四川大学：机械工程系课程教学资源《液气压系统分析》教学大纲 Hydro-pneumatic System Analysis.pdf_大学文库

1 液气压系统分析四川大学制造科学与工程学院本科课程《液气压系统分析》教学大纲课程编号： Course Code: 302156020 302156020 课程类型： Course Type: 选修课 Elective 课程名称： Course Name: 液气压系统分析 Hydro-pneumatic System Analysis 授课对象： Audience: 本科三年级学生 Junior 学时/学分： Credit Hours/Credits 32/2 32/2 授课语言： Language of Instruction 中文 Chinese Mandarin 先修课程： Prerequisite: 液气压传动与控制 Mechanical Design, Manufacturing and Automation 开课院系： Course offered by: 机械工程系 Department of Mechanical Eng. 适用专业： Intended for: 机械设计制造及其自动化专业 Mechanical Design, Manufacturing and Automation 授课教师： Instructor: 大纲执笔人： Edited by: 赵秀粉 Zhao Xiufen 大纲审核人： Inspected by: 专业负责人 Course Leader 一、课程简介液压传动与控制技术集液压技术、微电子技术、传感检测技术、计算机控制及现代控制理论等众多学科于一体的高交叉性、高综合性的技术学科，具有显著的机电液一体化特征。自 19 世纪问世以来发展迅速，并在工程领域得到广泛应用。该技术利用液压能完成能量的传递过程，采用各种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制，该技术广泛应用于机床、工程机械、冶金机械、轻纺工业、农林机械、汽车、船舶、航空航天等行业。本课程主要讲授液压传动技术的基本原理、典型回路、液压元件动态特性分析、各种液压系统的特点、原理及液压系统设计分析技术。通过该课程的学习，加强学生对于液压传动与技术、机电一体化技术、流体控制等相关领域知识及其集成应用的理解，并通过课带实验环节培养学生的工程实践能力

二、学习目标 1.具有解决机械工程领域设计、制造、运行等过程中的复杂工程问题所需的工程基础知识和专业知识：能够运用液气压传动与控制的基本知识，来表达液气压传动方面的工程问题： 2.能够针对液气压系统领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，综合机械、电子、计算机等交叉学科的基本知识，寻找、分析、描述液气压技术的关键问恩，并进行分析、评价，以获得有效结论： 3、结合工程实习和社会实践经历，以及与机械设计制造及其自动化领域相关的社会健康、安全、法律以及文化等方面的基础知识，针对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，能够设计满足要求的液压系统方案，以设计图纸、设计说明书、设计报告等方式呈现，并能够在成果中体现创新意识，设计并实施液压基本回路实验，分析实验结果，验证模型参数，获取有效结论： 4、能够遵守我国宪法和法律，了解机械设计的技术标准、规范：三、学习目标与毕业要求的对应关系毕业要求串业要求指标点学习目标 (1)能够将数学、自然科学、机械 12具有解决机械工程领域设工程基础知识和专业知识用于解决计、制造、运行等过程中的复东学习目标1 机械工程领域设计、制造、运行等方工程问题所需的工程基础知识面的复杂工程问题。和专业知识 (2)能够应用数学、自然科学和机械工程科学的基本原理，通过信息检 23能够针对机械工程领域设索、文献研究，对机械工程领域设计、计、制造、运行中的复杂工程问学习目标2 制造、运行等方面的复杂工程问恩进题，进行分析、评价，以获得有行识别、表达、分析、评价，并获得效结论。有效结论。 (3)能够设计满足特定需求的机械产品功能原理方案、零部件及机械系 3.3针对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，能统，或针对机械工程领域设计、制造、运行等方面的复杂工程问题，拟定相够设计满足特定需求的系统、单学习目标3 元（部件）或机械制造工艺流程。应的设计、制造、运行方案，并能够并能够在设计环节中体现创新综合考虑社会、健康、安全、法律意识文化以及环境因素，体现创新意识

2 二、学习目标 1. 具有解决机械工程领域设计、制造、运行等过程中的复杂工程问题所需的工程基础知识和专业知识；能够运用液气压传动与控制的基本知识，来表达液气压传动方面的工程问题； 2. 能够针对液气压系统领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，综合机械、电子、计算机等交叉学科的基本知识，寻找、分析、描述液气压技术的关键问题，并进行分析、评价，以获得有效结论； 3、结合工程实习和社会实践经历，以及与机械设计制造及其自动化领域相关的社会、健康、安全、法律以及文化等方面的基础知识，针对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，能够设计满足要求的液压系统方案，以设计图纸、设计说明书、设计报告等方式呈现，并能够在成果中体现创新意识，设计并实施液压基本回路实验，分析实验结果，验证模型参数，获取有效结论； 4、能够遵守我国宪法和法律，了解机械设计的技术标准、规范；三、学习目标与毕业要求的对应关系毕业要求毕业要求指标点学习目标（1）能够将数学、自然科学、机械工程基础知识和专业知识用于解决机械工程领域设计、制造、运行等方面的复杂工程问题。 1.2 具有解决机械工程领域设计、制造、运行等过程中的复杂工程问题所需的工程基础知识和专业知识；学习目标 1 （2）能够应用数学、自然科学和机械工程科学的基本原理，通过信息检索、文献研究，对机械工程领域设计、制造、运行等方面的复杂工程问题进行识别、表达、分析、评价，并获得有效结论。 2.3 能够针对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，进行分析、评价，以获得有效结论。学习目标 2 （3）能够设计满足特定需求的机械产品功能原理方案、零部件及机械系统，或针对机械工程领域设计、制造、运行等方面的复杂工程问题，拟定相应的设计、制造、运行方案，并能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素，体现创新意识。 3.3 针对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，能够设计满足特定需求的系统、单元（部件）或机械制造工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识。学习目标 3

(8)具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在机械工程领域设计、 8.1能够遵守我国宪法和法律，制造、运行及相关领域的工程实践了解机械工程领域设计、制造、学习目标4 中，理解并遵守工程职业道德和规运行等方面的标准、规范：范，履行责任。四、教学基本内容第一章绪论液压传动技术的概念及相关技术：液压传动的原理、特征、发展历史、应用、市场与效益：国内、外研究现状：存在的问题及今后发展方向。通过对液压传动技术方法的回顾和分类，使学生了解液压传动技术的重要作用，引出液压技术的概念，使学生了解液压传动技术的原理、特征、发展历史。通过若干个应用实例和数据使学生了解液压传动的应用、市场与效益，使学生了解液压传动技术的重要作用。基本要求：了解液压系统的概念及相关技术、掌握液压传动技术的原理、特征、发展历史及应用领域。重点与难点：液压传动的概念、液压传动技术的原理、特征。本章学习内容对应学习目标4，支撑毕业要求指标点8.1，第二章液压基本回略 1、液压基本回路的组成及其作用。 2、方向控制回路。分析采用不同换向阀实现的方向控制回路及特点，并进行比较：采用行程开关实现的连续往复运动回路。 3、压力控制回路。分析不同压力元件实现的压力控制回路，例如调压、减压、增压、卸压、卸荷等回路的实现，分析元件的特点及在回路中的作用。 4、速度调节回路。速度调节回路对于整个液压系统的重要作用：分析节流调速、容积调速和容积节流调速回路的基本原理，不同调速方式的实现、优缺点及其应用范围：速度换节回路的原理与实现。 5、多缸控制回路。多缸的顺序控制、同步控制和互不干扰控制回路的原理及实现。 6、其他控制回路锁紧、制动、平衡回路的原理及实现。基本要求：要求学生液压基本回路的组成与作用，会分析方向控制回路，压力调节回路，速度调节回路及多缸控制回路等基本液压回路。 3

3 四、教学基本内容第一章绪论液压传动技术的概念及相关技术；液压传动的原理、特征、发展历史、应用、市场与效益；国内、外研究现状；存在的问题及今后发展方向。通过对液压传动技术方法的回顾和分类，使学生了解液压传动技术的重要作用，引出液压技术的概念，使学生了解液压传动技术的原理、特征、发展历史。通过若干个应用实例和数据使学生了解液压传动的应用、市场与效益，使学生了解液压传动技术的重要作用。基本要求：了解液压系统的概念及相关技术、掌握液压传动技术的原理、特征、发展历史及应用领域。重点与难点：液压传动的概念、液压传动技术的原理、特征。本章学习内容对应学习目标 4，支撑毕业要求指标点 8.1。第二章液压基本回路 1、液压基本回路的组成及其作用。 2、方向控制回路。分析采用不同换向阀实现的方向控制回路及特点，并进行比较；采用行程开关实现的连续往复运动回路。 3、压力控制回路。分析不同压力元件实现的压力控制回路，例如调压、减压、增压、卸压、卸荷等回路的实现，分析元件的特点及在回路中的作用。 4、速度调节回路。速度调节回路对于整个液压系统的重要作用；分析节流调速、容积调速和容积节流调速回路的基本原理，不同调速方式的实现、优缺点及其应用范围；速度换节回路的原理与实现。 5、多缸控制回路。多缸的顺序控制、同步控制和互不干扰控制回路的原理及实现。 6、其他控制回路锁紧、制动、平衡回路的原理及实现。基本要求：要求学生液压基本回路的组成与作用，会分析方向控制回路，压力调节回路，速度调节回路及多缸控制回路等基本液压回路。（8）具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在机械工程领域设计、制造、运行及相关领域的工程实践中，理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 8.1 能够遵守我国宪法和法律，了解机械工程领域设计、制造、运行等方面的标准、规范；学习目标 4

重点与难点：压力调节回路，速度调节回路的分析与合理选择。本章学习内容对应学习目标1、2，支撑毕业要求指标点1.2、2.3。第三章液压元件的动态特性分析 1、液压泵的动态特性分析。 2、液压缸的动态分析 3、液压马达的动态分析 4、节流元件的动态分析。基本要求：理解液压元件动态特性分析对于液压系统的作用，会对液压泵、液压缸、液压马达和节流元件等进行动态分析。重点与难点：节流元件的动态性能分析。本章学习内容对应学习目标1、2，支撑毕业要求指标点12、2.3。第四章金属加工中的液压技术 1、铸造机械中的液压技术。以抛砂机、高压造型机的液压系统为例，分析液压技术在铸造机械中的应用。 2、锻压机械中的液压技术。以压鼓机、旋压机为例，分析液压技术在锻压机械中的应用。 3、金属切削机床中的液压技术。以平面磨床、组合机床、仿形刨床为例，分析液压技术在金属切削机床中的应用及其主要特点。基本要求：理解铸造机械、锻压机械及金属切削机械中的液压技术，能以基本回路为基础，看懂液压系统原理图，分析其优缺点。重点与难点：理解金属切削中的典型液压回路及系统，能根据设计对象合理选择回路。本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。第五章工程、建筑机械中的液压技术 1、液压挖掘机的功能、原理及液压系统。 2、汽车起重机液压系统的功能、特点及液压系统。基本要求：理解液压挖掘机、汽车起重机的液压原理、特点，会分析其液压系统，并扩展到其他的工程、建筑机械。重点与难点：工程、建筑机械中液压技术的特点及其原理分析。本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。第六章兵器、霄达及其他领域中的液压技术 1、兵器工业中的液压技术。高炮瞄准液压系统、坦克火炮稳定液压系统的原理、特点及液压系统分析 2、雷达中的液压技术。 4

4 重点与难点：压力调节回路，速度调节回路的分析与合理选择。本章学习内容对应学习目标 1、2，支撑毕业要求指标点 1.2、2.3。第三章液压元件的动态特性分析 1、液压泵的动态特性分析。 2、液压缸的动态分析 3、液压马达的动态分析。 4、节流元件的动态分析。基本要求：理解液压元件动态特性分析对于液压系统的作用，会对液压泵、液压缸、液压马达和节流元件等进行动态分析。重点与难点：节流元件的动态性能分析。本章学习内容对应学习目标 1、2，支撑毕业要求指标点 1.2、2.3。第四章金属加工中的液压技术 1、铸造机械中的液压技术。以抛砂机、高压造型机的液压系统为例，分析液压技术在铸造机械中的应用。 2、锻压机械中的液压技术。以压鼓机、旋压机为例，分析液压技术在锻压机械中的应用。 3、金属切削机床中的液压技术。以平面磨床、组合机床、仿形刨床为例，分析液压技术在金属切削机床中的应用及其主要特点。基本要求：理解铸造机械、锻压机械及金属切削机械中的液压技术，能以基本回路为基础，看懂液压系统原理图，分析其优缺点。重点与难点：理解金属切削中的典型液压回路及系统，能根据设计对象合理选择回路。本章学习内容对应学习目标 3，支撑毕业要求指标点 3.3。第五章工程、建筑机械中的液压技术 1、液压挖掘机的功能、原理及液压系统。 2、汽车起重机液压系统的功能、特点及液压系统。基本要求：理解液压挖掘机、汽车起重机的液压原理、特点，会分析其液压系统，并扩展到其他的工程、建筑机械。重点与难点：工程、建筑机械中液压技术的特点及其原理分析。本章学习内容对应学习目标 3，支撑毕业要求指标点 3.3。第六章兵器、雷达及其他领域中的液压技术 1、兵器工业中的液压技术。高炮瞄准液压系统、坦克火炮稳定液压系统的原理、特点及液压系统分析。 2、雷达中的液压技术

雷达的天线座静压轴承、天线的液压升降与折叠机构的液压原理及系统分析。 3、其他领域中的液压技术。分析医疗辅助设备一X光隔室站位液压系统、升降机液压系统及液压电梯、机器人的液压控制、液压测重器、地震液压模拟试验台的组成原理及特点。基本要求：了解兵器、雷达和其他领域中的液压技术，能对给定分析其构成、特点，并扩展到其他的复杂液压系统。重点与难点：高炮瞄准液压系统及坦克火炮稳定系统的原理及特点分析」本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。第七章液压系统的设计 1、液压系统设计的步骤和内容。 2、液压系统设计计算实例。以多功能组合机床为例，设计满足婴求的液压系统，重点进行负载和运动分析、液压系统参数的确定、拟定液压系统原理图、选择液压元件及进行性能验算。基本要求：了解液压系统设计的内容和步骤，能根据要求，设计满足一定功能的液压系统，绘制系统原理图，选择相应的元件，并对系统性能进行验算，形成完善的技术文档。重点与难点：根据要求，设计合适的液压系统，选择合适的元件，并对系统进行验算分析。本章学习内容对应学习目标1、2、4，支撑毕业要求指标12、2.3、8.1。课带实验环节：液压基本回路实验了解液压基本回路试验平台的组成、原理以及各元件在实验平台上的位置，元件与功能符号之间的对应关系，元件之间的连接方式，传感器的布置及其作用，用实验平台搭建不同的基本回路，根据实验的运行结果能分析系统的特点及应用范围。要求学生：理解基本回路的作用及其组成，能根据方向、压力、速度、多缸等要求设计相应的回路，分析回路的特点及应用范围，在复杂系统上阅读基本的回路：在回路实验装置上搭建相应的回路，分析回路特点及应用范围，实现其功能：并将液压基本回路的分析方法扩展到气压基本回路的分析中。学生完成实验的情况，将作为本课程期末考查成绩的重要组成部分。本课带实验环节对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。五、建议教学进度章节名称学时数第一章绪论 2 第二章液压基本回路 6

5 雷达的天线座静压轴承、天线的液压升降与折叠机构的液压原理及系统分析。 3、其他领域中的液压技术。分析医疗辅助设备—X 光隔室站位液压系统、升降机液压系统及液压电梯、机器人的液压控制、液压测重器、地震液压模拟试验台的组成原理及特点。基本要求：了解兵器、雷达和其他领域中的液压技术，能对给定分析其构成、特点，并扩展到其他的复杂液压系统。重点与难点：高炮瞄准液压系统及坦克火炮稳定系统的原理及特点分析。本章学习内容对应学习目标 3，支撑毕业要求指标点 3.3。第七章液压系统的设计 1、液压系统设计的步骤和内容。 2、液压系统设计计算实例。以多功能组合机床为例，设计满足要求的液压系统，重点进行负载和运动分析、液压系统参数的确定、拟定液压系统原理图、选择液压元件及进行性能验算。基本要求：了解液压系统设计的内容和步骤，能根据要求，设计满足一定功能的液压系统，绘制系统原理图，选择相应的元件，并对系统性能进行验算，形成完善的技术文档。重点与难点：根据要求，设计合适的液压系统，选择合适的元件，并对系统进行验算分析。本章学习内容对应学习目标 1、2、4，支撑毕业要求指标 1.2、2.3、8.1。课带实验环节：液压基本回路实验了解液压基本回路试验平台的组成、原理以及各元件在实验平台上的位置，元件与功能符号之间的对应关系，元件之间的连接方式，传感器的布置及其作用，用实验平台搭建不同的基本回路，根据实验的运行结果能分析系统的特点及应用范围。要求学生：理解基本回路的作用及其组成,能根据方向、压力、速度、多缸等要求设计相应的回路，分析回路的特点及应用范围，在复杂系统上阅读基本的回路；在回路实验装置上搭建相应的回路，分析回路特点及应用范围，实现其功能；并将液压基本回路的分析方法扩展到气压基本回路的分析中。学生完成实验的情况，将作为本课程期末考查成绩的重要组成部分。本课带实验环节对应学习目标 3，支撑毕业要求指标点 3.3。五、建议教学进度章节名称学时数第一章绪论 2 第二章液压基本回路 6