液压与气动控制技术教学大纲
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液压与气动控制技术教学大纲
《液压与气动控制技术》课程教学大纲
一、课程简介
课程名称：液压与气动控制技术
英文名称：Hydraulic and pneumatic control technology
课程代码：0110836 课程类别：专业选修课
学分：2 总学时：32学时
先修课程：高等数学、机械制图、理论力学、机械原理、控制工程基础。
课程概要：
本课程是机械设计制造及其自动化专业的专业选修课。液压和气动控制技术都是利用各种元件（液压元件或气压元件）组成具有不同控制功能的基本回路，再由若干基本回路组成传动系统进行能量转换、传递和控制。
课程主要内容为：1）绪论；2）液压与气动流体力学；3）液压与气动动力元件；4）液压与气动执行元件；5）液压与气动控制调节元件； 6）液压与气动系统辅助元件； 7）液压与气动回路。8）典型的液压与气压传动系统；9）液压与气压传动系统的设计计算。
二、教学目的及要求
课程教学所要达到的目的是：1）使学生了解和掌握液压与气压传动技术的基本知识，典型液压元件的结构特点和工作原理；2）掌握液压基本回路的组成，典型液压传动系统的工作原理；3）液压传动系统的设计计算及其在工程实际中的应用等；4）掌握气压传动的基本原理和特点，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。使学生具有阅读并分析典型液压与气动系统组成、工作原理及控制方法的能力；根据设备要求，合理选用液压元件并进行简单液压与气压传动装置验算；具有初步的液压与气压传动系统调试和排除故障的能力。
三、教学内容及学时分配
第一章绪论（1学时） 液压与气压传动系统的工作原理和组成；
液压与气压传动的特点（自学）；
液压与气压传动的概况（自学）；
液压与气压传动的图形符号；
液压与气压传动工作介质的性质和选择；
液压与气压传动工作介质的污染及控制。
重点和难点：
掌握使用国家标准规定的图形符号绘制液压与气压传动系统原理图的方法；掌握工业介质污染的原因、危害和控制。
第二章液压与气压传动流体力学基础（3学时）
流体静力学；
流体动力学；
液体流动时的压力损失；
孔口和缝隙流量；
气体静力学；
气体动力学；
空穴现象和液压冲击。
重点与难点：
掌握液体静力学方程式，帕斯卡原理，压力的表示方法和单位；
掌握连续性方程，伯努利方程，动量方程；
熟悉理想气体状态方程和热力学第一定律；
熟悉气体流动的基本方程和气体在管道中的流动特性；
掌握空穴现象和液压冲击对系统的危害和控制方法。
第三章液压与气压传动动力元件（5学时）
齿轮泵；
叶片泵（双作用叶片泵，单作用叶片泵，单作用变量叶片泵）；
柱塞泵（径向柱塞泵，轴向柱塞泵）；
各类液压泵的性能比较及应用（自学）；
气源装置。
重点与难点： 掌握各种泵的工作原理，性能参数；
熟悉气源装置的组成和布置。
第四章液压与气压传动执行元件（3学时）
缸的分类和特点；
其他形式的常用缸；
缸的结构；
缸的设计计算；
缸缓冲装置的设计计算；
液压及气压马达。
重点与难点：
掌握差动液压缸的特点；
掌握液压缸的速度和推力计算；
熟悉液压马达的工作原理和性能参数。
第五章液压与气压传动控制调节元件（8学时）
方向控制阀（单向阀，换向阀）；
压力控制阀（溢流阀，减压阀，顺序阀，压力继电器）；
流量控制阀（节流阀，调速阀）；
插装阀；
电液数字控制阀；
电液比例控制阀；
重点与难点：
掌握普通单向阀、液控单向阀、手动换向阀机动换向阀、电磁换向阀和电液换向阀的工作原理和特点；
掌握直动式溢流阀、先导式溢流阀、电磁溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器的工作原理及其在回路中的应用；
掌握节流阀、单向节流阀、调速阀、插装阀的工作原理；
熟悉电液数字控制阀和电液比例控制阀的工作原理。
第六章液压与气压系统辅助元件（2学时）
蓄能器；
过滤器； 油箱、热交换器、压力表及压力表辅件；
压缩空气净化设备的组成和布置；
气压辅件；
管件；
密封装置；
其他辅助元件；
重点与难点：
了解过滤器的分类、选用及安装位置；
了解蓄能器的功能、结构和容量计算；
了解油箱的功能和结构特点；
熟悉分水滤气器、油雾器和消声器的工作原理。
第七章液压与气压传动回路（6学时）
方向控制回路（一般方向控制回路，复杂方向控制回路）；
压力控制回路（调压回路，减压回路，增压回路，保压回路，卸荷回路）；
速度控制回路（节流式调速回路，调速阀式节流调速回路，容积式调速回路，容积节流式调速回路，快速回路，速度换接回路）；
多缸运动控制回路（顺序运动回路，同步运动回路，运动互不干扰回路）；
其他控制回路（气压延时回路，气压往复运动回路）。
重点与难点：
掌握液压缸差动连接的快速运动回路、双泵供油的快速运动回路、进油节流调速回路、回油节流调速回路、旁路节流调速回路的特点及相应计算；
掌握容积调速回路、同步回路、顺序回路、平衡回路、卸荷回路的工作原理与特点。
第八章典型的液压与气压传动系统（3学时）
YT4543型组合机床动力滑台液压系统；
M1432A型万能外园磨床液压系统（自学）；
剪板机液压系统（自学）； YB32-200型液压机液压系统（自学）；
香皂装箱机气压系统。
重点与难点：
了解各种典型的液压与气压传动系统的工作原理；
掌握组合机床动力滑台液压系统的工作原理与特点。
第九章液压与气压传动系统的设计计算（1学时）
明确设计要求、进行工况分析；
执行元件主要参数的确定（自学）；
系统原理图的拟定（自学）；
元件的计算和选择（自学）；
系统性能验算（自学）；
绘制正式工作图和编制文件（自学）；
系统设计计算举例。
重点与难点：
了解液压传动系统设计计算的总体步骤。
四、考核方式：
平时成绩占30%，期末考试占70%。
采用闭卷笔试（90分钟），题型分为：填空、选择、计算、画基本回路、综合应用。
五、课程教学的基本要求
1、课堂讲授
采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生自主创新学习和自学获取知识，增加讨论课、现场课以及答疑质疑等教学环节。
2、教学手段
采用与教材配套的《液压与气压传动》教学课件作为主要多媒体教学手段。
六、习题课、课外作业、答疑
1、习题课在每章之后，适当安排习题课；
2、课外作业 姜继海等，《液压与气压传动》，高等教育出版社，2009年第2版，各章课后习题；3、答疑每周在规定的时间和地点至少安排一次课外答疑，同时通过电子邮箱解答问题。
七、对外语的要求
在讲授过程中，给出主要专业名词的英语单词，通过本门课程的学习使学生接触到约50个专业名词英语单词。
八、推荐教材及教学参考书
教材：姜继海编著，《液压与气压传动》，高等教育出版社，2009年5月。
参考书：
[1] 何存兴等编著，《液压与气压传动》，华中科技大学出版社，2008.8第2版；
[2] 王健民等编著，《液压与气动控制技术》，北京航空航天大学出版社，2010.2第1版。
执笔人：审核人：批准人：批准日期：2011年3月
