機械基礎(chǔ)液壓傳動教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上天門職業(yè)學(xué)院教案20172018學(xué)年度第一學(xué)期開課院系 機電學(xué)院 課程名稱 機械基礎(chǔ)（液壓傳動） 授課班級 16級中職數(shù)模 任課教師 朱迪臣 天門職業(yè)學(xué)院教案(首頁)章節(jié)名稱第十四章 液壓傳動14.1液壓傳動的基本原理授課安排授課時數(shù)2授課方法理論講授授課教具PPT時間班級16級數(shù)模教學(xué)目的1、理解液壓傳動的基本原理、兩個重要的基本概念；2、學(xué)會液壓傳動的組成；3、理解液壓傳動的優(yōu)缺點及應(yīng)用；4、知道液壓技術(shù)發(fā)展動態(tài)。教學(xué)重點1、液壓傳動的基本理論2、液壓傳動的三個過程教學(xué)難點液壓傳動的基本概念教 學(xué) 內(nèi) 容一、復(fù)習(xí)舊課（5分鐘）二、導(dǎo)入新課（5分鐘）三、講授新課（7

2、5分鐘）四、小結(jié)（5分鐘）專心-專注-專業(yè)天門職業(yè)學(xué)院教案（附頁）教學(xué)設(shè)計與時間安排方法及手段在第一講進行之前，首先組織學(xué)生觀看液壓傳動在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域中的應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容的錄像，為進一步學(xué)習(xí)車床的傳動系統(tǒng)和主要結(jié)構(gòu)做準(zhǔn)備。一、【復(fù)習(xí)提問】 5分鐘什么是液壓傳動？液壓傳動利用液體靜壓力傳遞動力液壓傳動是以液體作為工作介質(zhì)進行能量傳遞的傳動方式。液壓傳動主要是利用液體的壓力能來傳遞能量。二、【導(dǎo)入】 5分鐘液壓傳動的工作原理？液壓傳動的工作原理，可以用一個液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韥碚f明。三、【新課內(nèi)容及實踐】 75分鐘點睛：本章學(xué)習(xí)技巧頭腦中有液壓傳動的畫面，緊跟屏幕，注意液體流動的方向。第一節(jié) 液壓

3、傳動的工作原理一、液壓傳動系統(tǒng)的工作原理圖1-1液壓千斤頂工作原理圖1杠桿手柄2小油缸3小活塞4，7單向閥5吸油管6，10管道8大活塞9大油缸11截止閥12油箱通過對上面液壓千斤頂工作過程的分析，可以初步了解到液壓傳動的基本工作原理。液壓傳動是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質(zhì)。壓下杠桿時，小油缸2輸出壓力油，是將機械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，壓力油經(jīng)過管道6及單向閥7，推動大活塞8舉起重物，是將油液的壓力能又轉(zhuǎn)換成機械能。大活塞8舉升的速度取決于單位時間內(nèi)流入大油缸9中油容積的多少。由此可見，液壓傳動是一個不同能量的轉(zhuǎn)換過程。1、簡化模型在液壓傳動中，人們利用沒有固定形狀但具有確定體積的液體

4、來傳遞力的運動。下圖是一個經(jīng)過簡化的液壓傳動模型。圖中有兩個直徑不同的液壓缸2和4，缸內(nèi)各有一個與內(nèi)壁緊密配合的活塞。如圖活塞5上有重物W則當(dāng)活塞1上施加的力F達到一定大小時，就能阻止重物W下降。2、力比和速比1） 等壓特性:根據(jù)帕斯卡定律“平衡液體內(nèi)某一點的液體壓力等值地傳遞到液體內(nèi)各處”，即：輸出端的力之比等于二活塞面積之比。P1=P2=P=F/A1=W/A2或 ：W/F=A2/A12） 等體積特性：假設(shè)活塞1向下移動體積L1則液壓缸被擠出的液體體積為A1L1。這部分液體進入液壓缸4，使活塞5上升L2，其讓出的體積為A2L2 。即： A1L1=A2L2 或 L2/L1=A1/A2進一步認(rèn)為

5、這些動作是在時間t內(nèi)完成，活塞1的速度v1=L1/t，活塞5的速度v2=L2/t，則有： V2/V1=A1/A2這說明輸出，輸入的位移和速度都與二活塞面積成反比。上式可寫成： A1V1=A2V2這在流體力學(xué)中稱為液流連續(xù)性原理，它反映了物理學(xué)中質(zhì)量守恒這一現(xiàn)實。3. 能量守恒特性 WV2=FV1注：等式左邊和右邊分別代表輸出和輸入的功率。這說明能量守恒也適用于液壓傳動。通過以上分析，上述模型中兩個不同面積的活塞和液壓缸相當(dāng)于機械傳動中的杠桿，其面積比相當(dāng)于杠桿比，即A1/A2=b/a。因之采用液壓傳動可達到傳遞動力，增力，改變速比等目的，并在不考慮損失的情況下保持功率不變。4. 兩個重要概念1

6、. 液壓傳動中的液體壓力取決于負(fù)載2. 流量決定速度四、【課內(nèi)小結(jié)】 5分鐘總結(jié)本次課講解內(nèi)容。本次課程是液壓傳動的第一次課，難點是液壓傳動的基本概念；舉例應(yīng)簡單易懂，易于理解。對兩個重要概念的建立和理解對整個課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。重點是液壓傳動的基本理論。觀看錄像10分鐘。教師邊播放、邊講解，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察。使學(xué)生對液壓傳動有一初步的感性認(rèn)識。本章開始，使學(xué)生對整章的學(xué)習(xí)方法有個大概的了解，提高學(xué)習(xí)效率。多媒體課件演示通過對機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)的分析使學(xué)生建立壓力決定于負(fù)載的概念指出這是本章的重點：適當(dāng)放慢速度，要求學(xué)生學(xué)會。重點內(nèi)容結(jié)合板書便于學(xué)生記筆記。加深理解和記憶。引導(dǎo)學(xué)生帶著問題

7、學(xué)習(xí)下面的內(nèi)容，一邊學(xué)習(xí)，一邊自己找到答案。天門職業(yè)學(xué)院教案(首頁)章節(jié)名稱第十四章 液壓傳動14.1液壓傳動的基本原理授課安排授課時數(shù)2授課方法理論講授授課教具PPT時間班級16級數(shù)模教學(xué)目的1、理解液壓傳動的基本原理、兩個重要的基本概念；2、學(xué)會液壓傳動的組成；3、理解液壓傳動的優(yōu)缺點及應(yīng)用；4、知道液壓技術(shù)發(fā)展動態(tài)。教學(xué)重點液壓傳動系統(tǒng)的組成及圖形符號了解液壓傳動各部分地工作性質(zhì)教學(xué)難點學(xué)會正確地識圖教 學(xué) 內(nèi) 容一、復(fù)習(xí)舊課（5分鐘）二、導(dǎo)入新課（5分鐘）三、講授新課（75分鐘）四、小結(jié)（5分鐘）教學(xué)設(shè)計與時間安排方法及手段一、【復(fù)習(xí)提問】 5分鐘液壓傳動地作用原理是什么？二、【導(dǎo)入】

8、 5分鐘液壓傳動的組成有哪些？三、【新課內(nèi)容及實踐】 75分鐘第二節(jié) 液壓傳動系統(tǒng)的組成及圖形符號圖1-2為一臺簡化了的機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)。我們通過它進一步了解液壓傳動系統(tǒng)應(yīng)具備的基本性能和組成情況。圖1-2機床工作臺液壓系統(tǒng)工作原理圖1工作臺2液壓缸3活塞4換向手柄5換向閥6，8，16回油管7節(jié)流閥9開停手柄10開停閥11壓力管12壓力支管13溢流閥14鋼球15彈簧17液壓泵18濾油器19油箱液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭組成。其工作原理如下：液壓泵由電動機驅(qū)動后，從油箱中吸油。油液經(jīng)濾油器進入液壓泵，油液在泵腔中從入口低壓到泵出口高壓，在圖1-2(a)所示狀態(tài)下，通過開停閥、節(jié)流閥

9、、換向閥進入液壓缸左腔，推動活塞使工作臺向右移動。這時，液壓缸右腔的油經(jīng)換向閥和回油管6排回油箱。如果將換向閥手柄轉(zhuǎn)換成圖1-2(b)所示狀態(tài)，則壓力管中的油將經(jīng)過開停閥、節(jié)流閥和換向閥進入液壓缸右腔、推動活塞使工作臺向左移動，并使液壓缸左腔的油經(jīng)換向閥和回油管6排回油箱。工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。當(dāng)節(jié)流閥開大時，進入液壓缸的油量增多，工作臺的移動速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時，進入液壓缸的油量減小，工作臺的移動速度減小。為了克服移動工作臺時所受到的各種阻力，液壓缸必須產(chǎn)生一個足夠大的推力，這個推力是由液壓缸中的油液壓力所產(chǎn)生的。要克服的阻力越大，缸中的油液壓力越高；反之壓力就越低。這種

10、現(xiàn)象正說明了液壓傳動的一個基本原理壓力決定于負(fù)載。二、液壓傳動系統(tǒng)的組成提問：液壓傳動系統(tǒng)由哪些部分組成？從機床工作臺液壓系統(tǒng)的工作過程可以看出，一個完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)該由以下五個主要部分來組成：1.能源裝置(動力元件)：它是供給液壓系統(tǒng)壓力油，把機械能轉(zhuǎn)換成液壓能的裝置。最常見的形式是液壓泵。2.執(zhí)行裝置(元件)：它是把液壓能轉(zhuǎn)換成機械能以驅(qū)動工作機構(gòu)的裝置。其形式有作直線運動的液壓缸，有作回轉(zhuǎn)運動的液壓馬達，它們又稱為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。3.控制調(diào)節(jié)裝置(元件)：它是對系統(tǒng)中的壓力、流量或流動方向進行控制或調(diào)節(jié)的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等。4.輔助裝置(元件)

11、：上述三部分之外的其他裝置，例如油箱，濾油器，油管等。它們對保證系統(tǒng)正常工作是必不可少的。5.工作介質(zhì)：傳遞能量的流體，即液壓油等。三、液壓傳動系統(tǒng)圖的圖形符號圖1-3機床工作臺液壓系統(tǒng)的圖形符號圖1工作臺2液壓缸3油塞4換向閥5節(jié)流閥6開停閥7溢流閥8液壓泵9濾油器10油箱圖1-2所示的液壓系統(tǒng)是一種半結(jié)構(gòu)式的工作原理圖它有直觀性強、容易理解的優(yōu)點，當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時，根據(jù)原理圖檢查十分方便，但圖形比較復(fù)雜，繪制比較麻煩。我國已經(jīng)制定了一種用規(guī)定的圖形符號來表示液壓原理圖中的各元件和連接管路的國家標(biāo)準(zhǔn)，即“液壓系統(tǒng)圖圖形符號(GB78676)”。四、【課內(nèi)小結(jié)】 5分鐘總結(jié)本次課講解內(nèi)容。

12、對兩個重要概念的建立和理解對整個課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。重點是液壓傳動的基本理論。引導(dǎo)學(xué)生識圖。使學(xué)生對液壓傳動各部件地圖標(biāo)有一初步的認(rèn)識。多媒體課件演示通過對機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)的分析使學(xué)生建立壓力決定于負(fù)載的概念指出這是本章的重點：適當(dāng)放慢速度，要求學(xué)生學(xué)會。重點內(nèi)容結(jié)合板書便于學(xué)生記筆記。加深理解和記憶。引導(dǎo)學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)下面的內(nèi)容，一邊學(xué)習(xí)，一邊自己找到答案。天門職業(yè)學(xué)院教案(首頁)章節(jié)名稱第十四章 液壓傳動14.1液壓傳動的基本原理授課安排授課時數(shù)2授課方法理論講授授課教具PPT時間班級16級數(shù)模教學(xué)目的1、理解液壓傳動的基本原理、兩個重要的基本概念；2、學(xué)會液壓傳動的組成；3、理解

13、液壓傳動的優(yōu)缺點及應(yīng)用；4、知道液壓技術(shù)發(fā)展動態(tài)。教學(xué)重點了解液壓傳動地優(yōu)缺點舉例生活中應(yīng)用液壓傳動的優(yōu)勢教學(xué)難點分析生活中液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用教 學(xué) 內(nèi) 容一、復(fù)習(xí)舊課（5分鐘）二、導(dǎo)入新課（5分鐘）三、講授新課（75分鐘）四、小結(jié)（5分鐘）教學(xué)設(shè)計與時間安排方法及手段一、【復(fù)習(xí)提問】 5分鐘液壓傳動各部件地識別二、【導(dǎo)入】 5分鐘液壓傳動有什么優(yōu)點，為什么要使用液壓傳動？三、【新課內(nèi)容及實踐】 75分鐘第三節(jié) 液壓傳動的優(yōu)缺點及應(yīng)用一、液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動之所以能得到廣泛的應(yīng)用，是由于它與機械傳動、電氣傳動相比具有以下的主要優(yōu)點：(1)由于液壓傳動是油管連接，所以借助油管的連接可以

14、方便靈活地布置傳動機構(gòu)，這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動，以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機等重型工程機械上，已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。(2)液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如，相同功率液壓馬達的體積為電動機的12%13%。液壓泵和液壓馬達單位功率的重量指標(biāo)，目前是發(fā)電機和電動機的十分之一，液壓泵和液壓馬達可小至0.0025N/W(牛/瓦),發(fā)電機和電動機則約為0.03N/W。(3)可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達，可以實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達12000

15、，并可在液壓裝置運行的過程中進行調(diào)速。(4)傳遞運動均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時速度較穩(wěn)定。正因為此特點，金屬切削機床中的磨床傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。(5)液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護借助于設(shè)置溢流閥等，同時液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。(6)液壓傳動容易實現(xiàn)自動化借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時，能很容易地實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控。(7)液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。液壓傳動優(yōu)點總結(jié)1.優(yōu)點:功率大來重量輕, 大力大矩顯威風(fēng);運動平穩(wěn)響應(yīng)快, 無機調(diào)速顯神通;操縱簡單自動化, 過載保護它更行;元件標(biāo)準(zhǔn)系列化, 散熱潤滑也

16、出名.二、液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點(1)液壓系統(tǒng)中的漏油等因素，影響運動的平穩(wěn)性和正確性，使得液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比。(2)液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體粘性變化，引起運動特性的變化，使得工作的穩(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。(3)為了減少泄漏，以及為了滿足某些性能上的要求，液壓元件的配合件制造精度要求較高，加工工藝較復(fù)雜。(4)液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。(5)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除。液壓傳動缺點總結(jié)難保嚴(yán)格傳動比, 液壓不宜遠(yuǎn)距離;元件精度要求高, 溫度影響需注意;信號傳遞不如電, 液壓介質(zhì)很嬌氣;總的效率比較低,

17、找到故障較費力.總之，液壓傳動的優(yōu)點是主要的，隨著設(shè)計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點正在逐步加以克服。液壓傳動有著廣泛的發(fā)展前景。機械、電子（計算機） 、液壓三者相結(jié)合的機電液一體化技術(shù)電子是神經(jīng)，液壓是肌肉，機械是骨頭。四、【課內(nèi)小結(jié)】 5分鐘總結(jié)本次課講解內(nèi)容。重點是對生活中常接觸地液壓傳動系統(tǒng)做分析地過程。本章開始，使學(xué)生對整章的學(xué)習(xí)方法有個大概的了解，提高學(xué)習(xí)效率。多媒體課件演示指出這是本章的重點：適當(dāng)放慢速度，要求學(xué)生學(xué)會。重點內(nèi)容結(jié)合板書便于學(xué)生記筆記。加深理解和記憶。引導(dǎo)學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)下面的內(nèi)容，一邊學(xué)習(xí)，一邊自己找到答案。天門職業(yè)學(xué)院教案(首頁)章節(jié)名稱第十四章 液壓傳動

18、14.2液壓油授課安排授課時數(shù)2授課方法理論講授授課教具PPT時間班級16級數(shù)模教學(xué)目的1、液壓油的選用原則。2、液壓油的污染及控制3、液壓油的種類。4、液體靜力學(xué)公式。教學(xué)重點液壓油的選用原則液壓油的種類教學(xué)難點液壓油的選用原則教 學(xué) 內(nèi) 容一、復(fù)習(xí)舊課（5分鐘）二、導(dǎo)入新課（5分鐘）三、講授新課（75分鐘）四、小結(jié)（5分鐘）教學(xué)設(shè)計與時間安排方法及手段一、【復(fù)習(xí)提問】 5分鐘液壓傳動各部件地識別二、【導(dǎo)入】 5分鐘液壓傳動有什么優(yōu)點，為什么要使用液壓傳動？三、【新課內(nèi)容及實踐】 75分鐘一、液壓介質(zhì)的種類(液壓油的分類)普通液壓油專用液壓油1、石油基液壓油 抗磨液壓油高粘度指數(shù)液壓油合成液

19、壓油磷酸酯液壓油2、難燃液壓油 水乙二醇液壓油含水液壓油 油包稅乳化液乳化液 水包油乳化油1)石油基液壓油這種液壓油是以石油的精煉物為基礎(chǔ)，加入各種為改進性能的添加劑而成。添加劑有抗氧添加劑、油性添加劑、抗磨添加劑等。不同工作條件要求具有不同性能的液壓油，不同品種的液壓油是由于精制程度不同和加入不同的添加劑而成。2) 合成液壓油磷酸脂液壓油是難燃液壓油之一。它的使用范圍寬，可達-54135。抗燃性好，氧化安定性和潤滑性都很好。缺點是與多種密封材料的相容性很差，有一定的毒性。3)乙二醇液壓油 這種液體由水、乙二醇和添加劑組成，而蒸餾水占3555，因而抗燃性好。這種液體的凝固點低，達-50，粘度指數(shù)高（130170），為牛頓流體。缺點是能使油漆涂料變軟。但對一般密封材料無影響。4)乳化液 乳化液屬抗燃液壓油，它由水、基礎(chǔ)油和各種添加劑組成。分水包油乳化液和油包水乳化液，前者含水量達9095，后者含水量大