第4章气动控制技术

第四章液压控制与辅助元件思考与练习题解4-1 简述液压控制阀的作用和类型。

液压控制阀，简称为液压阀，它是液压系统中的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小，以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。

液压阀的类型如表4-1所示。

表4-1 液压阀的类型分类方法 类型 详细分类压力控制阀 溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器 按用途分流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀按结构分类座阀 椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀 射流阀人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀 挡块、弹簧操纵阀按操作方式分液压（或气动）操纵阀 液压、气动操纵阀电动操纵阀 电磁铁、电液操纵阀比例阀 比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀 按控制方式分类伺服阀 单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀管式连接 螺纹式连接、法兰式连接阀按连接方式分类板式及叠加式连接 单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接 螺纹式插装阀、法兰式插装阀4-2 简述普通単向阀和液控单向阀的作用、组成和工作原理。

单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。

1．普通单向阀的作用、组成和工作原理普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，故又称为止回阀。

如图4-1所示为普通单向阀的外形图，图4-2所示为其结构和图形符号图，这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。

当压力油从阀体左端的通口P1流入时，油液在阀芯的左端上产生的压力克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b，从阀体右端的通口P2流出。

当压力油从阀体右端的通口P2流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。

(a)结构图(b)图形符号图　1—阀体；2—阀芯；3—弹簧图4-2 普通单向阀2．液控单向阀的作用、组成和工作原理液控单向阀可使油液在两个方向自由通流，可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。

气动基础知识培训课件一、教学内容本节课我们将学习气动基础知识，内容涉及《机械基础》第四章第三节：气动系统的组成与原理。

详细内容包括气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件等气动元件的工作原理及功能，以及气动系统的基本控制原理。

二、教学目标1. 理解气动系统的基本组成，掌握各气动元件的作用及工作原理。

2. 学会分析气动系统的控制原理，具备简单的气动系统设计能力。

3. 能够运用所学知识解决实际问题，提高实践操作能力。

三、教学难点与重点教学难点：气动系统的控制原理，气动元件的选型及应用。

教学重点：气动系统的基本组成，各气动元件的工作原理及功能。

四、教具与学具准备1. 教具：气动基础知识课件、气动系统演示模型、气压表、气源处理器、气动执行元件、控制阀等。

2. 学具：笔、纸、计算器等。

五、教学过程1. 导入：通过展示气动系统在实际应用中的案例，引起学生对气动知识的兴趣。

2. 理论讲解：（1）介绍气动系统的基本组成，包括气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件等。

（2）讲解各气动元件的工作原理及功能。

3. 实践操作：（1）演示气动系统的工作过程，让学生直观地了解气动元件的相互作用。

（2）指导学生进行气动元件的拆装、调试，提高学生的动手能力。

4. 例题讲解：分析一个简单的气动系统控制实例，引导学生学会分析气动系统的控制原理。

5. 随堂练习：布置一些关于气动基础知识的习题，让学生巩固所学内容。

六、板书设计1. 气动系统的基本组成：气源装置执行元件控制元件辅助元件2. 气动元件工作原理及功能：气源装置：提供压缩空气执行元件：将压缩空气转化为机械动作控制元件：控制气流的通断、方向和压力辅助元件：辅助实现气动系统的功能七、作业设计1. 作业题目：（1）简述气动系统的基本组成及各元件的作用。

2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过理论讲解、实践操作、例题讲解等方式，使学生掌握了气动基础知识。

但在教学过程中，要注意关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏。

液压与气动技术教案第一章：液压与气动技术概述1.1 液压与气动技术的定义1.2 液压与气动技术的发展历程1.3 液压与气动技术的应用领域1.4 液压与气动技术的优缺点分析第二章：液压系统的基本组成2.1 液压泵2.2 液压缸2.3 液压控制阀2.4 液压油2.5 液压系统的辅助元件第三章：液压系统的原理与操作3.1 液压系统的原理介绍3.2 液压泵的工作原理与类型3.3 液压缸的工作原理与类型3.4 液压控制阀的工作原理与类型3.5 液压系统的操作步骤与注意事项第四章：气动系统的基本组成4.1 气源设备4.2 气动控制阀4.3 气动执行器4.4 气动辅助元件4.5 气动系统的连接与控制线路第五章：气动系统的原理与操作5.1 气动系统的原理介绍5.2 气动执行器的工作原理与类型5.3 气动控制阀的工作原理与类型5.4 气动系统的操作步骤与注意事项5.5 气动系统的应用案例分析第六章：液压与气动系统的维护与管理6.1 液压与气动系统的日常维护内容6.2 液压与气动系统的定期检查与保养6.3 液压与气动系统的故障诊断与排除6.4 液压与气动系统的安全操作规范6.5 液压与气动系统的节能与环保措施第七章：液压与气动系统的设计与计算7.1 液压系统设计的基本原则与步骤7.2 液压泵的选择与计算7.3 液压缸的设计与计算7.4 液压控制阀的选型与计算7.5 液压油的选择与系统油液循环第八章：气动系统的设计与计算8.1 气动系统设计的基本原则与步骤8.2 气源设备的选择与计算8.3 气动控制阀的选型与计算8.4 气动执行器的选择与计算8.5 气动系统的气动元件布局与线路设计第九章：液压与气动技术的应用案例分析9.1 液压系统在机械加工领域的应用案例9.2 液压系统在自动化生产线中的应用案例9.3 气动系统在工业自动化中的应用案例9.4 液压与气动系统在汽车行业中的应用案例9.5 液压与气动系统在其他领域的应用案例第十章：液压与气动技术的创新发展趋势10.1 液压与气动技术的发展前景10.2 液压与气动技术的创新技术10.3 液压与气动技术的行业标准与规范10.4 液压与气动技术的培训与教育10.5 液压与气动技术的国际合作与交流重点和难点解析重点环节1：液压与气动技术的定义和发展历程解析：理解和掌握液压与气动技术的概念是学习本课程的基础。

液压传动与气动技术教案第一章：液压传动与气动技术概述1.1 液压传动的定义与发展历程1.2 气动技术的定义与发展历程1.3 液压传动与气动技术的应用领域1.4 液压传动与气动技术在我国的应用与发展第二章：液压系统的基本组成与工作原理2.1 液压系统的组成2.2 液压系统的工作原理2.3 液压油的性质与选用2.4 液压系统的图形符号第三章：液压泵与液压马达3.1 液压泵的分类与工作原理3.2 液压泵的主要性能参数3.3 液压马达的工作原理与性能参数3.4 液压泵与液压马达的选用第四章：液压缸与液压执行器4.1 液压缸的分类与工作原理4.2 液压缸的主要性能参数4.3 液压执行器的分类与工作原理4.4 液压执行器的选用与安装第五章：液压控制阀及液压控制系统5.1 液压控制阀的分类与作用5.2 液压控制阀的主要性能参数5.3 液压控制系统的分类与工作原理5.4 液压控制系统的应用实例第六章：液压系统的设计与计算6.1 液压系统设计的基本原则6.2 液压缸和液压马达的选型计算6.3 液压泵的选型计算6.4 液压控制阀的选型计算第七章：液压系统的安装与维护7.1 液压系统的安装要求7.2 液压系统的调试与验收7.3 液压系统的日常维护与管理7.4 液压系统的故障诊断与排除第八章：液压元件的故障与维修8.1 液压泵的故障与维修8.2 液压控制阀的故障与维修8.3 液压缸和液压马达的故障与维修8.4 液压油的选择与更换第九章：气动技术的基本原理与应用9.1 气动技术的基本原理9.2 气源设备及其选用9.3 气动执行器及其选用9.4 气动控制元件及其应用第十章：气动元件的选用与维修10.1 气动元件的选用原则10.2 气动元件的安装与调试10.3 气动元件的维护与保养10.4 气动元件的故障诊断与排除第十一章：液压系统的应用案例分析11.1 液压系统在工业机械中的应用案例11.2 液压系统在汽车工业中的应用案例11.3 液压系统在航空航天领域的应用案例11.4 液压系统的创新应用案例分析第十二章：气动系统的应用案例分析12.1 气动系统在工业自动化中的应用案例12.2 气动系统在技术中的应用案例12.3 气动系统在制造业中的应用案例12.4 气动系统的创新应用案例分析第十三章：液压系统的仿真与优化13.1 液压系统仿真的基本概念13.2 液压系统仿真软件的使用13.3 液压系统优化的目的与方法13.4 液压系统优化案例分析第十四章：气动系统的仿真与优化14.1 气动系统仿真的基本概念14.2 气动系统仿真软件的使用14.3 气动系统优化的目的与方法14.4 气动系统优化案例分析第十五章：液压与气动技术的展望与发展趋势15.1 液压与气动技术的历史回顾15.2 液压与气动技术的现状15.3 液压与气动技术的挑战与机遇15.4 液压与气动技术的发展趋势预测重点和难点解析本教案涵盖了液压传动与气动技术的基本概念、组成、工作原理、应用领域、系统设计、元件故障与维修、系统安装与维护、气动技术基本原理与应用、元件选用与维修等内容。

第四章过程控制仪表⏹本章提要1.过程控制仪表概述2.DDZ-Ⅲ型调节器3.执行器4.可编程控制器⏹授课内容第一节概述✧过程控制仪表---是实现工业生产过程自动化的重要工具，它被广泛地应用于石油、化工等各工业部门。

在自动控制系统中，过程检测仪表将被控变量转换成电信号或气压信号后，除了送至显示仪表进行指示和记录外，还需送到控制仪表进行自动控制，从而实现生产过程的自动化，使被控变量达到预期的要求。

过程控制仪表包括调节器（也叫控制器）、执行器、操作器，以及可编程调节器等各种新型控制仪表及装置。

过程控制仪表的分类：●按能源形式分类：液动控制仪表、气动控制仪表和电动控制仪表。

●按结构形式分类：基地式控制仪表、单元组合式控制仪表、组件组装式控制仪表、集散控制装置等。

[基地式控制仪表]以指示、记录仪表为主体，附加某些控制机构而组成。

基地式控制仪表特点：—般结构比较简单、价格便宜．它不仅能对某些工艺变量进行指示或记录，而已还具有控制功能，因此它比较适用于单变量的就地控制系统。

目前常使用的XCT系列动圈式控制仪表和TA系列简易式调节器即属此类仪表。

[单元组合式控制仪表]将整套仪表划分成能独立实现一定功能的若干单元，各单元之间采用统一信号进行联系。

使用时可根据控制系统的需要，对各单元进行选择和组合，从而构成多种多样的、复杂程度各异的自动检测和控制系统。

特点：使用灵活，通用性强，同时，使用、维护更作也很方便。

它适用于各种企业的自动控制。

广泛使用的单元组合式控制仪表有电动单元组合仪表(DDZ型)和气动单元组合仪表(QD2型)。

[组件组装式控制仪表]是一种功能分离、结构组件化的成套仪表(或装置)。

它以模拟器件为主，兼用模拟技术和数字技术。

整套仪表(或装置)在结构上由控制柜和操作台组成，控制柜内安装的是具有各种功能的组件板，采用高密度安装，结构紧凑。

这种控制仪表(或装置)特别适用于要求组成各种复杂控制和集中显示操作的大、中型企业的自动控制系统。

液压传动与气动技术课程教案-典型气动系统第一章：气动系统概述教学目标：1. 了解气动系统的定义、组成和特点；2. 掌握气动系统的基本工作原理；3. 熟悉气动系统在工业中的应用。

教学内容：1. 气动系统的定义和组成；2. 气动系统的工作原理；3. 气动系统在工业中的应用案例。

教学方法：1. 讲授：讲解气动系统的定义、组成和特点；2. 演示：通过视频或实物展示气动系统的工作原理；3. 案例分析：分析气动系统在工业中的应用案例。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对气动系统定义、组成和工作原理的理解；2. 小组讨论：让学生探讨气动系统在工业中的应用案例，分享自己的观点。

第二章：气源设备及处理元件教学目标：1. 掌握气源设备的种类和功能；2. 熟悉气动处理元件的作用和结构；3. 了解气源系统的设计原则。

教学内容：1. 气源设备的种类和功能；2. 气动处理元件的作用和结构；3. 气源系统的设计原则。

教学方法：1. 讲授：讲解气源设备的种类和功能、气动处理元件的作用和结构；2. 互动：引导学生参与讨论气源系统的设计原则；3. 实操：演示气源设备和处理元件的安装与调试。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对气源设备、气动处理元件的理解；2. 实操考核：评估学生在实操中对气源设备和处理元件的安装与调试能力。

第三章：执行元件及控制元件教学目标：1. 掌握气动执行元件的种类和特点；2. 熟悉气动控制元件的功能和结构；3. 了解执行元件和控制元件在气动系统中的应用。

教学内容：1. 气动执行元件的种类和特点；2. 气动控制元件的功能和结构；3. 执行元件和控制元件在气动系统中的应用。

1. 讲授：讲解气动执行元件的种类和特点、气动控制元件的功能和结构；2. 互动：引导学生探讨执行元件和控制元件在气动系统中的应用；3. 实操：演示执行元件和控制元件的安装与调试。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对气动执行元件、气动控制元件的理解；2. 实操考核：评估学生在实操中对执行元件和控制元件的安装与调试能力。

液压与气动技术教案第一章：液压与气动技术概述教学目标：1. 了解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。

2. 掌握液压与气动系统的基本组成部分及其功能。

3. 理解液压与气动技术的优缺点及其比较。

教学内容：1. 液压与气动技术的定义与原理。

2. 液压与气动系统的组成：液压泵、液压缸、控制阀、油管和附件等。

3. 液压与气动技术的应用领域：工业、农业、交通运输、军事等。

4. 液压与气动技术的优缺点及其比较。

教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。

2. 采用示教法，展示液压与气动系统的组成及其工作原理。

3. 采用案例分析法，分析液压与气动技术在实际应用中的例子。

教学评估：1. 进行课堂问答，检查学生对液压与气动技术定义、原理和应用领域的理解。

2. 布置课后作业，要求学生绘制液压与气动系统的基本组成部分。

第二章：液压泵教学目标：1. 了解液压泵的类型、结构和工作原理。

2. 掌握液压泵的性能参数及其计算方法。

教学内容：1. 液压泵的类型：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。

2. 液压泵的结构与工作原理。

3. 液压泵的性能参数：流量、压力、功率等。

4. 液压泵的选用原则及其维护保养。

教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压泵的类型、结构和工作原理。

2. 采用示教法，展示不同类型液压泵的工作原理。

3. 采用案例分析法，分析液压泵在实际应用中的选用和维护保养。

教学评估：1. 进行课堂问答，检查学生对液压泵类型、结构和工作原理的理解。

2. 布置课后作业，要求学生计算液压泵的性能参数。

第三章：液压缸教学目标：1. 了解液压缸的类型、结构和工作原理。

2. 掌握液压缸的性能参数及其计算方法。

3. 理解液压缸的选用原则及其安装与维护。

教学内容：1. 液压缸的类型：单作用液压缸、双作用液压缸等。

2. 液压缸的结构与工作原理。

3. 液压缸的性能参数：有效行程、负载能力等。

教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压缸的类型、结构和工作原理。

《液压传动技术与气动技术》课程标准一、课程概述液压传动技术与气动技术是现代工业生产中常用的两种传动方式，本课程旨在介绍液压传动的基本原理、液压元件、液压系统组成及工作过程，以及气动技术的特点、气动元件及应用。

通过本课程的学习，学生应掌握液压传动与气动技术的相关理论知识和实践技能，为今后的工作和学习打下坚实的基础。

二、课程目标1. 掌握液压传动的基本原理、液压元件的结构和工作原理；2. 了解液压系统的组成和工作过程，能够分析简单液压系统的工作原理；3. 掌握气动技术的特点、气动元件的结构和工作原理，能够分析简单气动系统的工作过程；4. 能够根据实际需求选择合适的液压传动和气动技术方案；5. 培养学生的实践操作能力和创新意识，提高综合素质。

三、教学内容与要求1. 液压传动部分第一章液压传动基础知识* 掌握液压传动的基本原理和液压油的性质；* 了解液压传动的特点和应用范围。

第二章液压泵和液压马达* 掌握液压泵和液压马达的工作原理、结构和工作特点；* 能够根据实际需求选择合适的液压泵和液压马达。

第三章液压控制阀* 了解液压控制阀的类型、工作原理和常见故障；* 能够分析常见液压控制阀的工作过程。

第四章液压缸和液压系统* 了解液压缸的类型、结构和工作特点；* 能够分析简单液压系统的组成和工作过程。

第五章液压辅件* 熟悉液压辅件的类型、作用和常见故障；* 能够正确使用和维护常见的液压辅件。

2. 气动技术部分第六章气动基础知识* 了解气动技术的特点和应用范围；* 掌握空气的性质和气动元件的基本参数。

第七章气动执行元件* 熟悉气缸的类型、结构和工作特点；* 能够根据实际需求选择合适的执行元件。

第八章气动控制元件和辅助元件* 了解气动控制元件的类型、工作原理和常见故障；* 熟悉气动辅助元件的类型、作用和维护要求。

第九章气动系统的设计、安装与调试* 能够根据实际需求设计简单的气动系统；* 能够正确安装和调试简单的气动系统。

气动控制系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握气动控制系统的基本组成、工作原理及主要性能参数；2. 使学生了解气动元件的选用原则，能正确选择合适的气动元件；3. 引导学生掌握气动控制系统的设计方法，能根据实际需求完成气动控制系统的设计。

技能目标：1. 培养学生运用气动控制理论知识解决实际问题的能力；2. 提高学生动手操作和团队协作能力，能完成气动控制系统的搭建和调试；3. 培养学生运用计算机辅助设计软件进行气动控制系统设计的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对气动控制技术及其应用的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新，提高分析和解决问题的能力；3. 引导学生关注气动控制技术在我国工业领域的应用，增强学生的社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实际应用的结合。

在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。

通过本课程的学习，使学生能够具备气动控制系统设计和应用的基本能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 气动控制系统的基本概念与组成- 教材章节：第二章 气动控制系统概述- 内容：气动控制系统的定义、组成、分类及其应用领域。

2. 气动元件及其选用- 教材章节：第三章 气动元件- 内容：气动执行元件、气动控制元件、气动辅件的工作原理、性能参数及选用原则。

3. 气动控制系统的设计方法- 教材章节：第四章 气动控制系统设计- 内容：气动控制系统的设计步骤、设计要求、控制回路的设计方法。

4. 气动控制系统的搭建与调试- 教材章节：第五章 气动控制系统的安装与调试- 内容：气动控制系统的安装、调试方法及注意事项。

5. 计算机辅助设计软件在气动控制系统中的应用- 教材章节：第六章 气动控制系统CAD- 内容：介绍常用的气动控制系统CAD软件及其应用。

根据课程目标，教学内容分为五个部分，确保教学内容的科学性和系统性。