《液压与气压传动B》教学大纲

《液压与气压传动B》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：01130101课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论24学时，实验8学时）先修课程：工业机器人工装设计、数据结构B等后续课程：智能机器人、人工智能导论等适用专业：机器人工程专业开课单位：机械工程学院一、课程说明《液压与气压传动B》是机械类的一门专业选修课。本课程主要讲授液压与气压传动的基本理论、液压元件的工作原理、液压回路的组成及工作原理、液压与气压传动系统的分析方法，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础。本课程注重基本理论知识的深入学习，熟悉常用液压与气动元件的工作原理与结构性能，具备阅读分析一般的液压与气动系统原理的能力，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握液压与气压传动的基本概念、元件结构、工作原理以及基本液压驱动回路。课程目标2：能够正确运用液压与气压传动的元件、回路等知识进行一般液压与气压传动回路的阅读分析，具备根据工程需求设计简单的液压驱动回路的能力。课程目标3：理解液压与气压元件及系统设计领域有关的国家标准、行业标准、企业标准、法律法规以及相关知识产权、行业政策。课程目标4：树立、形成辩证唯物主义世界观和方法论；将社会主义核心价值观内化为自己的精神追求、外化为自觉的实际行动，积极践行社会主义核心价值观，树立正确的人生观；具有优良的道德品质、坚强的意志品格和良好的团队合作精神。课程目标5：具有良好的劳动素质，使学生爱劳动、会劳动、懂劳动；具有良好的工程素养和严谨的工匠精神，以及正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；具有探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感；使学生具备在专业方面可持续发展的能力。三、课程目标与毕业要求《液压与气压传动B》课程教学目标对机器人工程等专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识:能将数学、自然科学、自动化专业的基础及专业知识应用于解决自动化控制领域的复杂工程问题。1.2掌握机器人工程领域所需的电路分析、电子技术、计算机、机械等原理和思想，能将其知识方法用于复杂机器人工程问题的分析和表述。课程目标1：掌握液压与气压传动的基本概念、元件结构、工作原理以及基本液压驱动回路。课程目标2：能够正确运用液压与气压传动的元件、回路等知识进行一般液压与气压传动回路的阅读分析，具备根据工程需求设计简单的液压驱动回路的能力。M3.设计/开发解决方案：能够针对机器人工程领域复杂工程问题设计解决方案，设计机器人工程中满足特定需求的硬件部件、智能算法、系统集成应用，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、环境、健康、安全、法律、文化等因素。3.3能够通过单元集成和优化，进行机械电子结构、智能算法、系统集成等部件的应用与设计。课程目标3：理解液压与气压元件及系统设计领域有关的国家标准、行业标准、企业标准、法律法规以及相关知识产权、行业政策。课程目标4：树立、形成辩证唯物主义世界观和方法论；将社会主义核心价值观内化为自己的精神追求、外化为自觉的实际行动，积极践行社会主义核心价值观，树立正确的人生观；具有优良的道德品质、坚强的意志品格和良好的团队合作精神。课程目标5：具有良好的劳动素质，使学生爱劳动、会劳动、懂劳动；具有良好的工程素养和严谨的工匠精神，以及正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；具有探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感；使学生具备在专业方面可持续发展的能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.绪论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；1.3液压与气压传动的优缺点；1.4液压与气压传动的应用及发展。教学要求：掌握液压传动的工作原理；掌握液压传动系统的组成；了解液压与气压传动的特点、应用及发展。重点：液压与气压传动的工作原理。难点：液压传动的力比例关系和运动关系。21、3、4、52.液压传动基础知识2.1液压油；2.2液体静力学、液体动力学；2.3液体流动中的压力损失教学要求：了解液压油的力学性质与液压油的选用原则；掌握液压传动的基本概念：压力、流量、层流、紊流、沿程压力损失、局部压力损失等。重点：液压油的粘度；液体静力学、动力学的基本概念；液体的流动状态与判断。难点：流体动力学知识。221、4、53.动力元件3.1液压泵概述；3.2齿轮泵、叶片泵、柱塞泵；3.3液压泵的选用教学要求：理解并掌握容积式液压泵的工作原理与性能参数。理解并掌握常用液压泵的性能特点与选用。重点：容积式液压泵的工作原理、性能参数与常用液压泵的性能特点与选用。难点：常用液压泵的结构特点。221、2、3、4、54.执行元件4.1液压缸；4.2液压马达教学要求：理解并掌握液压执行元件的工作原理、性能参数与选用。重点：活塞式液压缸的性能参数、工作特点与选用；液压马达的工作原理、性能参数及选用。难点：差动连接、液压缸和马达的性能参数。221、2、3、4、55.控制元件5.1液压阀概述；5.2方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀；5.3液压阀的选用教学要求：了解液压阀的结构；掌握液压阀的图形符号、工作原理与在系统中的典型应用。重点：液压阀的工作原理与在系统中的主要作用。难点：压力控制阀。81、2、3、4、56.液压基本回路6.1方向控制回路；6.2压力控制回路；6.3速度控制回路；6.4多缸工作控制回路教学要求：掌握液压基本回路的组成及工作原理；熟练掌握换向回路、调压回路、卸荷回路、平衡回路、调速回路、快速运动回路、顺序动作回路的组成及工作原理。重点：各基本回路的组成与工作原理。难点：压力控制回路、调速回路。621、2、3、4、57.典型液压传动系统7.1组合机床动力滑台液压系统教学要求：通过带领同学一起分析组合机床液压系统实例，掌握液压传动系统的分析方法与步骤。重点：组合机床动力滑台液压系统的工作原理。难点：组合机床动力滑台液压系统的特点。21、2、3、4、5合计2482.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.雷诺实验实验内容：观察层流、紊流，了解液体的流动状态与判断准则。实验要求：解液体在管道中流动的不同状态，观察实际的流线形状，判断其流动状态的类型；熟悉雷诺数的测定和计算方法；掌握液体流动状态的判断准则。212.液压元件拆装实验实验内容：对液压泵、液压缸、液压马达、液压阀等元件进行拆装，直观了解液压元件的结构，加深对其工作原理的理解，掌握液压元件的拆装方法。实验要求：通过对液压元件的拆装实验，认知常见液压元件的外形尺寸，了解元件的内部结构。通过对液压元件的结构分析，加深理解液压元件的工作原理及性能应用。21、23.液压泵性能测试实验内容：用试验方法验证定量泵的流量、功率、效率随压力变化的规律。实验要求：熟悉液压泵的工作特性。通过实验对液压泵工作产生感性认识，如液压泵工作时振动，噪声，油压的脉动，油温的升温等。掌握测试液压泵工作性能的方法。21、24.液压回路的分析与调试实验内容：对液压回路进行设计分析调试，实现预期动作。实验要求：熟悉液压回路的组成以及液压回路的安装调试方法。掌握液压基本回路的组成及工作原理。22合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解液压传动系统的元件结构和工作原理以及基本的液压驱动回路，在掌握元件及基本回路的基础上，能够具备进行液压传动系统原理分析及设计的初步能力。实验教学着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；如何组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.推荐教材：（1）左健民.液压与气压传动.机械工业出版社.2019.09.2.参考书：（1）唐颖达刘尧.液压回路分析与设计[M]，北京：化学工业出版社.2017.01.（2）黄志坚.智能液压气动元件及控制系统[M]，北京：化学出版社.2018.02.（3）李松晶等.液压系统经典设计实例[M]，北京：化学出版社.（4）刘延俊.液压与气压传动[M]，北京：机械工业出版社.2012.（5）陈尧明.液压与气压传动学习指导与习题集[M]，北京：机械工业出版社.2005.3.期刊：（1）《液压与气动》,中国机械工程学会与北京机械工业自动化研究所联合主办.（2）《机床与液压》,中国机械工程学会与广州机械科学研究院联合主办.（3）《润滑与密封》,中国机械工程学会摩擦学学会与广州机械科学研究院联合主办.（4）《流体传动与控制》,上海市机械工程学会与上海液压气动总公司联合主办.（5）《液压气动与密封》,中国液压气动密封件工业协会主办.（6）INTERNATIONALJOURNALOFPRESSUREVESSELSANDPIPING,英国.4.网络资源：（1）中国大学MOOC/category/machinery（2）华中科技大学精品课程/info/1102/4093.htm（3）液压与气压传动省级精品课程七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标12345过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√4411实验15（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√555作业15（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√√55212期末考核60（1）采用大作业的形式进行考核。（2）主要考核液压传动的基础知识，液压元件工作原理及选用，液压回路的分析与设计。√√√20355合计：100分3449827八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验、作业、期末大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末大作业成绩和过程性评价成绩组成。其中：期末大作业成绩为100分（权重为60%），试题类型为针对工程应用的液压传动系统设计，作业要求中的基本知识、基本理论不超过50%，综合分析与应用设计不低于50%；课堂讨论、作业评价、课内实验、阶段测验等过程性评价成绩为100分（权重为40%）；过程性评价和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，偶尔参与教学活动。上课不认真，不参与教学活动。作业37.5作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%.不交作业4次以内