液气压传动与控制技术

《液气压传动与控制》课程教学大纲Hydraulic Power and Atmospheric pressure Transmission andControl一、课程教学目标1、任务和地位：本课程是机械类学生必修的一门技术基础课。

通过本课程的学习，培养学生设计液气压系统的初步能力、正确选择液气压元件的能力，使学生具有一定的分析和解决液气压系统实际问题的能力。

为后续专业课程的学习打下基础。

2、知识要求：在大学物理和理论力学课程学习基础上，掌握液气压传动的基本原理及相关的设计计算，为后续相关专业课程学习奠定基础。

3、能力要求：（1）掌握液气压系统的基本概念、液气压元件的工作原理、性能参数和结构特点及正确选型和合理使用，应具有液气压缸设计的基本知识和能力；（2）具有正确分析较复杂机械液气压系统的能力；（3）具有正确设计一般液气压系统的能力；（4）通过液气压传动实验，了解液气压传动的实验方法、测试方法，具有一定的实践能力。

二、教学内容的基本要求和学时分配1、学时分配：2、具体要求：绪论[目的要求] 了解液气压传动的基本原理及系统的组成，了解液气压传动的应用和发展。

[教学内容] 讲解液气压传动的工作原理、组成和表示方法，液压油的黏度和油的可压缩性等主要物理特性；液压油的选用原则。

介绍液气压传动的优缺点及应用和发展。

[重点难点] 液压传动的工作原理，关于压力和流量的两个重要概念；液压系统的组成；液压油的黏度。

[教学方法] 课堂讲授，结合实际中接触到的相关仪器设备讲课。

[作业] 学生复习掌握液气压传动的基本原理及系统的组成。

[课时] 2学时第一章流体力学基础[目的要求] 掌握与液气压技术有关的流体力学基本内容，为本课程的后续学习打下必要的基础。

[教学内容] 液体静力学基础；液体的静压力、静压力基本方程及物理意义，绝对压力、相对压力、真空度，液体对固体壁面的作用力。

液体动力学基础：流动液体的连续性方程和伯努利方程，管路压力损失的计算，液流通过薄壁小孔和细长小孔的流量计算，缝隙的流量公式。

实验一油路认识实验一、目的1、了解油路组成，建立起实际油路的感性认识，了解在回路中各种液压元件的作用及使用方法。

2、了解JSX-A型液压综合实验台的构成，熟悉其操作方法，为以后的实验做准备。

二、装置JSX-A型液压综合实验台是根据“液斥传动”等课程的学生分组设计实验的要求而设计的，其各种液压元件基本上都山透明的有机玻璃，并按实物大小制作而成，因而能仔细观察各液压元件内的工作状态。

本实验台正面竖立了一块布满直径6毫米的定位孔矩阵的实验工作板，每个液压元件都冇两个长20毫米的定位销，实验时可将所需液压元件插入实验板上。

实验台桌面右边为“电气控制操作台”。

操作台左边FU为直流24V电磁阀电源的保险管，“电源”为总电源开关，按下开关，按钮开关的红色指示灯亮，同时电压表指示为25—30V,说明控制部分基本正常。

三、实验1、步骤a、首先按实验要求合理、正确布置油路（如图1）。

b、打开总阀的转阀，使油泵无负载。

c、开启“油泵”开关，油泵启动，再把总阀的溢流阀全部打开, 然后关闭总阀的转阀，使油泵的油从溢流阀溢出，此时油泵仍在无负载的情况下运转，总阀上的压力表指针指向零。

d、慢慢地调节总阀的溢流阀，使压力慢慢地升高，最高压力Pmax^lmPa (总阀上压力表读出)，此后即可操作液压回路。

e、按图1布置好回路后，回路半自动循环，快进:1DT通电，其余断电。

油泵(1)油一电磁阀(4) P 口一A 口一油缸无杆。

油缸有杆腔油f电磁阀(4) B 口一T 口一电磁阀(5)-油池。

I进：快进终点1XK发出讯号，IDT、3DT通点，其余断电。

油缸有杆腔油一电磁阀(4) 13 口一T 口一节流阀一油池。

快退：I进终点2XK发出讯号，2DT通电，其余断电。

油泵(1) 油一电磁阀(4) P 口一B 口一油缸有杆腔油。

油缸无杆腔油一电磁阀(4)A 口一T 口一电磁阀(5)—油池。

卸载：4DT通电。

油泵（1）油一电磁阀（3）一油池。

系统压力由溢流阀（2）调定。

07液气压传动与控制课程教学大纲08.3第一篇：07液气压传动与控制课程教学大纲08.3液气压传动与控制课程教学大纲课程中文名称：液气压传动与控制课程英文名称：Hydrpenumatic & Control 课程类别：专业基础课程编号: 0803102013 课程归属单位：机械工程学院制定时间：2007年7月一、课程的性质、任务一）课程的性质和任务本课程是机械类各专业的一门专业基础课，主要内容包括液压传动、气压传动和伺服控制等。

其目的是使学生在已有的基本知识的基础上，掌握液气压传动与控制技术方面的基本理论、基本原理及特点和应用方面的知识，以便具有阅读分析、合理选择使用和设计液气压传动与控制系统的能力。

本课程的任务主要是让学生在掌握液气压传动这项专门技术的同时，为后续的相关课程机械加工设备、机电传动与控制、工业机器人、铸造机械化、金属与塑料成形设备、模具制造工艺及设备、农业机械等专业课程提供必要的液气压传动及控制技术基础。

二）课程的基本要求1、掌握液气压传动与控制的流体力学基础和应用范围。

2、掌握液气压传动与控制的基本原理、组成和特点。

了解液压油的性能和选用原则。

3、了解各种标准液气压元件的工作原理、结构特点、工作性能及应用范围，并能根据要求正确选用和使用。

4、掌握缸的结构特点、工作性能和设计计算方法。

5、了解辅助元件的类型、工作原理及应用。

6、掌握各种基本回路的特点，在进行液压系统设计时，能根据工艺要求合理选用。

7、了解液压伺服控制系统原理及应用。

8、能根据工艺要求进行液压系统的设计，并具有阅读和分析中等复杂程度液压原理图的能力。

三）课程的适用专业与学时数1、适用专业：机械类本科机械制造及其自动化、材料成形与控制工程、农业机械等专业。

2、学时安排：总学时为45学时。

其中理论教学40学时，实验教学6学时（课内5学时，课外1学时）。

四）课程与其他课程关系1、先修基础课程：流体力学或材料成形冶金传输原理、工程力学、机械设计、电工学；2、后续专业课程：机械加工设备、机电传动与控制、工业机器人、铸造机械化、金属与塑料成形设备、模具制造工艺及设备、农业机械等。

“液气压传动与控制”课程学习指南一、课程简介液气压传动与控制技术是现代传动和控制技术的一种重要形式，微电子技术和控制理论学科的发展促进了液气压技术与控制技术的紧密结合和相互渗透，这种技术被广泛的应用于机床、工程机械、冶金机械、农业机械、塑料机械、锻压机械、航空、航天、航海、石油与煤炭等工业领域。

本课程属于专业基础课，适用于机械类各专业。

通过本课程的学习，学生能较全面的掌握液压传动与气压传动的基础知识和专业技能，为后续专业课的学习做知识准备，并为学生今后从事机电液/气设备的设计、制造及使用方面的工作打下基础。

二、教学目标通过本课程的学习，希望学生在学习完成后能够掌握液气压传动技术基本的概念、理论和方法及其在控制工程中的应用；能分析阅读中等复杂的液气压传动图，并对其进行初步的设计和验算；会选择标准元件和设计非标准元件。

三、课程框架与结构要点在教学过程中，因为气压传动与液压传动在工作原理上具有相似性，我们将教材中液压传动和气压传动两方面共十六章的内容融合整理为十一章的内容，以液压传动为主，气压传动为辅，抓共性，显不同。

课程教学共十一章，分别是第一章绪论，介绍液气压传动系统的基本工作原理、系统组成和特点；第二章流体力学基础，介绍液压系统工作介质的特性及选用、流体静力学、流体动力学、能量损失及液压传动相关的其他基础知识；第三章动力元件，介绍容积式泵的基本工作原理(共性工作原理)、泵的性能参数的定义、量纲、相互间的关系及计算；泵的基本结构、工作原理、性能特点及应用范围；第四章执行元件，介绍缸和马达的结构特点、工作原理、性能参数及相关的设计计算；第五章控制元件，介绍各种阀的结构特点，工作原理和应用；第六章辅助元件，介绍各种辅件的工作原理、类型、特点、选择与应用；第七章基本回路，介绍各类基本回路的工作特性及各种回路的特点及其应用；第八章典型液压传动系统分析，介绍典型液气压传动系统的读图及分析方法；第九章液压系统设计计算，介绍液压系统的设计步骤，设计计算方法和相关实例；第十章液压伺服系统，介绍液压伺服控制系统的分类、工作原理和应用；第十一章液气压传动与控制实验，通过实验，使学生了解外齿轮泵、轴向柱塞泵、双作用叶片泵和溢流阀的拆装过程及专用工具的使用了解外齿轮泵、轴向柱塞泵、双作用叶片泵和溢流阀的组成、工作原理、工作过程以及主要零件的结构、作用；了解液压泵的流量、压力、容积效率和总效率的测试方法测试采用节流阀的回油路节流调速回路的速度负载特性。

第八章液压系统控制元件（Control Components in Hydraulic Systems）8.1概述（INTRODUCTION）在任何液压传动系统中最重要的条件之一是控制。

如果控制元件选择不正确，整个系统起不到所需要的作用。

液压传动主要是通过称为液压阀的控制元件来实现控制的。

控制元件的选择不仅涉及到它的类型而且还要考虑其尺寸大小，操纵技术和远控能力。

控制元件有三种基本类型：✵方向控制阀；✵压力控制阀；✵流量控制阀。

方向控制阀在回路内部确定流动路线。

例如，它们确定液压缸或液压马达的工作方向。

控制流动路线的元件主要有单向阀、梭形阀和二位、三位、四位换向阀。

压力控制阀防止系统超载，它可能是由于流体需要压缩而逐渐形成的可能是由于阀开启或关闭所产生的突然冲击。

逐渐形成的压力是由溢流阀、减压阀、顺序阀、卸荷阀和平衡阀来控制的。

当然，压力反馈的油泵也能用于防止超载。

压力冲击能瞬时产生比正常系统压力高四倍的压力。

吸震器是用来消除压力冲击和衰减液压震动的液压装置。

此外，对液压回路的各管道中的流量也必须进行控制。

例如，控制决定于流量的执行元件的速度。

这类控制是通过使用流量控制阀来实现的。

变量泵也能用来控制执行元件的速度除非系统包含每一个都必须以不同的速度工作的几个执行元件。

在这种情况下就需要独立式的流量控制阀。

不平衡的流量控制阀用于不需精确的速度控制，此时由于经过流量控制阀的压降而使流量发生变化。

压力平衡流量控制阀自动调节压降的大小以保持恒定的流量。

了解各种控制元件的主要功能和工作原理是很重要的。

这类知识对于功能完善的系统是需要的，而且导致改进指定用途的流体传动系统革新方法的发现。

这是面对流体传动系统设计者最大的挑战之一。

8.2 方向控制阀（DIRECTIONAL CONTROLVALVES）一、单向阀（CHECK VALVE）✵功用：使液体只能单向通过。

✵性能要求：压力损失小，反向截止密封性好。

✵分类：普通单向阀，液控单向阀。