液壓氣壓與電傳動 教學大綱

1、大學本科專業(yè)培養(yǎng)方案課程教學大綱編 碼：ME05036 Code: ME05036 課程名稱：液壓氣壓與電傳動 Course Title: Hydraulic, Pneumatic and Electric Transmission課程類別：專業(yè)選修 Course category: Elective Courses in Specialty學 分：3 Credit(s): 3開課單位：機械與運載工程學院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述：本課程是車輛工程專業(yè)的專業(yè)選修課程，

2、以流體力學、機械原理、機械設計等為前導課程，控制工程、液壓與氣動傳動等為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下基礎。本課程主要包括流體靜力學和動力學的基礎知識與基本規(guī)律、液壓氣動電傳動系統的組成及結構、液壓氣動元件與電傳動元件的工作原理、常用液壓氣壓與電傳動系統的功能分析等內容，學生需要了解常見液壓氣壓與電傳動元件，理解其工作原理、特點及應用范圍，掌握液壓氣動系統以及電傳動系統設計計算的一般方法，并能正確選擇其元件、靈活運用相關手冊/圖冊等制定液壓氣壓與電傳統系統及其配套設備。通過學習本課程，學生獲得液壓氣壓與電傳動相關的基本理論、基本知識和基本技能，鍛煉和提升分析解決復雜機械工程實際問題、運用相關工具與資料

3、進行系統/部件/工藝流程設計、自主學習與創(chuàng)新等多方面的能力。Course description: This course is one of the elective courses in Specialized Education for students who major in Vehicle Engineering. Led by Fluid Mechanics, Mechanical Theory, Mechanical Design, this course lays the foundation for the follow-up professional courses su

4、ch as Control Engineering, Hydraulics and Pneumatics, etc. The main contents include the basic knowledge & laws in fluid statics and dynamics; integrity and mechanical assembling of hydraulic, pneumatic and electric drive systems; the work principle of the components in hydraulic, pneumatic and

5、electric drive systems; the functional analysis of the general hydraulic, pneumatic and electric drive systems. Students need to know the common components in hydraulic, pneumatic and electric drive systems, understand their operating principles, characteristics and applications; grasp the common me

6、thods for designing and calculating the parameters of the hydraulic, pneumatic and electric drive systems; utilize flexibly the relevant manuals and atlas to program the assembling plan as well as to design or to select properly equipments of hydraulic, pneumatic and electric drive systems. Through

7、this course, students can acquire the basic theories,the basic knowledge and the basic skills in hydraulic, pneumatic and electric drive systems, foster and improve their abilities such as analyzing and solving complex practical engineering problems, utilizing the relevant tools and data to design t

8、he machining systems, parts and to program the processing plans, and independent learning and independent innovation.課程內容（一）課程教學目標通過本課程的教學，使學生具備以下能力：1. 具有解決復雜機械工程問題所需的機械制造基礎知識及其應用能力（畢業(yè)要求1.3）。2. 能夠將數學、自然科學基本原理應用于復雜機械工程問題的識別、表達（畢業(yè)要求2.1）。3. 通過分析復雜機械工程問題的影響因素，論證解決方案的可行性與合理性，并獲得有效結論（畢業(yè)要求2.3）。4. 能夠運用所學工程知

9、識，設計滿足特定需求的機械系統、部件或工藝流程（畢業(yè)要求3.2）。（二）基本教學內容緒論教學目的：通過本章的學習，要求學生了解液壓氣壓與電傳動系統在綜合國立競爭中的重要性、液壓氣壓與電傳動系統的發(fā)展歷史、現代液壓氣壓與電傳動技術的發(fā)展趨勢，明確本課程的學習目的與學習要求。相應畢業(yè)要求：1.3教學內容：1. 液壓氣壓與電傳動系統及技術在綜合國立競爭中的重要性。2. 液壓氣壓與電傳動系統的發(fā)展簡史。3. 現代液壓氣壓與電傳動系統及技術的發(fā)展趨勢。4. 課程的性質、目的與學習要求。學時分配：課堂教學2學時第一篇 液壓傳動第一章、液壓傳動基礎知識教學目的： 通過本章的學習，了解常用液壓油的種類、物理性

10、質，掌握液壓油的靜力學、運動學和動力學規(guī)律。具有合理選用液壓油及其使用環(huán)境的初步能力。具有分析計算液壓油靜力學以及動力學中流量壓力變化的初步能力。了解一些液壓油工作時的特殊現象。教學重點：液壓油的種類；流體靜力學、動力學的基礎知識；孔口和縫隙流動；空穴現象。教學難點：管路系統中的壓力損失；孔口縫隙流動中的計算問題。相應畢業(yè)要求：1.1教學內容：1. 常用液壓油的物理性質及種類。 2. 流體靜力學、動力學的基礎知識。 3. 管路系統中的壓力損失。 5. 孔口縫隙流動，液壓沖擊、空穴現象。學時分配：課堂教學4學時第二-五章、液壓動力元件；液壓執(zhí)行元件；液壓控制元件；液壓輔助元件教學目的： 通過本章

11、的學習，要求學生了解與掌握的基本概念（液壓動力元件；液壓控制元件；液壓輔助元件等），掌握各類元件的分類和特點，能夠識別各元件的結構和組成零件，掌握它們的動作原理和工作原理，能夠識別各元件在系統中的功能和作用，能夠對應不同的液壓系統熟練選用合適的元件。教學重點：各元件的分類及其結構特征，各元件的動作原理和功能，以及各元件的應用。教學難點：液壓泵的功率計算；控制元件的動作原理；各元件的功能及其應用。相應畢業(yè)要求：1.3教學內容：1. 液壓動力元件中的一些簡單計算，結構分析及動作原理。2. 液壓執(zhí)行元件的設計計算。3. 液壓控制元件的分類，動作原理及應用。4. 液壓輔助元件的作業(yè)。學時分配：課堂教學

12、6學時，小班討論2學時第六章、液壓基本回路教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解有哪些基本的液壓回路（調壓回路、調速回路等），熟悉和掌握液壓基本回路的功能；能夠分析、使用和設計各種簡單的液壓傳動系統。教學重點：幾個基本的液壓回路（壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路）；基本回路的系統組成及功能。教學難點：液壓基本回路中各液壓元件的作用；液壓基本回路的動作原理；如何采用液壓基本回路設計一些簡單的液壓系統。相應畢業(yè)要求：2.2教學內容：1. 壓力控制回路。2. 速度控制回路。3. 多缸工作控制回路。4. 其他回路。學時分配：課堂教學2學時，實驗課2學時第七章、典型液壓傳動系統教學目的：

13、通過本章的學習，要求學生了解機械設備工況對液壓系統的要求；了解液壓系統圖中包含哪些元件，且能夠將系統分解為若干工作單元；能夠單獨分析液壓系統圖中的子系統；能夠根據系統使用的基本回路的性能，對系統作綜合分析，并歸納整個液壓系統的特點。教學重點：幾個典型的液壓傳動系統的組成和簡圖；幾個典型的液壓傳動系統的工作原理及其能夠實現的具體功能。教學難點：典型液壓傳動系統中各元件所實現的功能；區(qū)分系統中各子系統及其實現的功能；采用液壓元件和基本回路的原因。相應畢業(yè)要求：1.3、2.3教學內容：1. 組合機床動力滑臺液壓系統。2. 萬能外圓磨床液壓系統。3. 液壓壓力機液壓系統。4. 裝卸堆碼機液壓系統。學時

14、分配：課堂教學2學時，實驗課2學時第八章、液壓系統的設計與計算教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解液壓系統設計中的一些基本經驗；能夠對液壓系統設計時進行工況分析；能夠擬定液壓系統原理圖；能夠自主計算和選擇液壓元件；能夠驗算液壓系統的性能。教學重點：液壓系統設計中原理圖的擬定；液壓元件的選用方法及簡單計算。教學難點：如何根據工況來擬定液壓系統；擬定液壓系統原理圖；如何選用合適的液壓元件。相應畢業(yè)要求：1.3、2.1、3.2教學內容：1. 明確設計要求，進行工況分析。2. 擬定液壓系統原理圖。3. 液壓元件的計算和選擇。4. 液壓系統的性能驗算。5. 繪制工作圖和編制技術。6. 液壓系統設計計

15、算舉例。學時分配：課堂教學2學時第二篇 氣壓傳動第九章、氣壓傳動基礎知識教學目的：了解空氣的物理性質；掌握氣體狀態(tài)方程以及一些基本的氣體流動規(guī)律；了解壓力容器中充氣與放氣時氣體狀態(tài)變化及其過程中的一些計算。教學重點：氣體的基本物理性質；氣體狀態(tài)方程；氣體的充填與放出；。教學難點：氣體的壓縮性；流量系數；氣體充填與放出中的壓力變化及其計算。相應畢業(yè)要求：1.1、2.1教學內容：1. 空氣的物理性質。2. 氣體狀態(tài)方程。3. 氣體流動規(guī)律及其中的計算問題。4.邏輯運算簡介。學時分配：課堂教學4學時，小班討論2學時第十-十二章、氣源裝置及氣動輔助元件；氣動執(zhí)行元件；氣動控制元件教學目的：通過本章的學

16、習，要求學生了解與掌握的基本概念（氣源裝置及氣動輔助元件；氣動執(zhí)行元件；氣動控制元件等），掌握各類氣動元件的分類和特點，能夠識別各氣動元件的結構和組成零件，掌握它們的動作原理和工作原理，能夠識別各氣動元件在系統中的功能和作用，能夠對應不同的氣動系統熟練選用合適的元件。教學重點：各氣動元件的分類及其結構特征，各元件的動作原理和功能，以及各元件的應用。教學難點：氣動元件與液壓元件的區(qū)別；各氣動元件的工作原理和功能。相應畢業(yè)要求：1.3教學內容：1. 氣源裝置及氣動輔助元件，供氣系統的管道設計。2. 氣動執(zhí)行元件（氣缸與氣動馬達）。3. 氣動控制元件（方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥以及氣動邏輯元

17、件）。學時分配：課堂教學6學時，實驗課2學時第十三章、氣動基本回路教學目的：通過本章的學習，要求學生了解有哪些基本的氣動回路，熟悉和掌握氣動基本回路的功能；能夠分析、使用和設計各種簡單的氣壓傳動系統。教學重點：幾個基本的氣動回路（換向回路、速度控制回路、壓力控制回路等）；基本回路的系統組成及功能。教學難點：氣動基本回路中各元件的作用；氣動基本回路的工作原理。 相應畢業(yè)要求：2.2教學內容：1. 換向回路。2. 速度控制回路。3. 壓力控制回路。4. 氣液聯動回路。5. 計數、延時、安全保護回路。6. 順序動作回路。學時分配：課堂教學2學時第十四章、氣動程序系統設計與氣動傳動系統實例教學目的：通

18、過本章的學習，要求學生了解氣動程序系統的概念；初步具備采用信號-動作（X-D）狀態(tài)圖法來對氣動系統進行設計；了解一些基本的氣動傳動系統實例；理解這些氣動系統是如何實現其功能的。教學重點：X-D狀態(tài)圖法；氣動系統設計步驟；幾個典型的氣動系統實例。教學難點：X-D狀態(tài)圖的繪制；邏輯原理圖及氣動回路圖的繪制；氣動系統功能的實現。 相應畢業(yè)要求：1.3、2.3教學內容：1. 行程程序控制系統的設計步驟。2. 多缸單往復行程程序回路與多缸多往復行程程序回路設計。3. 氣動傳動系統實例（氣動機械手、氣動鉆床、工件夾緊等氣壓傳動系統）。學時分配：課堂教學2學時第三篇 電傳動第十五章、電機的工作特性教學目的：通過本章的學習，要求學生簡單了解三種電機的工作特點、原理和功能（直流電動機、交流電動機、步進電動機）；能夠在工程實際中初步具備選用這些電機的能力；教學重點：三種電機的結構特點、工作原理和選用方法。教學難點：直流電動機與三相異步電動機的啟動特性、調速特性、制動特性； 相應畢業(yè)要求：1.3教學內容：1. 直流電動機的基本機構和工作原理。2. 直流他勵電動機的機械特性；啟動特性；調速特性；制動特性。3. 三相異步電動機的基本機構和工作原理。4. 三相異步