液压与液力传动教案-

三联职业技术学院交通系PAGEPAGE44《液压与液力传动》教案第一章液压传动基础知识授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称液压传动基础知识§1-1什么是液压传动§1-2液压油教学目的通过学习液压传动工作原理及组成，了解液压传动的基本原理，掌握液压传动的定义，熟悉液压传动的基本组成，为同学顺利理解液压传动总体架构提供确保。教学重点、难点教学重点：液压传动的工作原理。教学难点：液压传动的组成。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》课后体会液压与液力传动课是港机专业一门重要的课程，今天通过一些事例，初步使同学对这门课程发生了兴趣。今后有必要在教学中向同学不断灌输有关专业理念，使同学热爱液压课，也热爱港机专业，为港机专业基础知识的掌握打下坚实的基础。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●课程介绍、学习要求：上课听懂、及时复习、反复巩固。●液体传动与机械传动优缺点比较：调速、缓冲、布置、漏油、修理等。●前言知识：机器的组成：原动机、传动机构、工作机构传动的作用：1、传递动力；2、转换运动状态〔方式和位置〕；3、调节速度、方向等。第一章液压传动基础知识§1-1什么是液压传动一、液压传动的工作原理【举例】液压千斤顶【分析】液压千斤顶的工作原理。截止阀关闭时：假设下压：小缸向大缸压油，载荷上行。假设上抬：油箱向小缸补油，载荷不动。截止阀打开时，载荷下行。10分钟3分钟3分钟15分钟授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配【问题】为什么能实现力的扩大？力的放在倍数等于多少？两缸速度、行程比又分别等于多少？【定义】液压传动：以液体为工作介质，借助于密封工作空间的容积变化和油液的压力来传递能量的传动方式。二、液压传动的组成及图形符号1、组成【分析】动力传递路线图。原动机→动力元件→控制调节元件→执行元件→工作机构1、动力元件：液压泵，将原动机的旋转机械能转化成液压能输出。2、执行元件：液压缸、液压马达，将液压能转化成机械能输出。液压缸实现往复直线运动或往复摆动，液压马达实现连续回转运动。3、控制调节装置：液压阀，控制调节系统方向、压力和流量。4、辅助装置：油箱、油管、过滤器、蓄能器等。【分析】液压传动不包括原动机和工作机构。【分析】液压缸所作的运动不能仅理解为作往复直线运动，说成往复运动反而是正确的。【分析】液压阀不是能量转换元件，但其液压能的肯定会减小。2、符号每一元件均用规定的符号来表示。【举例】节流阀、溢流阀、三位四通换向阀。三、液压传动的优缺点1、优点1、调速范围广；2、易于总体布置；3、能缓冲吸振；4、体积小、重量轻；5、操作简便省力；6、元件标准化、系列化、通用化。2、缺点1、泄漏大、能量损失大、发热大、效率低；2、制造精度高，不易检修；3、受温度影响较大；4、有时噪音大。§1-2液压油一、液压油的性质1、了解密度和重度的概念，知道液体的压缩性和热膨胀性；掌握液体粘度的表示方法、与温度和压强的关系；2、了解液压油的基本要求及其选用原则；●总结●布置作业5分钟2分钟3分钟2分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§1-3液体传动的基本参数§1-4静止液体的力学性质教学目的通过学习液体静力学、液体动力学和压力损失的计算，掌握液体压力、压力的表示方法及力的计算方法，熟悉掌握流量、流速、压力损失的计算，为元件的结构及油路的分析提供依据。教学重点、难点教学重点：液压作用力、流量、流速的计算。教学难点：压力损失的计算。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会此处有关压力的概念与中学物理中所讲的内容存在一定的区别，要使同学在及时适应，否则很可能造成学习上的障碍。流量、流速的计算，虽然在讲解例题时花费了一定的时间，但通过举一反三，为今后的学习打下了优良的基础。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课§1-3液压传动的基本参数一、液体的压力液体在单位面积上所受的力称为压力。P=F/A【分析】各种常用单位换算。1MPa＝106Pa×105MPa≈105Pa×104MPa≈105Pa【结论】1个大气压≈1kg/cm2【说明】在企业里，有时将1kg/cm2读成1公斤，虽不规范，但约定俗成。二、流量流量Q=V/t，流速υ=Q/A〔注意单位的划算〕三、功和功率了解液体功和功率的含义§1-4静止液体的力学性质一、液体静压力特性液体静压力永远垂直于乘压表面；静止液体中，任何一点所受到的各个方向的压力都相等；二、静止液体压力的表达式【分析】回忆中学所学知识点P=ρgh三、压力的两种计算基准●绝对压力：包涵大气压力。3分钟5分钟10分钟2分钟5分钟3分钟10分钟●相对压力：又称表压力，相对压力=绝对压力-大气压力●真空度：【举例】液压泵吸油口压力的三种表达方法。四、液压油作用在平面和曲面上的力【举例】液压缸、液压球阀芯、锥阀芯。●总结●布置作业5分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§1-5流动液体的力学性质§1-6压力损失教学目的理解液流的连续方程、能量方程；掌握层流、紊流的概念，了解压力损失的含义和原因教学重点、难点教学重点：层流、紊流的概念；压力损失；教学难点：液流的连续方程、能量方程更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课§1-5流动液体的力学性质一、流动液体的连续原理【分析】单位时间内流经密封管路任一截面的液体质量到处相等。qv=常数【结论】在单个连续液流通道内，流量到处相等。【注意】液体分流、集流时，流入节点的流量等于流出节点的流量。Σqv入＝Σqv出【举例】单杆液压缸D＝100mm,d=50mm,d0=20mm,输入流量qv=100L/min,求进油管、活塞、回油管的速度V1、V、V2。(5.3;0.212;3.975)二、流动液体的能量守恒定律【分析】在某一段液流中，以其位能、动能、压力能得出伯怒利方程【结论】P1-P2=rht=ΔP三、流动液体的动量定理【结论】F=ρQ〔υ2-υ1〕§1-6压力损失一、液体的流动状态1、层流：指液体在流动时呈不混杂的线状或层状流动。2、紊流：指液体作混杂紊乱状态的流动。雷诺数Re：用以推断层流和紊流二、直管压力损失层流状态的压力损失；紊流状态的压力损失；【分析】掌握直管层流状态和紊流状态的压力损失影响因素有哪些三、局部压力损失【分析】什么是局部压力损失？受到哪些因素的影响？●总结●布置作业多媒体课件3分钟5分钟7分钟5分钟5分钟10分钟8分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§1-7液体在缝隙和小孔中的流动§1-8液压冲击与气穴现象教学目的了解液体在各种缝隙和小孔中的流量影响因素；理解和掌握液压冲击、气穴的概念；教学重点、难点教学重点：液压冲击、气穴的概念教学难点：液体在各种缝隙和小孔中的流量影响因素更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会注重“理论知识够用〞的原则，关于对液体在缝隙和小孔中的流量公式推导和记忆，不作要求。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课§1-7液体在缝隙和小孔中的流动一、油液在缝隙中的流动1、油液在平面缝隙中的流动【结论】为减少平面缝隙的流动量，可以尽可能地减少间隙量，并适当提升油液的粘度。2、油液在环状缝隙中的流动油液在偏心环状缝隙中的流动油液在具有相对运动的缝隙中流动油液在环形缝隙中的流动【分析】以上动可以用分析公式的方法来解决其影响因素。二、油液在小孔中的流动1、油液在薄壁小孔的流动2、油液在细长小孔中的流动【分析】何谓薄壁小孔，细长小孔？液体在薄壁小孔和细长小孔流动时受到哪些因素的影响？§1-8液压冲击与气穴现象一、液压冲击1、含义：在液压系统中，由于某种原因引起液体压力在某一瞬间急剧升高，形成很高的压力峰值，其值比正常压力高几倍，称此现象液压冲击。2、产生的原因：⑴液体的突然停止运动；⑵运动部件的惯性运动产生⑶液压系统中某些液压元件失灵所产生3、危害与防止措施：【分析】结合液压冲击产生的原因分析。二、气穴现象1、气穴现象的含义和产生的原因2、危害及防止措施【分析】同液压冲击的分析一致。●总结●布置作业多媒体课件3分钟15分钟10分钟10分钟5分钟2分钟液压泵与液压马达授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称第二章液压泵和液压马达§2-1概述§2-2齿轮泵与齿轮马达教学目的通过学习液压泵概述，熟悉液压泵的基本工作原理和分类，掌握齿轮液压泵基本工作原理及结构特点，了解齿轮马达的工作过程并与齿轮泵进行比较。教学重点、难点教学重点：液压泵的基本工作原理。教学难点：液压泵基本性能参数指标。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会本堂课感觉在以下问题上易产生误解：一是变量泵是指排量可调，而非流量可调；二是泵的压力决定负载，而非额定压力；三是泵的效率既包涵机械效率，又包涵容积效率。这些问题如不在现在就强调清楚，就有可能导致后续概念的联锁错误。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课第三章液压泵和液压马达第一节液压泵概述一、液压泵基本原理【复习】液压泵、液压马达原理上相反，结构上相同或相似。【分析】柱塞泵工作原理图。容积增大－吸油容积减小－压油。基本原理－依靠密封工作空间的容积变化实现吸、压油。【推论】液压泵实现工作必需具备两个条件：1、有能形成容积变化的密封工作空间；【分析】有些结构吸、压油腔分别设置，如齿轮泵、叶片泵，有些则混合设置，如柱塞泵。2、有与密封工作空间相协调的配流装置。多媒体课件多媒体课件3分钟10分钟【分析】配流装置起到连接油口与容积空间的作用，通常以配流盘〔轴〕的形式出现。二、液压泵的分类1、按结构分，有齿轮式、叶片式、柱塞式等；【分析】这三类泵结构和额定压力逐渐增大，性能也由差到优，但价格也由低到高。2、按油口能否反接、泵轴能否反转分，有单向泵、双向泵；【判定】结构是否完全对称。【说明】液压泵一般为单向泵。3、按排量能否可调分，有定量泵、变量泵；【定义】排量：泵轴每转一圈所通过的油液体积,用V来表示。单位：m3/r4、按额定压力分，有低压泵、中压泵、中高压泵、高压泵。【绘制】液压泵四个职能符号。【分析】体积大，说明排量大，额定压力大，但实际工作压力和流量不一定大。三、基本性能参数1、实际工作压力液压泵的实际工作压力由负载决定，负载是指油液流动中所受的一切阻力。2、实际输出流量：qv=qvtηv=vnηvqvt－理论输出流量ηv－容积效率3、功率P入=T*2πnP出=pqv=pvnηv4、效率η=P出/P入=ηv*ηmηm－机械效率5、压力与流量的关系【分析】假设载荷增大：压力增大，泄漏增大，流量减小，容积效率下降。【例题】已知：压力10，转速1450，排量46.2，容积效率0.95，总效率0.9，求输出功率、所需电机功率。〔答案：〕多媒体课件3分钟15分钟§2-2齿轮泵一、齿轮泵〔一〕工作原理轮齿分开，产生真空度而吸油；轮齿啮合，油液受到挤压而压油。【分析】大致结构、闭死空间压力。【分析】由于齿轮齿数较多，转速较高，故实际吸油能力能够满足需要。〔二〕困油现象与清除理解困油现象的原因【分析】如何解决困油现象。〔三〕径向受力平衡问题多媒体课件10分钟【分析】减少径向力不平衡方法：缩小压油口或者是适当增加径向间隙。〔四〕端面间隙的补偿问题【分析】端面间隙的补偿为什么需要补偿。二、齿轮马达的工作原理和结构特点〔一〕工作原理【分析】与液压泵可逆〔二〕齿轮马达的结构特点【分析】见书33页的四大特点●总结●布置作业多媒体课件2分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§2-3叶片泵和叶片马达§2-4轴向柱塞泵§2-5液压泵和液压马达的选用与维护教学目的通过学习叶片泵、轴向柱塞泵，掌握这两种泵的结构原理和特点，弄清单作用叶片泵与双作用叶片泵的区别，掌握如何正确选择和使用液压泵、液压马达。教学重点、难点教学重点：叶片泵〔两种〕的工作原理。教学难点：轴向柱塞泵。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会双作用叶片泵与单作用叶片泵在许多方面有相同之处，但区别也有很多。上课时关键是要将它们间的区别讲清楚。例如，在结构上有定子形状、定子移动、配流盘等，在性能上有变量、径向力不平衡等。当然讲清这些问题需要有一定的技巧。●复习、引入新课●讲授新课§2-3叶片泵一、双作用叶片泵及工作原理〔一〕工作原理：利用相邻叶片间的容积变化吸压油。【分析】由于转子每旋转一圈要进行两次吸、压油，故为双作用式。〔二〕结构：【分析】吸油口在左，压油口在右，故需要两个配流盘。1、左泵体+左配流盘+定子〔转子、叶片〕+右配流盘+右泵体2、油液流动路线：吸油口→左泵体内腔→左配流盘两个吸油窗口→两个密封容积增大区域两个密封容积增大区域→右配流盘两个压油窗口→右泵体内腔→压油口→【分析】每个配流盘均有两个吸、两个压。二、单作用叶片泵及工作原理与双作用泵的区别：定子内表面、存在偏心距、叶片后倾、单作用、配流盘为1个，吸、压油窗口也只各1个、变量泵、径向力不平衡。三、叶片泵的特点1、优点：流量均匀，运转平稳，噪声小，结多媒体课件3分钟10分钟5分钟2分钟构紧凑，容积效率较高；缺点：结构复杂，零件制造精度高。四、叶片马达工作原理【分析】注意和叶片泵的比较2、结构特点【分析】见书本37页§2-4柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵〔XB型〕一、工作原理圆盘倾斜，缸体旋转，柱塞往复运动，柱塞底部容积变化而吸压油。【介绍】柱塞底部容积变化不断在进行增大、减小，也即吸、压处于同一个容积空间。二、XB型泵的结构1、总体结构：【分析】主体部分＋变量部分。【注意】配流盘通过短销固定在右泵体上；因吸、压油口均在右泵体上，因而仅需一个配流盘。2、回程弹簧的作用：1〕使柱塞头部贴在斜盘上，确保柱塞能够外伸吸油。弹簧力→内套→钢球→回程盘→滑靴→斜盘【分析】依靠斜盘的作用，柱塞是可以自行内缩的，但如果无此弹簧力的作用，柱塞显然不会自行外伸，因而就不会产生吸油。2〕使缸体贴在配流盘上，使泵同时具有较低的泄漏和摩擦。弹簧力→外套→缸体→配流盘【分析】弹簧力虽然较大，但关于体积很大的柱塞泵来，显然不会使机械效率有显然地下降。但却使泄漏有显然地减少，容积效率大幅度提升。3、为减少因压力突变而产生的冲击，配流盘吸、压油窗口前各开一个阻尼小孔，并使实际上的封油区处于垂直对称位置。三、特点1、单向泵：配油盘结构不对称。2、变量泵：改变斜盘斜角，调节柱塞行程。3、高压泵：Pe=32MPa.即使承受高的压力，也具有较低的摩擦和泄漏。§2-5液压泵和液压马达的选用和维护一、液压泵和液压马达的选型【分析】见书本43页二、液压泵和液压马达的使用【分析】见书本43页三、液压泵与液压马达的常见故障及排除【分析】见书本43～45页表2-1～2-4四、常用液压泵与液压马达的型号说明【分析】了解常见液压泵和液压马达型号的表示意义。●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件2分钟5分钟9分钟2分钟5分钟2分钟第三章液压缸授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§3-1液压缸的类型及其特点§3-2液压缸的结构与组成教学目的通过学习液压缸，掌握活塞式液压缸的组成、工作原理和典型结构，以便为今后使用、修理活塞式液压缸的提供帮助。教学重点、难点教学重点：活塞式液压缸的结构分析。教学难点：活塞式液压缸的特点。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会活塞式液压缸是一种结构十分简单的液压元件，但却是液压系统中的常见元件，也是最容易出现故障的元件。因此，相堂课的重点应放在液压缸的结构分析上，尤其是液压缸的密封故障分析上。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课第三章液压缸§3-1液压缸的类型及其特点一、活塞式1、双杆液压缸有缸体固定与杆固定。【分析】两者的区别：1〕运动方向相反；2〕缸体固按时，采纳的油管无限制，杆固按时；采纳的油管一般就为软管。3〕杆固按时，油口有时不得不开在活塞杆上；多媒体课件3分钟10分钟4)杆固按时，活塞杆一般为空心管；5〕缸体固按时，移动范围为3L。杆固按时，移动范围为2L；6〕缸体固定一般应用中小型设备，杆固定一般应用大中型设备。2、单杆液压缸【分析】两腔面积相等，速度、油压难以相等，但与载荷易于连接，且能够适当偏转。1〕有杆腔进油时：工进、慢进速度：V1=4qV/πD22〕无杆腔进油时：快退速度：V2=4qV/π〔D2-d2〕3〕差动连接时：快进速度：V3=4qV/πd2【分析】当D=d，或d=0.7D时，可实现V1=V2=2V3二、柱塞式液压缸【分析】是单作用油缸，它的回程需要外力的作用三、伸缩式液压缸伸出时：先粗后细，先慢后快，压力先小后大。缩回时：与上相反。【分析】应用于自卸车上四、齿条式液压缸实现有限角度的旋转运动。【分析】多应用于汽车动力转向器实验台上§3-2液压缸的结构与组成一、液压缸的结构1、贝利埃GBC型汽车的转向油缸【分析】单杆双作用用活塞式液压缸。总体结构：缸体、缸盖、活塞、活塞杆、支承套。密封方式、支承方式、连接方式、排气方式、缓冲方式等。单作用伸缩套筒缸见书本图3-7双作用伸缩套筒缸见书本图3-8二、液压缸的组成缸筒组件活塞组件耳环与绞轴排气装置【分析】对以上组成部分，注意掌握其结构特点和各自的作用。●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件5分钟3分钟2分钟10分钟10分钟2分钟第四章液压控制阀授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§3-3液压缸的材料及技术要求§4-1方向控制阀教学目的熟悉缸筒和活塞的材料；掌握液压阀的功用和要求，掌握换向阀的工作原理教学重点、难点教学重点：滑阀式换向阀的结构和工作原理。教学难点：转阀式换向阀的结构和工作原理。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会同学们初次接触液压控制元件，在讲授时注意与实际的事物相联系，着重理解。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课§3-3液压缸的材料及技术要求一、缸筒1、材料多采纳热扎无缝钢管，为35、45号钢2、要求【分析】见书本上55页二、活塞1、材料铸铁钢或铝合金2、要求【分析】见书本上55页三、活塞杆1、材料常采纳35、45、40Cr钢材2、要求【分析】见书本上55页四、缸盖1、材料35、45号钢要求【分析】见书本上55页五、液压缸常见故障及排除【分析】见书本上表3-1六、液压缸型号的说明【分析】见书本上56页第四章液压阀液压阀的功用：用以控制或是调节液压系统中的方向、压力和流量分类〔按照功能来分〕：方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀要求：见书本上57页§4-1方向控制阀一、单向阀〔一〕一般单向阀〔I〕【说明】通常就称单向阀。1、符号和功用：使油液只能单方向流动。2、结构和原理：球阀式、锥阀式；板式连接、螺纹连接。【分析】球阀式密封性差；板式连接排列美观，但安装难度大。3、应用：1〕保压【举例】水平顶住状态下的液压缸获得稳定的作用力。ΔP正=0MPa.2〕锁紧【举例】3〕背压：换用刚度稍大的弹簧。〔二〕液控单向阀〔IY〕【说明】通常以称单向液压锁。1、符号和功用：当K不通压力油时，单方向；反之，双方向。2、结构和原理：一般型〔中压阀〕、带卸荷阀芯型〔高压阀〕。3、应用：执行元件制动后单方向锁紧。【举例】汽车吊变幅缸制动后锁紧，但正常往复运动不受影响。二、换向阀〔一〕功用通过阀芯与阀体间相对位置的变化，改变油液的流动方向，接通或切断油路。〔二〕分类按相对运动分：滑阀式、转阀式；按位分：二位、三位等；按通分：二通、三通、四通等。按式分：手动阀、机动阀〔行程阀〕、电磁阀、液动阀、电液动阀、转阀等。〔三〕符号位+通+操纵方式+复〔定〕位方式。【举例】手动阀、电磁阀、机动阀。【注意】P代表接液压泵，T代表接油箱，A、B代表接系统负载；有几位则画几个方框；绝大多数阀画复位方式，也有少数阀画定位方式，还有各别阀复位、定位方式均不画。〔四〕滑阀的中位机能三位四通阀中位常见型号：O、H、Y、P、K、J、M型。型号液压泵液压缸O不卸荷双向短时锁紧H卸荷双向浮动Y不卸荷双向浮动P不卸荷高速运动K卸荷J不卸荷M卸荷双向短时锁紧【分析】【分析】液压泵能实现压力卸荷：M、H、K型；其余均不能。(五)滑阀式换向阀的结构1、电磁换向阀〔D、E〕【分析】直流电：24伏；交流电：220伏、380伏；三位电磁阀不同意两侧电磁铁同时通电；易能实现远距离操纵和自动化控制。【分析】两种电磁铁的的形状、性能。3〕特点：可实现远距离操作和自动化操作；动作灵敏，但油路换向冲击较大；对电气控制要求较高。2、液动换向阀〔Y〕1〕原理：依靠阀芯侧面的油压作用力推动阀芯移动。2〕特点：〔1〕阀芯动作平缓，推力较大；【分析】油液具有压缩性，且流动需要时间。但控制油路所需流量很小，故采纳细管子。〔2〕为调节阀芯移动速度，可在控制油路中串接单向节流阀；【分析】单向节流在安装时一定要注意其方向性，一定要使节流在控制油路的回油路中起作用。但从本质上讲方向画反也是可行的，但行业内必需要统一规范。〔3〕控制油路油液的进、出还需另一小规格换向阀来操纵。也即：换向阀不可单独使用。至于另一阀是何阀，则无特别要求，要看具体状况，但不可再用液动阀，但用得最广的是电磁阀。3、电液动换向阀〔DY、EY〕液动阀：主阀，大规格；电磁阀：先导阀，小规格。〔1〕电磁阀：先导阀，小规格；液动阀：主阀，大规格。〔2〕电磁阀中位采纳Y型、H型。但常用的中位仍是Y型。【分析】符号有复杂画法和简便画法两种〔分别板书比较〕〔3〕结构形式有内、外控和内、外泄漏之分。●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件3分钟2分钟2分钟1分钟1分钟1分钟1分钟2分钟2分钟2分钟8分钟18分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§4-2压力控制阀§4-3流量控制阀教学目的通过学习溢流阀，掌握直动式溢流阀的结构、原理和特点，了解、先导式溢流阀；掌握压力阀、顺序阀和节流阀的工作原理，并熟练绘制其职能符号。教学重点、难点教学重点：溢流阀、压力阀、顺序阀、节流阀教学难点：先导式溢流阀、分流阀。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会压力控制阀和流量控制阀是应用最广泛的阀，形式也比较多，注意他们的异同点，同学们学习是要懂得按部就班；当然，要想让同学完全理解各种压力、流量控制阀的特别性，还需今后通过反复的学习和实验。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习、引入新课●讲授新课§4-2压力控制阀一、溢流阀符号：一般画法、先导式特别画法。〔一〕直动式【分析】直动式溢流阀工作原理图。【分析】与单向阀有三个区别：弹簧刚度较大，有手柄调节弹簧力，出口一定通油箱。当阀前压力较高或手柄较松时，阀口打开通油。稳定溢流时：P=K〔X0+ΔX〕/A式中：X0--弹簧预压缩量，决定手柄的松紧；ΔX—1、功用：多媒体课件3分钟10分钟①稳压：当手柄不动时，阀前压力P≈常数②调压：调整手柄。假设稍旋紧，则X0增大，P增大。2、特点：弹簧刚度较大，压力波动较大。〔最大达〕。3、结构〔P型〕【分析】内泄漏、阻尼小孔。〔二〕先导式〔Y型〕结构原理：先导阀打开，油液在主阀阻尼小孔中流动，产生压力损失，孔后压力减小，主阀口打开通油。压力稳定式：P=P1+K〔X0+ΔX〕/A2、功用：①稳压：同直动式。②调压：同直动式。③卸荷：当控制油口直通油箱时，阀前压力P≈0，使泵实现压力卸荷。④远程调压：当先导式溢流阀1控制油口接溢流阀2，且阀1较紧，阀2较松时，阀2可在较松范围内任意调节阀1阀前压力，实现远程调压。3、特点：弹簧刚度较小，二、减压阀【分析】减压阀应用实例。功用：阀后获得较阀前低的稳定压力，使所串接的液压缸在“顶住〞状态下所产生的作用力坚持恒定。符号：一般画法、先导式特别画法。【分析】符号在四个方面与溢流阀不同。1、减压原理利用先导阀打开后主阀阻尼小孔油液的流动【分析】减压阀使阀口由大变小，溢流阀使阀口由关变开。【分析】【分析】减压阀使阀后压力稳定，溢流阀使阀前压力稳定。【分析】【分析】减压阀调节阀后压力，溢流阀调节阀前压力。4、与溢流阀的比较阀后压力控制阀芯移动、阀后接负载、阀口常开、外泄漏、阀后稳压、阀后调压。三、顺序阀结构原理1、内控外泄式顺序阀：进口控制阀芯动作，出口接负载，外部泄漏。2、外控外泄式顺序阀：外部油液控制阀芯动作，出口接负载，外部泄漏。3、外控内泄式顺序阀〔卸荷阀〕：外部油液控制阀芯动作，出口接油箱，内部泄漏【分析】溢流阀实际上是顺序阀中的一种，是一种内控内泄式顺序阀，但由于其作用特别，故单独设立，不再称顺序阀。§4-3流量控制阀【分析】【分析】轴向三角槽式由于阀口通流面积小，通道短，所以性能符合薄壁小孔。缺点：流量受到载荷变化的影响。符号：可调式、不可调式。【分析】典型结构1。+上升时不要限速，下降时要限速。【分析】典型结构2。假设载荷增大：压差增大、使流量增大二、溢流节流阀【分析】溢流节流阀是将压力信号转变成电信号的液压元件。使两个油缸以不同的压力工作，而两路流量不受负载压力变化的影响，且共用一台油泵。2、单路稳定分流阀●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件多媒体课件10分钟10分钟5分钟5分钟2分钟第五章辅助装置授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§5-1油管和管接头§5-2密封装置教学目的熟悉油管和管接头的种类；懂得油管、管接头的安装，熟悉密封装置的要求。教学重点、难点教学重点：油管和管接头的种类、安装；教学难点：油管和管接头的安装。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会叉车是港口应用非常广泛的一种流动机械，因此，弄懂它的原理对港机专业的同学来说是极其重要的。为此，有必要对其原理进行具体分析，带领同学理清思路，不留后患，以使同学学得精、学得深，为今后工作打下坚实的基础。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习旧课、引入新课●讲授新课第五章辅助装置§5-1油管和管接头一、油管的种类和选择：1、钢管【分析】承受高压，价格低廉，抗腐蚀，刚度好，装配、弯曲困难；中、高压用无缝钢管，低压用焊接管紫铜管【分析】加工性能好，易弯曲成各种形状，安装方便，摩擦阻力小，耐压力低，抗振能力弱；只用于中、低压油路中。橡胶软管【分析】不怕振动，能汲取系统中液压冲击，装配方便，但制造困难，寿命短，成本高；用作中、高压系统中两个相对运动件之间的压力管道。二、管接头【要求】足够的强度，装拆方便，连接牢固，密封性能好，外形尺寸小，压力损失小及工艺性好。硬管接头卡套式管接头扩口式管接头焊接式管接头【分析】注意掌握以上硬管接头的特点和应用。软管接头【分析】和分为不可拆式与可拆式两种，注意二者的应用范围和特点。三、油管的安装安装和使用管路系统的注意事项：【分析】见书本上74页2、软管安装的注意事项：【分析】见书本上74页3、软管安装的错误分析：【分析】见书本上图5-5§5-2密封装置一、密封装置的作用防止液压油的泄露和外部空气及灰尘的进入二、分类【注意】多种分类方法三、要求【分析】密封可靠，摩擦阻力小，耐磨性高，磨损后自动补偿，结构简单，拆装方便。四、自紧式密封装置简介1、O型密封圈Y型密封圈V型密封圈骨架式、无骨架式密封圈【分析】对以上自紧式密封装置只需要掌握各自的应用特点。●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件3分钟10分钟8分钟10分钟2分钟3分钟2分钟5分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§5-3滤油器§5-4蓄能器§5-5油箱教学目的掌握滤油器、蓄能器、油箱的功用；懂得对滤油器、蓄能器的保养和安装维护工作。教学重点、难点教学重点：滤油器、蓄能器、油箱的功用；教学难点：滤油器、蓄能器、油箱的维护与安装。更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会同学们对滤油器、蓄能器、油箱的功能较好地理解，但对安装和维护操作掌握不够深入，还需强化施行教学。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习旧课、引入新课●讲授新课§5-3滤油器一、功用及过滤精度功用：【分析】过滤混在油液中的杂质，把杂质颗粒大小控制在能确保液压系统正常的工作范围内。精度：按照不同的方法来表示二、滤油器的类型、结构及特点类型：【分析】按照滤芯形式分为：网式、线隙式、纸芯式、烧结式、磁性式等结构及特点网式滤油器：【分析】结构简单，通油能力大，压力损失小，清洗方便，但过滤精度低。线隙式滤油器：【分析】结构简单，过滤精度较高，通油能力大。⑶．纸芯式滤油器：【分析】过滤精度高，但通油能力差，易被杂质堵塞，但不能清洗。⑷．烧结式滤油器：【分析】滤芯强度高，抗腐蚀性好，过滤精度高，但颗粒易脱落，堵塞后不易清洗。三、滤油器的安装安装在液压泵的吸油管道上【分析】见书本上图5-182、安装在液压泵的出油口【分析】见书本山图5-193、安装在回油管路上【分析】见书本上图5-20§5-3蓄能器一、蓄能器的类型及工作原理1、弹簧式蓄能器【分析】见书本上图5-212、冲气式蓄能器又可以分为油气不分隔式和油气分隔式两种。【分析】分别见书本上图5-22，5-23二、蓄能器的使用应急能源；减小液压冲击或压力脉动；系统保压；三、蓄能器的安装【分析】分别见书本上81页§5-4油箱一、油箱的容积计算1、依据用途确定油箱的容量【分析】油箱油面高度最高不能超过油箱的80%，最低是进油口滤油器不吸入空气；2、依据系统发热和散热确定油箱的容量二、油箱的结构布置【分析】较好的油箱一般具有的特点见书本上82页三、油箱的冷却和加热1、油箱的冷却⑴．冷却器的类型【分析】风冷、水冷⑵．冷却器的安装形式：冷却器安装在回油管路上〔图5-27〕独立式冷却；短路冷却；自动调节油温冷却回路；2、油的加热【分析】有电加热、蒸气加热、热水加热等，见书本上图5-29●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件多媒体课件3分钟5分钟10分钟3分钟10分钟2分钟3分钟3分钟2分钟2分钟2分钟第六章液力机械传动装置的构造授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§6-1液力偶合器教学目的通过学习液力传动的基本概念，熟悉液力传动的定义、液力元件、液体在工作轮中的运动、工作轮对液体的作用力矩；通过学习液力偶合器，掌握液力偶合器的能量传动原理、基本结构、不能变矩的原理，了解液力偶合器的特性。教学重点、难点教学重点：液力耦合器的构造及工作原理教学难点：液力耦合器的工作特性更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会液力传动的学习要远比液压传动复杂得多。通过今天的教学，我有两点较深体会：一是要充分利用实物教具，使复杂的空间概念通过同学自己的眼睛迅速加以消化、汲取。二是讲解要一步一个脚印，不能急于求成，要把关键内容讲透。液力偶合器在港口设备中的使用远不及液力变矩器，但要想弄清液力变矩器就得弄清液力偶合器，因此，对偶合器的一些关键问题，如结构、能量传递关系、效率一定要讲清。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习旧课、引入新课●讲授新课第六章液力偶合器一、液力传动的机理【分析】车辆行驶工况和行驶要求。【定义】液力传动：以液体为工作介质，借助于液体的动能来传递能量的传动。【比较】液压传动与液力传动的区别。液压传动主要要依靠液压能，以帕斯卡原理为基础；液力传动主要依靠动能，以液体动量矩原理为基础。二、液力传动形式液力偶合器：泵轮B+涡轮T【分析】泵轮与原动机相连，涡轮与负载相连，两者液体连接。泵轮数只有1个，涡轮数一般为1个，有的有2个。2、液力变矩器：泵轮B+涡轮T+导轮D【分析】比液力偶合器多一种固定不动的导轮。如果导轮旋转，则浮现的是偶合器工况。三、液力变矩器的优点【分析】⑴使汽车具有优良的自动适应性；⑵以提升汽车的通过性；⑶提升了汽车的通过性；⑷提升了车辆的舒适性；⑸使驾驶员操作简单。四、液力传动的优缺点【分析】结构复杂，造价高，汽车的燃料经济性较差。§6-1液力偶合器一、工作原理1、组成2、原理动力传递：原动机→输入盘→泵轮→涡轮→→输出【分析】如果仅有绝对运动，或仅有相对运动，都无法使涡轮轮旋转。【分析】液体在循环圆内作环形螺旋线运动。3、工作分析设：M1、M2——液力偶合器输入、输出扭矩。MB、MT——两轮对液体的作用力矩。MB/、MT/——液体对两轮的作用力矩。则：MB=ρqv(vuB2RB2-vuB1RB1)MT=ρqv(vuT2RT2-vuT1RT1)MB+MT=0，M2=MT/=-MT=MB=M1【结论】1、只能传递扭矩，不能改变扭矩。变矩系数K=M2/M1=1；4、特性⑴．涡轮转速nT⑵．传递扭矩M1、M2M1、M2均与nT成反比。假设nT↑：qV↓，M1↓，M2↓【分析】在M1=MB、M2=MT/的式中，均有流量值，其大小均与流量成正比。⑶．效率η=P出/P入=M22πnT/M12πnB=nT/nB=i<1【分析】当载荷很大时的工况。【分析】重载时效率低，故目前应用不多。二、分类按照特性分：标准型、限矩型、调速型三、构造1、标准型液力偶合器【分析】见书本上图6-5调速型液力偶合器构造自动调节阀货车上的调速型液力偶合器货车上的自动调节阀【分析】结合汽车的工作特点综合分析。●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件多媒体课件3分钟3分钟3分钟4分钟3分钟15分钟2分钟10分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§6-2液力变矩器的工作与形式教学目的通过学习液力变矩器的工作原理和特性，掌握液力变矩器的能量传递原理和输入、输出扭矩之间的关系，正确搞清液力变矩器与液力偶合器在结构上、性能上的区别。教学重点、难点教学重点：液力变矩器的结构，锁止式液力变矩器的工作原理教学难点：液力变矩器的工作原理更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会与偶合器相比，变矩器关键是多了一种固定不动的导轮。很多同学在学习变矩器就必定产生一个问题，为什么变矩器的性能会产生如此大的改变？在教学中应从同学的心理出发，一开始就切入这个问题，并把悬念贯穿始终，逐浙解开这个结。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习旧课、引入新课●讲授新课§6-2液力变矩器的工作与形式一、液力变矩器的工作原理组成：泵轮、涡轮、导轮〔见图6-12〕结构：【分析】见书本上图6-11，6-12工作原理设：车辆用变矩器代替离合器，行驶阻力由大逐步减小。〔则：nT↑—uT2↑—qV↓—wT2↓vT2大小、方向变化—M2=MT/↓—M1=MB↓〕则，涡轮转速增加。一方面，循环圆流量下降，使输入、输出扭矩M1、M2均下降，另一方面，涡轮出口牵连速度增加，相对速度减小，使涡轮出口液体由冲击导轮正面〔凸面〕转变为冲击导轮背面，MD由正变负。由M2=M1+MD可知，扭矩由M2>M1逐步转变M2<M1。〔当MD=0时，M2=M1〕【分析】当液体冲击导轮正面时，MD>0，M2>M1；当液体冲击导轮背面时，MD<0，M2<M1；当液体从导轮直接穿过时，MD=0，M2=M1。因此，装有变矩器的车辆能依据行驶阻力的变化，实现自动地、无级地变速和变矩。二、变矩器的特性变矩器的外特性转速比i变矩系数K变矩器效率η【分析】对以上理论性概念，只作了解【结论】①变矩系数K表示变矩器改变扭矩的能力；②变矩器效率η表示经济性三、液力变矩器的形式1、三元件综合式⑴．结构【分析】见书本上图6-16〔a〕⑵．特性【分析】见书本上图6-16〔b〕2、四元件综合式⑴．结构【分析】见书本上图6-17〔a〕⑵．特性【分析】见书本上图6-17〔b〕3、锁止式⑴．结构【分析】结合汽车自动变速器的工作分析，见书本上图6-18〔a〕⑵．特性【分析】见书本上图6-18〔b〕●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件3分钟20分钟5分钟15分钟2分钟第七章液压伺服系统授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§7-1液压伺服系统概述教学目的熟悉和熟悉液压伺服系统的工作过程和特点，了解液压伺服系统概述在汽车上的应用。教学重点、难点教学重点：液压伺服系统工作过程教学难点：液压伺服系统职能方块图的绘制更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会液压伺服系统是属于液压传动系统中的一个范畴，在理解上要注重结合实例分析，分析的同时，注意与汽车液压系统的联系。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习旧课、引入新课●讲授新课第七章液压伺服系统§7-1液压伺服系统概述一、液压伺服系统的工作原理和特点工作原理⑴．引例【分析】见书本上图7-1当调定节流阀的开口量，液压缸就能以某一调定速度运动，以上系统中，当负荷、油温等参数发生变化时，原先设定的速度将无法确保。为了提升系统的控制精度，可以设想节流阀由操作者来调节，调节过程见书上图7-2；⑵．实例分析【分析】见书本上图7-3【结论】液压伺服系统可以代替人为的反馈，实现自动控制。特点⑴反馈：把输入量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，并和输入信号比较；⑵偏差：要使液压缸输出一定的力和速度，伺服阀必需有一定的开口量，因此输入与输出之间必需有偏差信号；⑶扩大：执行元件输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率；⑷跟踪：液压缸的输出量完全跟踪输入信号的变化。二、职能方块土和系统的组成环节职能方块图【定义】是用来表示自动控制系统工作过程，明确地表示了系统的组成元件、各元件的职能以及系统中各元件的互相作用。2、组成环节⑴输入元件：通过输入元件，给出必要的输入信号；⑵检测、反馈信号：它随时测量输出量的大小，并将其转换成相应的反馈信号送回到比较元件；⑶比较元件：将输入信号和反馈信号进行比较，并将其差值作为扩大、转换元件的输入；⑷扩大、转换元件：将偏差信号扩大并转换后，控制执行元件动作；⑸执行元件：直接带动控制对象动作的元件或机构；⑹控制对象：如机床的工作台、刀架等。3、举例分析【分析】见书本上图7-4、7-5三、液压伺服系统的分类【分类】⑴按输入的信号规律分类：定值控制系统、程序控制系统和伺服系统；⑵按输入信号的介质分类：机液伺服系统、电液伺服系统、气液伺服系统等；⑶按输出的物理量分：位置伺服系统、速度伺服系统、压力伺服系统等；⑷按控制元件分：阀控系统和泵控系统。四、液压伺服系统的优缺点1、优点：除具有液压传动的优点外，还具有控制精度高、响应速度快、自动化程度高等；缺点：液压伺服元件加工精度高，价格较贵，对油液的污染比较敏感等。●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件多媒体课件3分钟15分钟15分钟5分钟5分钟2分钟授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§7-2典型的液压伺服控制元件§7-3电液伺服阀§7-4液压伺服系统实例教学目的了解典型的液压伺服控制元件滑阀、射流管阀、喷嘴挡板阀的结构和原理；熟悉电液伺服阀的组成和工作原理；掌握液压伺服系统在汽车的主要应用特点。教学重点、难点教学重点：液压伺服系统在汽车的主要应用特点教学难点：电液伺服阀的工作原理更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会在分析液压伺服控制元件的工作时，注意联系实际起讲解；为了能更好地掌握液压伺服系统在汽车的应用，最好结合实验室条件，边讲授，边施行，以提升教学质量。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习旧课、引入新课●讲授新课§7-2典型的液压伺服控制元件一、滑阀1、单边滑阀【分析】见书本上图7-6所示2、双边滑阀【分析】见书本上图7-7所示四边滑阀【分析】见书本上图7-8所示三者的比较【分析】控制边数增多→控制质量提升→结构工艺性差开口形式【形式】①负开口:有较大的不灵敏区，较少采纳;②零开口:工作精度较高③正开口:功率损耗大，稳定性差二、射流管阀1、工作原理【分析】射流管可绕o轴左右摆动一个不大的角度，接收板上有两个接收孔a、b，分别与液压缸相通。2、优缺点【分析】优点：结构简单、动作灵敏、工作可靠；缺点：运动部件的惯性较大、工作性能较差，射流能量损耗大、效率较低，供油压力过高时易引起振动。三、喷嘴挡板阀1、工作原理可分为单喷嘴式和双喷嘴式两种2、优缺点【分析】优点：结构简单、加工方便、运动部件惯性小、反应快、灵敏度高；缺点：能量损耗大、抗污染能力差§7-3电液伺服阀一、优点控制精度高，扩大倍数大二、组成矩马达、液压扩大器三、工作原理1、力矩马达【分析】将输入的电信号转换成为力矩输出。2、液压扩大器【分析】在液压扩大器中进行两级扩大，即前置扩大和功率扩大。结合多媒体动画演示加以分析工作原理。§7-4液压伺服系统实例一、轮式车辆上采纳的连杆式助力器组成【分析】见书本上图7-13工作原理【分析】结合前几章液压传动的知识，注意知识的连贯性和应用性助力器【分析】从功用、结构、工作原理上讲授二、转阀式液压转向机构【分析】因转阀的密封性较差，转阀式液压转向机构在汽车的转向系统中应用较少，注意与轮式车辆上采纳的连杆式助力器工作原理进行比较。●总结●布置作业多媒体课件多媒体课件多媒体课件3分钟8分钟5分钟5分钟1分钟1分钟5分钟10分钟5分钟2分钟第八章液压传动系统授课日期授课时数2授课形式课堂讲授授课章节名称§8-1液压传动系统概述§8-2自动变速器液压控制系统§8-3防抱死制动系统教学目的了解液压传动系统的要求、分类；掌握自动变速器液压控制系统中常用的液压控制元件功用及构造；掌握汽车防抱死制动系统ABS液压部分的组成及工作原理。教学重点、难点教学重点：自动变速器液压控制系统中常用的液压控制元件功用及构造教学难点：自动变速器液压控制系统的工作原理更新、补充、删节内容无课外作业见《液压与液力传动习题集》。课后体会液压传动系统将前几章所学的知识综合化、应用化，结合汽车专业中自动变速器、防抱死制动系统液压工作部分的各组成结构、整体工作原理等知识点，使同学们对液压传动知识的学习提升到应用的过程中。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●复习旧课、引入新课●讲授新课第八章液压传动系统§8-1概述一、对液压传动系统的要求系统构成【分析】在满足机器工作要求和使用条件的前提下，系统构成的先进性主要表现在系统简单、紧凑、自重轻，元件选择合理，三化〔标准化、系列化、通用化〕程度高，便于安装、调试，使用，维护，工作安全可靠，应急能量强等方面。经济性技术性能二、分类【分类】1、按油液路径的不同分⑴开式系统特点：油液的循环经过油箱。优点：结构简单、可散热并可沉淀杂质；缺点：油箱体积较大，油与空气接触，