《液压与气动原理》课程教学大纲

《液压与气动原理》课程教学大纲课程名称液压与气动原理课程代码MEAU3008英文名称Principle ofFluid DriveAir Drive课程性质专业必修课程学分/学时3学分/45学时开课学期第5学期适用专业机械工程、机械电子工程专业先修课程机械制图、机械原理、理论力学、材料力学、金工实习后续课程无开课单位机电工程学院课程负责人大纲执笔人朱刚贤大纲审核人

一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质《液压与气动原理》是机械工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程等涉及机械类专业的一门专业必修课程本课程系统讲述了液压与气压传动的基本理论、液压与气动元件的结构原理和特点、液压与气动基本回路的功用和组成、液压与气压系统的分析、设计和计算，并介绍了现今常用的典型液压与气压传动系统等内容培养学生具备分析、理解、应用液压系统的能力，以及能对液压与气压系统进行设计计算的能力教学目标为了满足培养工程技术人才的需求,更好地为工程实际服务，本课程采用《卓越工程师教育培养机械类创新系列》的规划教材，使学生系统掌握液压与气压传动的基本理论知识，原理和计算方法，以工程应用案例为导向，充分调动学生学习的积极性和创造性，激发学生学习的内在动力和热情，使学生感到学有所用，从而提高学生的实践能力和创新能力，培养具有国际竞争力的工程技术人才本课程的具体教学目标如下

1.掌握液压与气压传动的基本原理和系统组成，了解液压传动系统的特点、应用与发展概况，让学生认识液压与气压传动在机械制造过程中的使用价值，从感性上认同该课程的重要性，培养学生对该课程学习的积极性

2.掌握液体与气体传动的工作介质，流体静力学和流体动力学基本知识（三大定律）熟悉流体流动时的能量损失、孔口和缝隙流动时的流量计算公式，熟悉气体动力学基本方程了解液压冲击与空穴现象让学生掌握液压与气压技术领域中的新理论、新技术、新知识

3.掌握液压动力元件、执行元件的工作原理及控制阀的调控原理，熟悉辅助元件的功能；了解气源装置、辅助元件及气动执行元件的工作原理，使学生能正确选用液压和气动元器件，为回路设计做准备

4.掌握各种控制回路，使学生初步具备对液压与气动系统进行分析和调试的能力，提高学生分析和解决工程实际问题的能力教学目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标对应关系说明掌握液体与气体传动的工作介质，流体静力学和流体动力学基教学目标2毕业要求1:1-2能将掌握液压与气压传动基本知识（三大定律）础知识，用于解决传动、机械掌握液压动力元件、执行元件的分析问题加工、制造等工程实际问题工作原理及控制阀的调控原理教学目标32-3能运用所学专业知识与理毕业要求2掌握液压与气压传动的基本原理论，分析复杂工程问题的影响教学目标1和系统组成，针对传动出现问题，因素、关键环吊，设计及提出解决方案提出解决方案解决方案掌握各种控制回路，使学生初步毕业要求33-2能针对智能装备、机械加工具备对液压与气动系统进行分析等需求独立提出设计方案和工教学目标4和调试的能力，能够验证所提方验证方案艺方案，并论证其正确性案的正确性毕业要求44-2能够选用或搭建实验装置或掌握各种控制回路系统组成，搭仿真系统，采用科学的实验方教学目标4搭建实验平建回路实验系统平台，开展实验法，安全地开展实验台研究毕业要求5掌握液压动力元件、执行元件的5-2能熟练使用机械类仪器和设教学目标3工作原理及控制阀的调控原理及备检测机械装备和机械使用现代工功能；能够使用现代工具具加工的关键参数正确选用及测试元器件的参数及优劣

二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容重点内容★;难点内容A）

1、绪论（1学时）（支撑教学目标D

1.1液压与气压传动的工作原理

1.2液压与气压传动系统的组成和表示方法

1.3液压与气压传动的特点

1.4液压与气压传动技术的应用与发展＞目标及要求1）掌握液压与气压传动的基本工作原理，掌握系统的组成支；2）熟悉液压与气压传动系统的表示方法支；3）了解液压与气压传动技术的应用与发展＞讨论内容就工程应用案例自卸车车厢举倾结构的系统组成及工作原理＞作业内容液压与气压传动的定义、特点、系统组成及表示方法

2、流体力学基础（9学时）（支撑教学目标2）

3.1液压与气压传动的工作介质

3.2液体静力学

3.3气态状态方程

3.4流体动力学

3.5液体流动时的压力损失

3.6孔口及缝隙的压力流量特性

3.7液压冲击与空穴现象

3.8气体动力学＞目标及要求1）熟悉流体与气体传动的工作介质，流体静力学；2）掌握流体动力学基本知识（三大定律），流体流动时的能量损失、孔口和缝隙流动时的流量计算公式3）熟悉气体动力学基本方程A；4）了解液压冲击与空穴现象；＞讨论内容结合工程应用案例，讨论液压减震器的工作原理＞作业内容判定流体的流动状态及其依据；连续性方程及伯努利方程的物理意义及计算公式，流体流动时的能量损失计算公式、小孔及缝隙流量公式在液压元器件中的应用＞自学拓展就流体静力学内容，自学大学物理相关知识

3、液压与气压传动动力元件（6学时）（支撑教学目标3）

4.1液压泵概述

4.2齿轮泵

4.3叶片泵

4.4柱塞泵

4.5各类液压泵的主要性能及其应用

4.6气源装置

4.7气源净化设备目标及要求:1）掌握液压泵的工作原理及其特点★,了解液压泵的性能参数；2）熟悉液压泵效率计算公式及齿轮泵、叶片泵、柱塞泵流量计算公式★；3）熟悉气源装置的工作原理，了解气源净化设备；4）了解各类液压泵主要性能及选择原则＞讨论内容结合工程应用案例，讨论船舱水密门的液压系统，分析所采用液压泵类别及其选择原因＞作业内容1）液压泵的工作原理及其特点；2）计算液压泵的容积效率、不同转速下液压泵的流量计算公式；

4、液压与气压传动执行元件（7学时）（支撑教学目标3）

4.1液压马达

4.2气动马达

4.3液压缸

4.4气缸＞目标及要求1）掌握液压马达及液压缸的工作原理★；2）掌握液压缸（特别是差动连接）产生推力及速度计算公式，掌握液压马达产生的扭矩及转速的计算公式★小3）掌握液压缸的设计计算4）熟悉气动马达及气缸的工作原理＞讨论内容结合工程应用案例，讨论码头移动式登船梯的工作原理及运行过程中产生的推力及速度＞作业内容:1）单杠式活塞缸往复运动产生的推力与速度;2）差动连接产生的推力及速度；

5、液压控制阀及气动控制传（10学时）（支撑教学目标3）3）液压缸的设计计算

5.1液压控制阀概述

5.2液压方向控制阀

5.3压力控制阀

5.4流量控制阀

5.5插装阀和叠加阀

5.6比例控制阀和伺服控制阀

5.7电液数字阀

5.8气动控制阀＞目标及要求1）了解控制阀的功能及分类；2）掌握方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀的工作原理支；3）熟练运用压力控制阀、流量控制阀调控系统的工作压力及运行速度4）了解插装阀、叠加阀、比例控制阀、伺服控制阀、电液数字阀和气动控制阀＞讨论内容结合工程应用案例，讨论汽车防抱制动系统的工作原理及控制阀的运行过程＞作业内容1）改装方向控制阀；2）运用压力控制阀、流量控制阀调控系统的工作压力及运行速度

6、辅助元件（2学时）（支撑教学目标3）

6.1液压辅助元件

6.2气动辅助元件＞目标及要求1）了解液压辅助元件及气动辅助元件的组成及用途＞讨论内容就工程应用案例油管的设计与流量开关，了解辅助元件的用途

7、液压与气压传动基本回路（7学时）（支撑教学目标4）

1.1方向控制回路

1.2压力控制回路

1.3速度控制回路

1.4多缸动作回路

1.5气动基本回路＞目标及要求1）掌握方向控制阀、压力控制阀及速度控制回路的工作原理★;2）熟悉多缸动作的工作原理；3）了解气动基本回路的工作原理＞讨论内容结合工程应用案例气动移门的工作原理＞作业内容判定液压缸的动作情况、产生的工作压力及运行速度

8、典型液压与气压传动系统分析（3学时）（支撑教学目标4）

3.1组合机床动力滑台液压传动系统分析

3.2液压机液压传动系统分析＞目标及要求:1）熟悉组合机床动力滑台液压传动系统及其工作原理2）熟悉液压机液压传动系统及其工作原理；3）熟悉气动张力控制系统的工作原理

三、教学方法在教学方式上，根据具体教学内容，综合运用课堂讲授和演示相结合、课堂讨论和课堂练习，通过引入问题和启发式教学，使学生更加明确教学内容的知识体系，引导学生主动学习，激发内在学习动机，提高课堂的积极性在目前的实验教学条件基础上，及时采用实验练习法，强化所学知识的理解和运用，培养学生解决实际问题的能力在实验教学过程中，引导学生发现问题，思考解决方案，巩固教学内容结合具体教学内容，本课程所采用的教学方法说明如下

1.结合工程实例引出具体教学内容本课程本身是一门应用性非常强的学科，常规教学方式一般是提出概念，解释概念及举例说明的模式，该模式相对单一，学生被动接收，参与教学活动的积极性不高所以，就本课程的特点，从实例直接出发，让学生认识本课程的实用性及应用价值，激发学生的积极性，进而提高教学效果

2.就元器件的工作原理，上课时采用多媒体视频，动画的方式播放出来由于多媒体播出的效果直接、形象、易懂，能够给学生直接的感官认识，可以达到很好的教学效果

3.课程讲授之后，由实验课老师安排相应的液压传动实验为进一步加强学生对讲授课程的认识与理解，在课程讲授之后，由实验课老师安排相应的实验进行练习，进一步强化教学效果

4.在教学方法的实际执行过程中，每个教学环节都应具有明确的目的性目标明确，针对重点、难点有的放失同时，以上教学方法需要根据教学过程中的实际效果、学生对知识点的掌握和应用情况不断改进当感觉教学效果不好、学生对知识点理解程度不高时，应适当调整教学方法，适当增加演示法或实验训练法，或在讲授后续教学内容时,引导学生前后联系，结合作业内容进行讨论，强化知识掌握在学生对知识掌握情况较好，系统性较好、实验训练效果较好的情况下，适当提高教学内容或实验内容的难度，引导学生探索解决问题

四、考核及成绩评定方式考核方式闭卷考试，平时作业及考勤，实验报告成绩评定方式笔试成绩70%,平时成绩15%,实验报告15%

五、教材及参考书目教材盛小明等，液压与气压传动，科学出版社，2014参考书目

[1]姜继海等，液压与气压传动（2版），高等教育出版社，2009

[2]贺尚红等，液压与气压传动，中南大学出版社，201lo

[3]许福玲等，液压与气压传动（3版），机械工业出版社，2007o

[4]芮延年等，液压与气压传动，苏州大学出版社，2005o

[5]全国液压气动标准化技术委员会,液压气动标准汇编，中国标准出版社,1997o

[6]《气动工程手册》编委会，气动工程手册，国防工业出版社，1995。