液压和气压传动教案.docx

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1、液压与气压传动教案章节题目：绪论教学内容1、了解液压与气压传动的研究对象2、了解液压与气压传动的工作原理3、了解液压与气压传动的组成4、了解液压与气压传动的优缺点5、了解液压与气压传动的应用及发展教学安排绪论部分安排2学时，其中介绍液压与气压传动的研究对象5分钟、液压与气压传动的工作原理1学时、介绍液压与气压传动的组成10分钟、液压与气压传动优缺点比较10分钟、介绍液压与气压传动的应用及发展20分钟。采用多媒体教学，通过动画的演示让学生对液压与气压传动这门课程有一个初步的印象；通过照片让学生对液压与气压传动的发展和应用有一个基本了解。知识点及其基本要求1、液压与气压传动的研究对象（了解）2、液

2、压与气压传动的工作原理（重点掌握）3、液压与气压传动中的两个基本概念，即：压力取决于负载、速度取决于流量（重点掌握）4、压力和流量的概念（重点掌握）5、液压与气压传动系统的组成（基本掌握）6、液压与气压传动的优缺点（了解）7、液压与气压传动的应用与发展（了解）重点和难点重点：1、液压传动的工作原理2、液压与气压传动中工作压力取决于负载；活塞运动速度取决于流量3、压力和流量的概念难点：1、液压与气压传动中工作压力取决于负载；活塞运动速度取决于流量2、功率关系教学法设计采用多媒体教学，在重难点的讲解中将多媒体与板书相结合，通过液压千斤顶的简化模型的动画演示让学生直观地看到液压系统的工作原理，特别是

3、看到油液的流动、活塞的运动，从而对液压传动系统有一个直观的印象。然后通过板书推导两个活塞之间的力比例关系、运动关系和功率关系，从而使学生对液压系统的两个重要概念以及压力、流量这两个重要参数有深刻的印象。1、导入新课液压与气压传动，又称液压气动技术，是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。2、新课讲解一、液压与气压传动的研究对象（5分钟）液压与气压传动是研究有压流体（压力油或压缩空气）为能源介质，来实现各种机械的传动和自动控制的学科。液压传动传递动力大，运动平稳，但由于液体粘性大，在流动过程中阻

4、力损失大，因而不宜作遵田郑匏娴4而气压陶由于空气的可喻!大月工作压力低礴住me以下），所以传递动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气粘性小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，因而气压传动能用于远距离的传动和控制。二、液压与气压传动的工作原理以液压千斤顶为例，介绍液压与气压传动的工作原理。（15分钟）1、力比例关系（10分钟）nF皿一4P=I=一或=2AAFA1211液压和气压传动中工作压力取抉负载，而与流入的流体多少无关。2、运动关系（10分钟）hAh=Ah或2=4I122hAI2hhVAA.1=或二.二_1，Ah/t的物理意义是单位时间内液体流过截面积为A的某一It2tVA12板面的体积

5、，成为流1即。二AvoV=1调节进入缸体的流量q，即可调节活塞的运动速度v,这就是液压传动与气压A传动能够实现无级调速的基本原理。活鹿的运动谏博取决干讲入液压1i压）M（4i大）的流量，而与流体压力大小无关。3、功率关系（10分钟）Fv=WvI12P=pAV=pAV=pqI122液压与气压传动中的功率P可以用压力p和流量q的乘积来表示，压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的两个参数，它们相当于机械传动中的力和速度，它们的乘积即为功率。三、液压与气压传动系统的组成（10分钟）简单介绍机床工作台液压系统的工作原理图和气压传动系统的组成。液压与气压传动系统主要由以下几个部分组成：1、能源装置2、

6、执行装置3、控制调节装置4、辅助装置5、传动介质四、液压与气压传动的优缺点（10分钟）液压与气压传动的优点：1、拖动能力（1） 功率质量比大（2） 力质量比2、控制方式性能操作方便、省力、系统结构空间的自由度大，易于实现自动化，且能在大范围内实现无级调速，传动比可达到100：1到2000：1。如与电气控制相配合，可较方便地实现复杂的程序动作和远程控制。此外，流体传动还具有传递运动均匀平稳，反应速度快，冲击小，能高速启动、制动和换向；易于实现过载保护；流体控制元件标准化、系列化和通用化程度高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。液压与气压传动的缺点：传动介质易泄漏和可压缩性会使传动比不

7、能严格保证；由于能量传递过程中压力损失和泄漏的存在使传动效率低；流体传动装置不能在高温下工作：流体控制元件制造精度高以及系统工作过程中发生故障不易诊断等。气压传动与液压传动相比，有如下优点：1) 空气可以从大气中取之不竭，无介质费用和供应上的困难，将用过的气体排入大气，处理方便。泄漏不会严重影响工作，不会污染环境。2) 空气的粘性很小，在管路中的阻力损失远远小于液压传动系统，宜于远程传输及控制。3) 工作压力低，元件的材料和制造精度低。4) 维护简单，使用安全，无油的气动控制系统特别适用于无线电元器件的生产过程，也适用于食品及医药的生产过程。5) 气动元件可以根据不同场合，采用相应材料，使元件

8、能够在恶劣的环境下进行正常工作。气压传动与电气、液压传动相比有以下缺点：1)气压传动装置的信号传递速度限制在声速范围内，所以它的工作频率和响应速度远不如电子装置，并且信号要产生较大的失真和延滞，也不便于构成较复杂的回路，但这个缺点对工业生产过程不会造成困难。2)空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响应能力、工作速度的平稳性方面不如液压传动。3)气压传动系统出力较小，且传动效率低。五、液压与气压传动的应用及发展(20分钟)应用以液压千斤顶为例，讲解两活塞之间的力比例关系、运动关系和功率关系。1、力比例关系根据帕斯卡原理，得：P=_1=4W1=&得出液压传动中的第一个重要概念：AA-FA

9、1211工作压力取决于负载，而与流入的流体的多少无关。2、运动关系推导U=q/4,从而得出液压传动中的第二个重要概念：活塞的运动速度取决于进入液压缸的流量，而与流体压力大小无关。3、功率关系推导P=pq,从而让学生掌握压力和流量是流体传动中最基本、最重要的两个参数。板书设计小结通过绪论部分的讲解，了解液压与气压传动的研究对象，重点掌握液压与气压传动的工作原理、两个重要概念以及压力和流量这两个重要参数，了解液压与气压传动系统的组成以及优缺点，了解液压与气压传动的应用和发展。教学后记教学资料补充章节题目：液压传动基础知识教学内容第一章液压传动基础知识1-1液压传动工作介质1-2液体静力学1-3液体

10、动力学1-4定常管流的压力损失计算1-5孔口和缝隙流动1-6空穴现象1-7液压冲击教学安排第一章安排8-10学时，其中讲解液压传动工作介质1.5学时，重点讲解液压油的主要物理性质、讲解液体静力学1学时、讲解液体动力学2学时、讲解定常管流的压力损失计算2学时、讲解孔口和缝隙流动1学时、讲解空穴现象和液压冲击0.5学时、若课时较多，安排习题课2学时。采用多媒体结合板书进行教学，以板书为主，多媒体为辅。通过大量的例题和习题，使学生对方程有充分的理解。知识点及其基本要求1、液压油的物理性质（重点掌握）2、对液压传动工作介质的要求（了解）3、工作介质的选用原则（了解）4、液压系统的污染控制（了解）5、液

11、体静力学基本方程和帕斯卡原理以及液体静压力对固体壁面的作用力（掌握）6、液体动力学相关的基本概念（掌握）7、连续性方程、伯努利方程和动量方程（重点掌握）8、流态和雷诺数的概念（重点掌握）9、压力损失的计算（重点掌握）10、各种孔口的液流特性及缝隙的液流特性（重点掌握）11、空穴现象和液压冲击的概念（了解）重点和难点重点：1、液压油的物理性质2、连续性方程、伯努利方程和动量方程3、液体流经管路的压力损失4、流经孔口的流量及其压力差、孔型的关系等难点：1、液体粘性的概念2、伯努利方程及其物理意义3、液压冲击的概念及压力波的传递教学法设计导入新课本章主要讲述液压油的物理性质、液压油的使用与污染控制。

12、液体静力学的基本特性、液体流动时的运动特性、流经管路的压力损失以及流经孔口和缝隙的流量等液压传动的基础知识。新课讲解第一次课（2学时）第一章液压传动基础知识1-1液压传动工作介质一、液压传动工作介质的性质1、密度（简单提及，5分钟）单位体积液体的质量称为液体的密度。P=小_V2、可压缩性（简单提及，5分钟）压力为P。、体积为Vo的液体，如压力增大p时，体积减小AV,则此液体的可压缩性1V可用体积压缩系数k,即单位压力变化下的体积相对变化量来表示。k=-P03、粘性（重点讲解，20分钟）液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象叫做液体

13、的粘性。实验测定指出，液体流动时相邻液层间的内摩擦力FI与液层接触面积A、液层间的速度梯度du/dy成正比，即：P=t其中，u为比例常数，称为粘性系数或动力粘度，tdy简称粘度。液体的粘度是指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。液体的动力粘度与其密度的比值，称为液体的运动粘度u,即U=p4、其它性质（简单提及，5分钟）二、对液压传动工作介质的要求（简单介绍，10分钟）1）合适的粘度2）润滑性能好3）质地纯净，杂质少4）对金属和密封件有良好的相容性5）对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性6）抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好7）体积膨胀系数小，比热容大8）流动点和凝固点低，

14、闪点和燃点高。9）对人体无害，成本低。三、工作介质的分类的选用（简单介绍，10分钟）1、分类按ISO6743/4（GB7631.2-1987）分类（矿物油型液压介质4易燃的毁液压油倏艘型难燃（抗燃）液压油无水型、合成液2、工作介质的选用原则（1） 液压系统的工作条件（2） 液压系统的工作环境（3） 综合经济分析四、液压系统的污染控制（一般介绍，10分钟）1、污染的根源（1） 已被污染的新油（2） 残留污染（3） 侵入污染（4） 生成污染2、污染引起的危害3、污染的测定（1） 称重法（2） 颗粒计数法4、污染物的等级5、工作介质的污染控制1-2液体静力学一、液体静压力及其特性（简单介绍，10分钟）液体内某次?单位面积AA上所受到的法向力AF之比，叫做压力p（静压力），即：p=Iim如果法向力F均匀地作用于面积A上，则压力可表示为：FP=A液体静压力的两个重要特性：1）液体静压力的方向总是作用面的内法线方向；2）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。二、液体静压力基本方程（简单介绍，10分钟）pA=pA+F0G其中，F即为液柱的重量，F=PghAA,所以有：GGP=P+pgh第二次课（2学时）三、压力的表示方法及单位（简单介绍，5分钟）绝对压力：以绝对真空作为基准所表示的压力。相对压力：以大气压作为基准所表示的压力。也成为表压力。绝对压力和相对压力的关系：绝