xué)院，湖北 武漢430223）

摘要: 文章針對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程的特點(diǎn)，結(jié)合專科教學(xué)實(shí)際情況，為了培養(yǎng)出具備高技能的、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的應(yīng)用型人才，從教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)手段和教學(xué)方法等方面進(jìn)行了探索，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中，應(yīng)注重理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞: 專科教學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)手段；教學(xué)方法；綜合實(shí)驗(yàn) 中圖分類號(hào)：TH 前言

《液壓與氣壓傳動(dòng)》是我校機(jī)電一體化專業(yè)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握液壓與氣壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握各種液壓與氣壓元件的工作原理、特點(diǎn)與應(yīng)用；熟悉各類液壓與氣動(dòng)基本回路的功用、組成和應(yīng)用場(chǎng)合；了解一些典型液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用；初步具備在生產(chǎn)實(shí)際中運(yùn)用液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)的能力。

目前，液壓與氣動(dòng)技術(shù)廣泛用于機(jī)械制造、冶金、造船、石油化工、建筑、汽車、工程機(jī)械、注塑、紡織、食品及其它部門。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在液壓與氣壓傳動(dòng)中的廣泛應(yīng)用,液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展,其應(yīng)用的程度已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。因此液壓與氣壓傳動(dòng)課程的教學(xué)就顯得尤為重要。本文針對(duì)該課程的特點(diǎn),結(jié)合我校的實(shí)際情況,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、和教學(xué)方法等方面對(duì)該課程進(jìn)行了探索。

1、根據(jù)學(xué)生實(shí)際，合理安排教學(xué)內(nèi)容

我校機(jī)電一體化專業(yè)屬于專科，專科與本科的培養(yǎng)目標(biāo)不同，主要是為生產(chǎn)第一線培養(yǎng)應(yīng)用型人才，這就要求畢業(yè)生具有較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用能力。而且成功素質(zhì)教育是我校的核心辦學(xué)教育理念與鮮明辦學(xué)特色，成功素質(zhì)教育的基本原則之一就是“學(xué)以致用”，即：“適用、夠用、會(huì)用”。“適用”、“夠用”就是教學(xué)內(nèi)容要以“適用”“夠用”為標(biāo)準(zhǔn)，“無(wú)用”的不教，“用不上”的不教。多了不行，少了也不行，確保教學(xué)內(nèi)容與人才素質(zhì)需求相符合。“會(huì)用”則要求教學(xué)內(nèi)容一定要內(nèi)化為學(xué)生的素質(zhì)。

《液壓與氣壓傳動(dòng)》是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，所以應(yīng)重點(diǎn)突出“應(yīng)用”，元件的工作原理、參數(shù)含義與選擇依據(jù)，基本回路的構(gòu)成及工作原理，典型回路的工作原理、典型液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用等是本門課程的重點(diǎn)。而繁瑣的公式推導(dǎo)以及液壓元件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)等均不是專科學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的《液壓與氣壓傳動(dòng)》教材往往偏重于液壓傳動(dòng)部分的知識(shí)內(nèi)容，氣壓部分的知識(shí)內(nèi)容僅占據(jù)很少一部分，而且實(shí)踐知識(shí)講解得較少。而今氣壓傳動(dòng)在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上運(yùn)用非常廣泛，鑒于我們的學(xué)生大多數(shù)畢業(yè)后將進(jìn)入一些公司的自動(dòng)化生產(chǎn)線工作，因而加強(qiáng)氣壓傳動(dòng)部分的知識(shí)是十分必要的。另外液壓與氣壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)與故障處理等知識(shí)，都是在生產(chǎn)一線非常適用的。

針對(duì)以上情況，《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程應(yīng)適當(dāng)降低理論的難度和深度，對(duì)于教學(xué)內(nèi)容中過(guò)繁過(guò)深的理論推導(dǎo)、分析和計(jì)算內(nèi)容進(jìn)行壓縮，從應(yīng)用的角度合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。所以我首先從教材的選用上入手，選擇了針對(duì)性較強(qiáng)的適合高職高專類的相應(yīng)教材，并結(jié)合實(shí)際情況合理安排了教學(xué)內(nèi)容。將教學(xué)內(nèi)容分為四個(gè)部分：一是液壓、氣壓傳動(dòng)的基本原理和系統(tǒng)組成，其中有關(guān)流體動(dòng)力學(xué)的公式計(jì)算均不講；該部分重點(diǎn)讓學(xué)生理解液壓、氣壓傳動(dòng)的原理，掌握液壓、氣壓傳動(dòng)的系統(tǒng)組成，以及各組成元件的圖形符號(hào)。二是液壓、氣壓系統(tǒng)組成元件的結(jié)構(gòu)、分類、工作原理及性能，重點(diǎn)是元件的結(jié)構(gòu)及工作原理；三是液壓、氣壓系統(tǒng)基本回路的組成和工作原理；應(yīng)在掌握液壓、氣壓元件的工作原理和性能的基礎(chǔ)上，分析回路工作過(guò)程和工作特點(diǎn)，重點(diǎn)掌握一些基本回路的分析方法。四是對(duì)一些典型的液壓、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析，如機(jī)械手、動(dòng)力滑臺(tái)等；重點(diǎn)讓學(xué)生掌握液壓、氣壓系統(tǒng)的分析方法。五是對(duì)液壓與氣壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)與故障處理等知識(shí)作一般性介紹；在進(jìn)行課程講解時(shí)，不完全按教材的編排順序進(jìn)行。如在講閥類元件時(shí)，可結(jié)合基本回路穿插進(jìn)行。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)單獨(dú)元件工作原理的同時(shí)，可以結(jié)合其在回路中的作用，來(lái)加深對(duì)元件的認(rèn)識(shí)。最后花較少的時(shí)間讓學(xué)生了解本學(xué)科的技術(shù)前沿、發(fā)展動(dòng)向和最新成果。

2、創(chuàng)新教學(xué)手段、改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)效果

在教學(xué)中注重多種教學(xué)方法相結(jié)合，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)輕松的學(xué)習(xí)氛圍，是學(xué)生學(xué)習(xí)好本課程的一個(gè)必要條件。

1）注重啟發(fā)式教學(xué)，積極與學(xué)生溝通，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

液壓與氣壓傳動(dòng)課程理論性與實(shí)踐性都較強(qiáng)，而我校機(jī)電一體化專業(yè)為獨(dú)立院校專科，學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)較差，這給教學(xué)工作帶來(lái)了一定的難度。在教學(xué)過(guò)程中,一定要注意運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，舉一反三，以實(shí)際問(wèn)題為引線，引導(dǎo)學(xué)生積極展開(kāi)思維，使學(xué)生與教師思維同步運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生思維的共鳴，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。例如，在講授“壓力取決于負(fù)載，速度取決于流量”這兩個(gè)重要概念時(shí)，我們可以舉出機(jī)床的工作臺(tái)的移動(dòng)，舉重機(jī)、千斤頂舉重物等大量的實(shí)例，幫助學(xué)生回顧液體靜力學(xué)及其他的一些相關(guān)的基本知識(shí)，使前后所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。同時(shí)開(kāi)拓學(xué)生的視野，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。

在教學(xué)過(guò)程中,教師要采用多種方法及時(shí)與學(xué)生溝通，課堂上,注意與同學(xué)之間通過(guò)語(yǔ)言、動(dòng)作、眼神來(lái)進(jìn)行互動(dòng)交流，這樣既活躍了課堂氣氛,又及時(shí)反饋了學(xué)生對(duì)該堂課程內(nèi)容的掌握程度,對(duì)提高教學(xué)效果具有非常重要的作用。

液壓與氣壓傳動(dòng)課程內(nèi)容較多,有很多概念理解起來(lái)比較抽象，為此在教學(xué)過(guò)程中,要盡量多地采用對(duì)比式的教學(xué)方法。例如：液壓油在管道中流動(dòng)與電流在電路中的流動(dòng)相似，液壓回路中的壓力和流量對(duì)應(yīng)電路中的電壓和電流，液壓泵對(duì)應(yīng)電源，液壓馬達(dá)對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)，液壓回路中的液阻對(duì)應(yīng)電路中的電阻等等。由于學(xué)生對(duì)電路較熟悉，經(jīng)過(guò)對(duì)比后，學(xué)生對(duì)液壓回路的認(rèn)識(shí)就會(huì)豁然開(kāi)朗。另外，對(duì)比式教學(xué)還可體現(xiàn)在本門課的其他內(nèi)容中，比如泵和馬達(dá)的結(jié)構(gòu)有很多相似之處，有時(shí)甚至可以通用，我們重點(diǎn)講解泵的結(jié)構(gòu)和工作原理，然后比較泵和馬達(dá)有哪些相同和不同點(diǎn)；對(duì)壓力控制閥來(lái)說(shuō),都是用來(lái)控制回路中某點(diǎn)處的壓力，其共同點(diǎn)都是利用彈簧力與控制油路液壓力的平衡來(lái)工作的，由于其結(jié)構(gòu)不同，控制油路的來(lái)源不同，導(dǎo)致不同的作用和用法。以溢流閥為例重點(diǎn)講解其工作原理和結(jié)構(gòu)，再用較短的時(shí)間對(duì)比講解減壓閥、順序閥和壓力繼電器；再則，液壓與氣壓傳動(dòng)其工作原理都是相通的，教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生做到舉一反三，不但可節(jié)約大量的時(shí)間,也有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。

2）采用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，提高教學(xué)效果

液壓與氣壓傳動(dòng)課程所涉及的內(nèi)容多,且在講授元件的工作原理、基本回路及典型回路時(shí)圖形多、相對(duì)復(fù)雜，以前利用粉筆、黑板加掛圖這種傳統(tǒng)的教學(xué)手段，很難讓學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握如此多的內(nèi)容。多媒體技術(shù)輔助教學(xué)能使傳統(tǒng)教學(xué)手段難以講解清楚的內(nèi)容變得直觀形象，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

比如液壓油在管道和閥口處的流動(dòng),我們看不見(jiàn)也摸不著,學(xué)生不易想向和理解其流動(dòng)特性和流動(dòng)狀態(tài)。而利用多媒體可以把液體在管道中和閥口處的流動(dòng)狀態(tài)及流動(dòng)過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫的形式形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生一目了然，讓學(xué)生能清楚地看到液壓油在管道中流動(dòng)狀態(tài)的改變，看到閥芯的工作位置改變后液壓油的流動(dòng)狀態(tài)和方向的改變，從而加深對(duì)回路和元件的認(rèn)識(shí)，起到事半功倍的教學(xué)效果。

本課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一是液壓元件結(jié)構(gòu)組成及工作原理，但是由于學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)復(fù)雜元件的結(jié)構(gòu)很難弄懂，其工作原理也不容易理解。這也是教學(xué)中的難點(diǎn)之一。針對(duì)這種情況，一方面在“CAI”課件中增加了一些“液壓元件結(jié)構(gòu)與組成”實(shí)物錄像，將典型的液壓元件逐一解剖分析，真實(shí)、直觀地展示了液壓元件的結(jié)構(gòu)組成，學(xué)生觀看后，很容易就掌握了液壓元件的結(jié)構(gòu)組成；另一方面，利用三維動(dòng)畫技術(shù)對(duì)各種液壓元件的結(jié)構(gòu)形狀、元件組裝和工作原理進(jìn)行三維動(dòng)畫仿真演示，增加了立體感和真實(shí)感，從而使學(xué)生對(duì)液壓元件工作原理的理解也變得深刻而透徹了。

《液壓與氣壓傳動(dòng)》課的另一個(gè)特點(diǎn)是液、氣壓基本回路圖和系統(tǒng)圖較多，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，讓學(xué)生更好地理解和掌握基本回路和典型系統(tǒng)，通過(guò)二維動(dòng)畫仿真技術(shù)，用豐富的色彩、形象的圖像和運(yùn)動(dòng)的畫面，將液壓回路及液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過(guò)程逼真地演示出來(lái)，枯燥的黑白圖片被賦予活力，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地改善了課堂教學(xué)效果。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對(duì)人才的結(jié)構(gòu)和層次需求在不斷地提高，高職高專的畢業(yè)生不但具備一定的理論知識(shí)，還要具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力。《液壓與氣壓傳動(dòng)》本身應(yīng)用性很強(qiáng)，因此實(shí)踐環(huán)節(jié)顯得尤其重要。

今年，我校液壓與氣壓傳動(dòng)課程已建立了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)進(jìn)了QCS-B雙面氣壓傳動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)與部分液壓元件，極大的提高了實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)條件。

QCS-B雙面氣壓傳動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)集可編程控制和各種真實(shí)的氣動(dòng)元件、各執(zhí)行模塊為一體，除可進(jìn)行常規(guī)的氣動(dòng)基本控制回路實(shí)驗(yàn)外，還可以進(jìn)行模擬氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、氣動(dòng)技術(shù)課程設(shè)計(jì)；采用PLC控制方式，可從學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的PLC指導(dǎo)編程、梯形圖編程，深入到PLC控制的應(yīng)用；能完美結(jié)合氣動(dòng)技術(shù)和電氣PLC控制技術(shù)，特別適用機(jī)電一體化等專業(yè)實(shí)訓(xùn)考核。

該實(shí)驗(yàn)臺(tái)是配備了多種氣動(dòng)元件,靈活的快換接頭和軟管,各元件的安裝和固定都非常容易,各種元件可以根據(jù)需要任意組合,搭成所需的實(shí)驗(yàn)回路,另外實(shí)驗(yàn)臺(tái)配備的氣動(dòng)仿真軟件，可以方便的繪制出符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)和液壓回路圖,制圖的同時(shí),還可以檢查回路圖的正確性。由于該軟件中的元件參數(shù)的調(diào)節(jié)范圍與實(shí)際設(shè)備完全一致,所以可對(duì)設(shè)計(jì)的回路進(jìn)行準(zhǔn)確的系統(tǒng)模擬。學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的想象力,利用該軟件設(shè)計(jì)所需的氣動(dòng)回路,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái),現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試、檢測(cè)所設(shè)計(jì)的回路,驗(yàn)證回路的正確性。

在過(guò)去的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生只是被動(dòng)的根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容,進(jìn)行常規(guī)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。而現(xiàn)在學(xué)生利用QCS-B實(shí)驗(yàn)臺(tái),可以自主地完成從設(shè)計(jì)、繪圖、選件、組裝、調(diào)試的全部過(guò)程,大大提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。目前我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)大綱的要求,設(shè)計(jì)了典型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)，綜合實(shí)驗(yàn)屬于開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)僅給出實(shí)驗(yàn)要求，讓學(xué)生自己根據(jù)所給出的實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)回路，并要求這些回路可以完成給定的功能。

例如，我們讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)雙缸順序動(dòng)作回路，要求學(xué)生理解氣動(dòng)系統(tǒng)中順序動(dòng)作回路的實(shí)現(xiàn)方法,通過(guò)選用恰當(dāng)?shù)臍鈩?dòng)元件（氣缸、控制閥等），構(gòu)成順序動(dòng)作程序控制回路搭建，實(shí)現(xiàn)多執(zhí)行元件的單、多往復(fù)順序動(dòng)作，組成控制信號(hào)自動(dòng)換切。還要求學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中闡述自己的設(shè)計(jì)思想、回路組成、搭建及調(diào)試步驟和過(guò)程，寫出實(shí)驗(yàn)收獲、心得和體會(huì)。

通過(guò)氣動(dòng)元件的選擇與復(fù)雜的連線，學(xué)生對(duì)各種元器件有了深刻的認(rèn)識(shí)，提高了動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力，使學(xué)生感受到原本枯燥的氣壓工作原理圖變成了生動(dòng)的實(shí)物，原本復(fù)雜的零件結(jié)構(gòu)圖變成簡(jiǎn)單易懂的元件。學(xué)生對(duì)氣壓傳動(dòng)有了實(shí)質(zhì)的了解，對(duì)傳動(dòng)元件及各個(gè)部位的運(yùn)動(dòng)和功能有了感性認(rèn)識(shí)。

學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,他們能夠提出自己的設(shè)計(jì)方案,并且馬上就可以利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)或仿真軟件,檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)的合理性。在安裝回路過(guò)程中，有些學(xué)生由于一時(shí)疏忽接錯(cuò)了管路，在同學(xué)的幫助下，對(duì)所接回路進(jìn)行仔細(xì)的檢查后發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題所在，讓學(xué)生感受到了集體力量的強(qiáng)大，為今后更好地適應(yīng)工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。另外,在幾個(gè)同學(xué)的不同設(shè)計(jì)方案中,經(jīng)過(guò)研究,他們可以從中選取最優(yōu)方案,從而培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造性和互相協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。QCS-B氣動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)引進(jìn)了先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,收到了良好的教學(xué)效果。利用現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)了從要我做實(shí)驗(yàn)到我要做實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變。

結(jié)束語(yǔ)

我校機(jī)電一體化專科的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，液壓與氣壓傳動(dòng)是一門涉及較廣的應(yīng)用學(xué)科,隨著科技的發(fā)展，新型元件與新的控制手段不斷出現(xiàn)，要求我們不斷更新教學(xué)內(nèi)容和方法，努力提高教學(xué)效果,不斷提高本課程專科教育的育人質(zhì)量和水平,以滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)應(yīng)用型人才的需求。

參考文獻(xiàn): [1]趙芳，郭新榮.淺談液壓傳動(dòng)技術(shù)教學(xué)改革[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2006，（3）.[2]蘇素芹，談?wù)劇兑簤簹鈩?dòng)》課的教學(xué)體會(huì)[J].常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，（6）.[3]蔣鳴雷，高職《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程教學(xué)改革探索[J].職業(yè)教育研究，2008，（7）

作者簡(jiǎn)介：任秀（1951-），女，大學(xué)，高級(jí)工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造 單位：武漢科技大學(xué)中南分校信息工程學(xué)院 地址：武漢市江夏大道18號(hào)

電話： 027 86865050(宅)，***（手機(jī)）電子郵箱：rxnyz@163.com 郵政編碼：430223

第三篇：液壓與氣壓傳動(dòng)教案01

關(guān)于《液壓與氣壓傳動(dòng)》 課程性質(zhì): 專業(yè)基礎(chǔ)課

? 課程特點(diǎn): 理論與實(shí)踐并重 ?

第一章 液壓與氣壓傳動(dòng)概述

◇液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理

◇液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與實(shí)例

◇液壓與氣壓傳動(dòng)的比較

◇流體傳動(dòng)介質(zhì)的特性

知識(shí)點(diǎn)：基本原理、介質(zhì)性能

液壓與氣壓傳動(dòng)都是借助于密封容積的變化，利用流體的壓力能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換來(lái)傳遞能量的

? 壓力和流量是液壓與氣壓傳動(dòng)中兩個(gè)最重要的參數(shù)。壓力取決于負(fù)載；流量決定執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度 ? 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本組成

? 傳動(dòng)介質(zhì)的主要性能、參數(shù)的物理意義、度量單位以及主要的影響因素 ?

研究對(duì)象

◇研究以有壓流體（壓力油和壓縮空氣）為傳動(dòng)介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械傳動(dòng)和自動(dòng)控制的學(xué)科。

◇元件→回路→系統(tǒng)→介質(zhì)

1.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理

（圖1-1）

（觀看動(dòng)畫演示）

1.1.1 力比關(guān)系

帕斯卡原理：“在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時(shí)傳到液體各點(diǎn)”

如圖1－1 b)所示。

（1.1）

重要基本概念一：“工作壓力取決于負(fù)載”，而與流入的液體多少無(wú)關(guān).思考：1.若空載，即W=0，則p=？

2.千斤頂?shù)墓ぷ髟恚簤簜鲃?dòng)和其它傳動(dòng)方式的比較?

1.1.2 運(yùn)動(dòng)關(guān)系

活塞的運(yùn)動(dòng)速度和活塞的作用面積成反比.流量q(Ah/t):單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一截面積為A的流體體積q=Av

q=A1v1=A2v

2（1.4）(連續(xù)性方程)

若已知進(jìn)入缸體的流量q，則活塞運(yùn)動(dòng)速度為：

重要基本概念二：

“活塞的運(yùn)動(dòng)速度v取決于進(jìn)入液壓（氣壓）缸（馬達(dá)）的流量q，而與液體壓力p大小無(wú)關(guān)”.1.1.3 功率關(guān)系

(1.5)

?

壓力p和流量q是流體傳動(dòng)中最基本、最重要的兩個(gè)參數(shù)，它們相當(dāng)于機(jī)械傳動(dòng)中的力和速度，它們的乘積即為功率。? 液壓與氣壓傳動(dòng)是以流體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的.1.2 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成與實(shí)例

液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)：

先通過(guò)動(dòng)力元件（液壓泵）將原動(dòng)機(jī)（如電動(dòng)機(jī)）輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能，再經(jīng)密封管道和控制元件等輸送至執(zhí)行元件（如液壓缸），將液體壓力能又轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以驅(qū)動(dòng)工作部件。

液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成

動(dòng)力元件：液壓泵或氣源裝置，其功能是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能，為系統(tǒng)提供動(dòng)力

? 執(zhí)行元件：液壓缸或氣缸、液壓馬達(dá)或氣馬達(dá)，功能是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，輸出力和速度或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），以帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

? 控制元件：壓力、流量和方向控制閥，作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動(dòng)方向，以保證執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力（或力矩）、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向 ? 輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置，包括管道、管接頭、油箱或儲(chǔ)氣罐、過(guò)濾器和壓力計(jì) ? 傳動(dòng)介質(zhì).?

1.3 液壓與氣壓傳動(dòng)的發(fā)展方向

◇液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲和高度集成化、數(shù)字化等方向發(fā)展。

◇氣動(dòng)技術(shù)正向節(jié)能化、小型化、輕量化、位置控制的高精度化，以及與機(jī)、電、液、氣相結(jié)合的綜合控制技術(shù)方向發(fā)展。

1.4 流體傳動(dòng)介質(zhì)的特性

◇液壓油的主要物理性質(zhì)

◇液壓油的選擇

◇空氣的主要物理性質(zhì)

◇氣體狀態(tài)方程

◇氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)空氣的要求

1.4.1 液壓油的主要物理性質(zhì)

密度ρ：?jiǎn)挝惑w積液體的質(zhì)量

式中,m：液體的質(zhì)量(kg)；V：液體的體積（m3）；

ρ=900 kg/ m3

可壓縮性：液體受壓力作用而發(fā)生體積變化的性質(zhì)。可用體積壓縮系數(shù)κ或體積彈性模量K表示

? 體積壓縮系數(shù)κ：?jiǎn)挝粔毫ψ兓鸬捏w積相對(duì)變化量，?

（m2/N）

式中V：液體加壓前的體積（m3）； △V：加壓后液體體積變化量（m3）；

△p：液體壓力變化量（N/ m2）；

? 體積彈性模量K（N/ m2）：液體體積壓縮系數(shù)κ的倒數(shù)

計(jì)算時(shí)常取K=7×100,000,000N/ m粘度

? 液體的粘性：

液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的特性，靜止液體則不顯示粘性.◇液體的粘度：

液體粘性的大小可用粘度來(lái)衡量。粘度是液體的根本特性，也是選擇液壓油的最重要指標(biāo)常用的粘度有三種不同單位：即,動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度和相對(duì)粘度.動(dòng)力粘度（絕對(duì)粘度）μ

? 牛頓內(nèi)摩擦定律

式中μ:稱為動(dòng)力粘度系數(shù)（Pa·s）τ:單位面積上的摩擦力（即剪切應(yīng)力）

? ,速度梯度，即液層間速度對(duì)液層距離的變化率.物理意義：當(dāng)速度梯度為1時(shí)接觸液層間單位面積上的內(nèi)摩擦力

? 法定計(jì)量單位：帕·秒（Pa·s）

運(yùn)動(dòng)粘度ν

定義：動(dòng)力粘度μ與密度ρ之比，? 法定計(jì)量單位：m2/s ?

由于ν的單位中只有運(yùn)動(dòng)學(xué)要素，故稱為運(yùn)動(dòng)粘度。液壓油的粘度等級(jí)就是以其40oC時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的某一平均值來(lái)表示，如L-HM32液壓油的粘度等級(jí)為32，則40oC時(shí)其運(yùn)動(dòng)粘度的平均值為32mm2/s

相對(duì)粘度（恩式粘度oΕ）

? 恩氏粘度：它表示200mL被測(cè)液體在toC時(shí)，通過(guò)恩氏粘度計(jì)小孔（ф=2.8mm）流出所需的時(shí)間t1，與同體積20oC的蒸餾水通過(guò)同樣小孔流出所需時(shí)間t2之比值.?

工業(yè)上常用20oC、50oC和100oC作為測(cè)定恩式粘度的標(biāo)準(zhǔn)溫度，分別以oΕ20、oΕ50、oΕ100表示 ? 恩式粘度與運(yùn)動(dòng)粘度（mm2/s）的換算關(guān)系：

當(dāng)1.3≤oΕ≤3.2時(shí)，當(dāng)oΕ＞3.2時(shí)，粘溫特性

◇定義：粘度隨溫度變化的特性

1.4.2 液壓油的選擇

◇液壓油的要求

◇液壓油的選擇：工作壓力的高低；環(huán)境溫度；工作部件運(yùn)動(dòng)速度的高低。

第四篇：液壓與氣壓傳動(dòng)學(xué)習(xí)心得

液壓與氣壓傳動(dòng)學(xué)習(xí)心得

在學(xué)完本課程后，我能夠正確選擇和使用液壓氣動(dòng)元件。掌握液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。能夠分析和評(píng)價(jià)現(xiàn)有液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)。能夠正確設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件。

回想每一階段的學(xué)習(xí)總有不同的收獲與體會(huì)。在學(xué)習(xí)緒論的時(shí)候吳乃領(lǐng)老師從機(jī)器的組成為起點(diǎn)，介紹機(jī)械傳動(dòng)、電傳動(dòng)、流體傳動(dòng)、控制的原理與特點(diǎn)，通過(guò)比較介紹流體傳動(dòng)與控制的優(yōu)缺點(diǎn)，系統(tǒng)組成流體傳動(dòng)與控制技術(shù)的發(fā)展歷史，目前的運(yùn)用狀況以及傳動(dòng)技術(shù)的最新發(fā)展，使我們了解流體傳動(dòng)與控制的地位、原理、結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)，以及流體傳動(dòng)運(yùn)用與發(fā)展歷史，并介紹本課程的學(xué)習(xí)方法，是我們大家對(duì)本課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。在第二章流體力學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)中，老師介紹了流體的特性，流體靜力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)伯努利方程等專業(yè)知識(shí)，幫助我們掌握學(xué)習(xí)流體傳動(dòng)與控制技術(shù)所需的流體力學(xué)基礎(chǔ)。第三章我們主要學(xué)習(xí)了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力元件，第四章則是介紹液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件各種缸的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與使用方法，缸的推力、速度的計(jì)算；缸的各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，各種缸的最新發(fā)展方向。讓我掌握了各種形式的液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，各種缸的典型結(jié)構(gòu)與應(yīng)用。隨后的第五章老師則介紹了壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥的原理、結(jié)構(gòu)與使用方法，在此基礎(chǔ)上，介紹電液比例閥、伺服閥以及電液伺服閥的原理、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)以及特性。介紹液壓控制閥技術(shù)的最新發(fā)展。而后的學(xué)習(xí)更是給我們的認(rèn)識(shí)打開(kāi)了另一扇門。

液壓就是通過(guò)液壓油來(lái)傳遞壓力的裝置。一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。液壓由于其傳動(dòng)力最大，易于傳遞及配置，在工業(yè)、民用行業(yè)應(yīng)用廣泛。液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件液壓缸和液壓馬達(dá)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而獲得需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

液壓系統(tǒng)中油液的可壓縮性很小，在一般的情況下它的影響可以忽略不計(jì)，但低壓空氣的可壓縮性很大，大約為油液的10000倍，所以即使系統(tǒng)中含有少量的空氣，它的影響也是很大的。溶解在油液中的空氣，在壓力低時(shí)就會(huì)從油中逸出，產(chǎn)生氣泡，形成空穴現(xiàn)象，到了高壓區(qū)在壓力油的作用下這些氣泡急劇受到壓縮，很快被擊碎，形成氣蝕現(xiàn)象。氣蝕現(xiàn)象可引起固體壁面的剝蝕，對(duì)液壓管路損害是很嚴(yán)重的。同時(shí)當(dāng)氣體突然受到壓縮時(shí)會(huì)放出大量熱量，引起局部過(guò)熱，使液壓元件和液壓油受到損壞。空氣的可壓縮性大，還會(huì)使執(zhí)行元件產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，破壞工作平穩(wěn)性，有時(shí)甚至引起振動(dòng)。這些都影響到系統(tǒng)的正常工作。油液中混人大量氣泡還容易使油液變質(zhì)。降低油液的使用壽命，因此必須防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)。

本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)課程，內(nèi)容涵蓋了液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、液壓控制系統(tǒng)等內(nèi)容。要在較短的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)，這要求我們?cè)谟邢薜膶W(xué)時(shí)內(nèi)，全面地、高質(zhì)量地完成課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。此課程的理論減少，應(yīng)用例很多，在老師結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例講解中，我們的得到了更加深刻的學(xué)習(xí)。對(duì)于新技術(shù)也了解了原技術(shù)的存在問(wèn)題，并提出解決的方案，激發(fā)了我們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的興趣，發(fā)展了我們創(chuàng)新思維。

第五篇：《液壓與氣壓傳動(dòng)》說(shuō)課稿

“液壓與氣壓傳動(dòng)的組成及應(yīng)用”說(shuō)課稿

各位領(lǐng)導(dǎo)、老師：

大家好！

今天我要講的課題是“液壓與氣壓傳動(dòng)的組成及應(yīng)用”，這是高教版《液壓與氣動(dòng)》第一章概論第二節(jié)和第三節(jié)的內(nèi)容。

一、課程簡(jiǎn)析：

《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它系統(tǒng)介紹液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)，是目前機(jī)電專業(yè)學(xué)生的一門必修課，液壓與氣動(dòng)構(gòu)成的流體傳動(dòng)與傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)并稱為機(jī)械工程的三大傳動(dòng)方式，是機(jī)械工程類學(xué)生必備的專業(yè)知識(shí)。

二、教學(xué)目標(biāo)：

對(duì)于普通職校生，大多數(shù)學(xué)生的理論基礎(chǔ)稍微薄弱一些。結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，課程教學(xué)所要達(dá)到的目標(biāo)是：（1）能掌握液壓與氣壓傳動(dòng)的組成。

（2）聯(lián)系實(shí)際情況，能熟練舉出生活中有關(guān)的液壓設(shè)備。

三、課程教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)課要將的內(nèi)容是緒論部分第二節(jié)和第三節(jié)，主要介紹液壓與氣動(dòng)的組成及其應(yīng)用。

組成部分分五部分：動(dòng)力元件，工作介質(zhì)，執(zhí)行元件，控制調(diào)節(jié)元件和輔助元件等。

1、動(dòng)力元件是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的裝置，主要有液壓泵

2、工作介質(zhì)主要有液壓油和空氣。

3、執(zhí)行元件是將液壓能裝換為機(jī)械能的裝置，主要有液壓缸和液壓馬達(dá)。

4、控制調(diào)節(jié)元件主要有各種液壓閥。

5、輔助元件。

生活中常見(jiàn)的應(yīng)用有挖掘機(jī)的挖掘臂、組合機(jī)床支撐架、吊車（提升機(jī)）伸縮桿，推土機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，裝載機(jī)的支撐桿等等。

除此還廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械、礦山機(jī)械、建筑機(jī)械、冶金機(jī)械、鍛壓機(jī)械、機(jī)械制造、輕工機(jī)械、灌裝機(jī)械、汽車工業(yè)、鑄造機(jī)械、紡織機(jī)械等方面。

四、教學(xué)方法與手段

1、教學(xué)設(shè)計(jì)

為了提高學(xué)生積極性，采用理論與實(shí)際相結(jié)合的講課方法。在液壓與氣動(dòng)組成方面，采用與機(jī)械傳動(dòng)對(duì)比的教學(xué)方式，方便學(xué)生聯(lián)想記憶。

比如：動(dòng)力元件，液壓傳動(dòng)中主要是液壓泵，它的作用其實(shí)和機(jī)械傳動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)是一樣的，以日常生活中的打米機(jī)，灌裝機(jī)等舉例。

工作介質(zhì)，液壓傳動(dòng)中是液壓油，作為能量傳遞介質(zhì)，比如自行車的鏈條，打米機(jī)的皮帶，都是傳送能量的介質(zhì)。

2、教學(xué)方法

1）注重上課的師生互動(dòng)，采用講與問(wèn)相結(jié)合的教學(xué)方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。2）在教學(xué)中采用實(shí)踐－理論－再實(shí)踐的一體化教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3、教學(xué)手段

利用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段，提高教學(xué)效率

說(shuō)課人：劉朋