(液压与气压传动技术)第五章液压控制元件

《液压与气压传动》课程标准第一部分前言一、课程的性质和价值《液压与气压传动》是机电专业的一门重要的专业基础课程。

无论对学生的思维素质、创新能力、科学精神以及在工作中解决实际问题的能力的培养，还是对后继课程的学习，都具有十分重要的作用.它是研究液压与气压传动作为一种基本的传动形式的理论基础和实际运用。

这门技术与其它传动形式有不可比拟的优势而应用广泛，以优良的静态、动态性能成为一种重要的控制手段，无论是机械制造、模具、数控，还是自动化都有广泛的实际应用价值。

该课程实现了中、高职的培养目标，满足了机电类教育人才的要求，是专业教学必不可少的重要组成部分。

二、课程的基本理念1、坚持以中、高职教育培养目标为依据，基于本课程在机电类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点，突出应用能力和综合素质培养，充分注意“教、学、做”三结合.2、符合学生的认识过程和接受能力，符合由浅入深、由易到难、循序渐进的认识规律。

从元件的结构、原理及应用到基本回路的分析与应用，最后到具体实际生产中的复杂系统的分析与应用。

3、把创新素质的培养贯穿于教学中。

采用行之有效的教学方法,注重发展学生思维、应用能力.由系统的分析、总结到根据要求设计系统。

4、强调以学生发展为中心，帮助学生学会学习。

通过详细的学习液压传动来学会学习气压传动,乃至其它课程、其它专业的学习，帮助学生学会学习.5、注意与相关的专业技术“接口".该技术灵活地运用于各行各业，作为一种重要的控制和传递手段而应用广泛。

要联系其它专业技术知识，以使整个知识体系完整。

6、理论联系实际,注重实验验证和自行设计，充分利用实物、模型来帮助学生学习和理解。

三、课程的设计思路总目标：科技素养与方法论、知识与应用的整合发展。

目标的四个方面：液压流体力学基础←→液压与气压元件←→液压与气压基本回路←→液压与气压典型系统。

实现目标的学习领域：液压与气压传动工作原理、系统组成、各组成元件的工作原理和结构特点及在系统中的应用、基本回路、典型系统分析、系统设计。

液压与气压传动电子教案第一章：液压与气压传动概述1.1 液压与气压传动的概念讲解液压与气压传动的定义介绍液压与气压传动的基本原理解释液压与气压传动的应用范围1.2 液压与气压传动系统的组成分析液压与气压传动系统的典型组成讲解液压与气压传动系统中各个组成部分的作用介绍液压与气压传动系统中各个组件的类型及特点第二章：液压元件2.1 液压泵讲解液压泵的分类及特点介绍液压泵的工作原理分析液压泵的性能参数2.2 液压缸与液压马达解释液压缸与液压马达的工作原理分析液压缸与液压马达的结构特点讲解液压缸与液压马达的性能参数2.3 液压控制阀介绍液压控制阀的分类及功能讲解液压控制阀的工作原理分析液压控制阀的性能参数第三章：液压系统设计3.1 液压系统的基本设计原则讲解液压系统设计的基本原则分析液压系统设计的要求及注意事项3.2 液压系统的动力元件选择介绍液压泵的选择依据讲解液压泵的性能参数计算3.3 液压系统的执行元件设计分析液压缸与液压马达的设计方法讲解液压缸与液压马达的性能参数计算第四章：气压传动基础4.1 气压传动概述讲解气压传动的定义及原理介绍气压传动的特点及应用范围4.2 气压传动系统组成分析气压传动系统的典型组成讲解气压传动系统中各个组成部分的作用4.3 气压元件介绍气压泵与气压马达的工作原理及性能参数讲解气压控制阀的功能及应用第五章：气压系统设计5.1 气压系统设计原则讲解气压系统设计的基本原则分析气压系统设计的要求及注意事项5.2 气压执行元件设计介绍气压缸与气压马达的设计方法讲解气压缸与气压马达的性能参数计算5.3 气压控制元件选择讲解气压控制阀的选择依据分析气压控制阀的性能参数第六章：液压系统的故障诊断与维护6.1 液压系统故障诊断的基本方法介绍液压系统故障诊断的常用方法讲解液压系统故障诊断的步骤与流程分析液压系统故障诊断的注意事项6.2 液压系统常见故障分析列举液压系统的常见故障案例分析故障原因及解决方法6.3 液压系统的维护与保养讲解液压系统维护与保养的基本要求介绍液压系统维护与保养的注意事项分析液压系统维护与保养的重要性第七章：气压系统的故障诊断与维护7.1 气压系统故障诊断的基本方法介绍气压系统故障诊断的常用方法讲解气压系统故障诊断的步骤与流程分析气压系统故障诊断的注意事项7.2 气压系统常见故障分析列举气压系统的常见故障案例分析故障原因及解决方法7.3 气压系统的维护与保养讲解气压系统维护与保养的基本要求介绍气压系统维护与保养的注意事项分析气压系统维护与保养的重要性第八章：液压与气压传动系统的应用案例8.1 液压系统的应用案例分析分析液压系统在不同行业中的应用案例讲解液压系统在实际应用中的优势与局限性8.2 气压系统的应用案例分析分析气压系统在不同行业中的应用案例讲解气压系统在实际应用中的优势与局限性8.3 液压与气压传动系统在现代工业中的地位与展望探讨液压与气压传动系统在现代工业中的重要性展望液压与气压传动系统的发展趋势及未来挑战第九章：液压与气压传动系统的安全操作与防护9.1 液压与气压传动系统的安全操作讲解液压与气压传动系统安全操作的基本原则分析液压与气压传动系统安全操作的注意事项9.2 液压与气压传动系统的防护措施介绍液压与气压传动系统的防护设备及功能讲解液压与气压传动系统防护措施的实施方法9.3 液压与气压传动系统的事故案例分析分析液压与气压传动系统事故案例的原因及后果总结事故案例给液压与气压传动系统操作带来的启示第十章：液压与气压传动技术的创新与发展10.1 液压与气压传动技术的创新探讨液压与气压传动技术在创新方面的成果分析液压与气压传动技术创新的意义及影响10.2 液压与气压传动技术的发展趋势展望液压与气压传动技术的未来发展方向分析液压与气压传动技术在可持续发展方面的贡献10.3 液压与气压传动技术在新能源领域的应用讲解液压与气压传动技术在新能源领域的作用及优势分析液压与气压传动技术在新能源领域的发展前景重点解析教案中的重点内容主要包括液压与气压传动的基本原理、系统组成、元件功能、设计方法、故障诊断与维护、安全操作以及技术创新与发展等。

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）。

液压与气压传动第三版课后答案第一章传动介质的基本概念1.1 传动介质的分类根据传动介质的性质和作用方式，传动介质可以分为液压传动和气压传动两大类。

液压传动是利用液体作为传动介质，通过液体在管路中传递压力来实现转换、传递和控制力、转矩和运动的一种传动方式。

气压传动是利用气体作为传动介质，通过气体在管路中传递压力来实现转换、传递和控制力、转矩和运动的一种传动方式。

1.2 传动介质的基本性质传动介质的基本性质包括压力、流量、密度、温度、黏度等。

压力是指单位面积上的力量，它与传动介质的力的大小和面积有关。

流量是指单位时间内通过一个截面的液压或气压量。

密度是指单位体积的质量。

温度是指物体的热平衡状态。

黏度是指流体内不同层之间抵抗相对运动的能力。

第二章液压传动系统2.1 液压传动系统的基本组成液压传动系统主要由液压能源装置、执行元件、控制元件、辅助元件和管路系统组成。

液压能源装置包括液压泵、液压油箱、过滤器等。

执行元件包括液压缸、液压马达等。

控制元件包括油压阀、溢流阀、方向阀等。

辅助元件包括油管、接头、压力表等。

管路系统由上述元件连接而成，用于传送液压能量和信息。

2.2 液压传动系统的工作原理液压传动系统的工作原理是利用液体的不可压缩性来实现力和运动的传递。

当液压泵工作时，产生的高压油经过管道和阀门进入液压缸或液压马达，使其产生力和运动。

液压控制元件通过控制液压流量和压力来调节和控制执行元件的工作。

2.3 液压传动系统的特点液压传动系统具有以下特点：•传动平稳、准确性好：液压传动系统具有较高的传动精度和运动平稳性，可以实现微小的位移和精确的位置控制。

•功率密度大：液压传动系统的工作压力高，传动效率高，功率密度大，适用于大功率和大扭矩的传动。

•动力源多样化：液压传动系统可以采用不同的液压能源，如电动泵、发动机、气压泵等，适用于不同的工况需求。

•传递远距离：液压传动系统可以通过长距离的管路传递力和运动，适用于远距离传动。

液压与气压传动课后答案（左健民）第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为331810m -⨯，质量为16。

1kg ，求此液压油的密度。

解： 23-3m 16.1===8.9410kg/m v 1810ρ⨯⨯ 1— 2 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： ''33343049.9105010110V V V m m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯由0P K V V ∆=-∆知： 643070010110 1.45010k V p pa 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:设外筒内壁液体速度为0u08 3.140.1/ 2.512/2fu n D m s m s F TA r rlπτπ==⨯⨯===由 dudy du dyτμτμ=⇒= 两边积分得0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-⨯-⨯⨯∴===1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ，20C ︒时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s,求该液压油的恩式粘度E ︒，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解:12153351t E t ︒=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s Eν--=︒-⨯=⨯︒21.6810Pa s μνρ-==⨯⋅1—5 如图所示，一具有一定真空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31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。

《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，调速方便且调速范围大。

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。