《液压与气压传动》教学大纲

1、液压与气压传动教学大纲课程基本情况英文名称：Hydraulic and Pneumatic Transmission课程编号：F071730011048总 学 时：48 讲课学时：42 实践学时：6总 学 分：3课程性质：必修考核方式：考试适用对象：机械设计制造及其自动化专业先修课程：机械原理、机械设计、热工基础与流体力学参考文献：1 王慧. 液压与气压传动M. 沈阳：东北大学出版社，20192 王积伟. 液压与气压传动M. 北京：机械工业出版社，20183 李壮云. 液压元件与系统M. 北京：机械工业出版社，2017 课程简介与课程目标液压与气压传动课程是高等工科院校机械类专业必修的一门专业

2、技术基础课。主要研究液压与气压传动方面所必须的基础知识和技能。其主要目的是掌握液压与气压传动的基本知识、基本技能和设计方法，具有分析和解决工程实际问题及应用有关技术资料读懂和设计简单液压及气压传动系统的能力。同时结合课程实验教学环节，培养其工程实践能力和诚实守信、严谨负责的职业道德观，为其服务于社会奠定良好的基础。通过本课程的学习，达到如下目标：目标 1：理解液压与气压传动的基本工作原理、传动系统的基本组成和流体力学基础；掌握典型液压元件的结构特点、工作原理、液压基本回路的组成以及相关的设计计算；能够应用相关工程知识对液压与气压传动设计问题进行分析与方案比较，提出满足特定需求的设计方案。目标

3、2：能对液压执行元件进行工况分析，计算液压系统主参数，分析和选择基本液压回路，设计出满足要求的液压系统，确定实验方案。目标 3：能应用液压元件及回路的基础知识，实施液压泵、液压马达及控制阀结构性能实验以及液压回路实验，并获得准确的实验数据；能够对实验数据进行正确处理，得出对应结论。三、课程教学目标与毕业要求关系矩阵 课程目标毕业要求目标1目标2目标3指标点3-1 掌握机械结构、制造工艺及控制系统的设计、开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素，能够提出满足特定需求的合理解决方案，并体现创新意识。指标点4-2能够基于科学原理和方法，针对复杂机械工程问题，分析和选择研究路线，设计实验方

4、案。指标点4-3能够根据实验方案，构建实验系统，安全地开展实验，正确的采集实验数据。四、教学内容、教学方法和手段、学时分配（一）教学内容知识单元1：液压传动概述（支撑课程教学目标1）（建议2学时）教与学要求：能解释液压传动的传动过程和理论依据；说明液压传动的组成和表示方法；说明液压传动的特点和应用。教学内容：1-1液压传动的基本工作原理1-2液压系统的组成及表示方法1-3液压系统的特点及应用1-4液压传动技术的应用重点：液压系统的传动过程、理论依据，液压系统的组成，液压系统的表示方法。难点：液压系统的理论依据知识单元2：液压流体力学基础（支撑课程教学目标1）（建议2学时）教与学要求：能解释作用

5、在液体上的力；解释与液压传动相关的液体的主要性质以及如何选择液压油；说明液体的压力及特性、压力的表示方法及单位；解释压力对固体壁面的作用力；说明动力学三大基本方程；解释液体在管道中的流动及压力损失；说明液体在小孔和缝隙中的流动；解释气穴现象和液压冲击。教学内容：2-1工作液体2-2静止液体的力学基础2-3流动液体的力学基础2-4液体在管道中的流动及压力损失2-5液体在小孔和缝隙中的流动2-6气穴现象和液压冲击重点：黏性的含义，压力对固体壁面的作用力，动力学基本方程的物理含义及应用，压力损失的计算。难点：伯努利方程的物理意义。知识单元3：液压动力元件（支撑课程教学目标1）（建议6学时）教与学要求

6、：能解释齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的结构、原理、功能和职能符号；能说明齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的特点；能解释齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的主要参数并计算；能分析具体工况选用动力元件。教学内容：3-1液压泵概述3-2齿轮泵3-3叶片泵3-4柱塞泵3-5液压泵结构性能实验重点：液压泵的主要性能参数计算，常用结构形式液压泵的工作原理、流量计算、结构和性能特点。难点：液压泵的主要性能参数计算，液压泵密封工作腔的确定，泵的结构分析。知识单元4：液压执行元件（支撑课程教学目标1）（建议8学时）教与学要求：能说明液压马达和液压缸的类型和特点；能解释液压马达和液压缸的结构、原理、功能和职能符号；能解释液压马达和液压缸的主

7、要参数及计算；能分析具体工况选用执行元件。教学内容：4-1液压马达概述4-2高速液压马达4-3低速液压马达4-4液压缸工作原理和基本参数计算4-5液压缸的典型结构4-6液压马达结构实验重点：液压马达及液压缸的主要性能参数计算。难点：液压马达的工作原理，差动连接式单杆活塞式液压缸的计算。知识单元5：液压控制元件（支撑课程教学目标1）（建议8学时）教与学要求：能说明液压控制阀的分类；说明方向控制阀，压力控制阀，流量控制阀的结构，工作原理，性能特点及应用；解释电液比例阀、电液伺服阀、电液数字阀的工作原理；说明电液阀的应用。教学内容：5-1液压控制阀的分类5-2方向控制阀5-3压力控制阀5-4流量控制

8、阀5-5自动控制用电液阀5-6液压控制阀结构试验重点：常用液压阀的工作原理、职能符号、结构、特性及应用难点：减压阀的工作原理；调速阀的工作原理。知识单元6：液压辅助元件（支撑课程教学目标1）（建议2学时）教与学要求：能解释油箱、蓄能器、密封装置的类型、结构组成、工作原理、特点与应用；说明滤油器、热交换器、油管和管接头的类型、结构组成、工作原理、特点与应用。教学内容：6-1油箱6-2滤油器6-3蓄能器6-4热交换器6-5油管及管接头6-6密封装置重点：密封装置的选用，油箱的设计要点难点：滤油器的正确使用，蓄能器在液压系统中的作用。知识单元7：液压传动系统（支撑课程教学目标1、2）（建议8学时）教

9、与学要求：能说明液压基本回路的概念和类型；解释常见基本回路（速度控制回路、压力控制回路、方向控制回路、同步回路、顺序回路等）的组成、工作原理、特点及应用；说明节流调速和容积调速的组成、工作原理及性能。教学内容：7-1液压传动系统的主回路7-2液压传动系统的基本控制回路7-3节流调速7-4容积调速7-5液压回路设计与功能验证实验重点：常用的方向及压力控制回路，调速的方式及其相应的具体调速回路。难点：节流调速回路的速度-负载特性（机械特性）分析；液压泵或系统的卸荷方式。知识单元8：气压传动基础知识（支撑课程教学目标1）（建议2学时）教与学要求：能解释空气的组成、空气的密度、粘性、压缩性、膨胀性、湿

10、度等概念；说明气体的状态方程、气体状态变化过程及其规律、容器的充放气过程；能解释气体流动的三个基本方程。教学内容：8-1空气的物理性质8-2气体的状态变化8-3气体的流动规律重点：气体的物理性质，气体流动基本方程。难点：气体流动基本方程。知识单元9：气源装置及气动元件（支撑课程教学目标1）（建议2学时）教与学要求：能说明气源装置、气动三大件、气缸、气马达的组成、原理及相关的参数计算；能解释气动控制阀的功能、图形符号及特点。教学内容：9-1气源装置9-2气动执行元件9-3气动控制阀重点：气动控制元件。难点：气动控制元件。知识单元10：气动回路（支撑课程教学目标1、2）（建议2学时）教与学要求：能

11、解释压力与力控制回路、换向回路、速度控制回路的功能和工作原理。教学内容：10-1压力与力控制回路10-2换向回路10-3速度控制回路重点：换向回路、速度控制回路、顺序动作回路、安全保护和操作回路。难点：缓冲回路。综合训练项目综合训练项目1：液压与气压元件设计（支撑课程教学目标1）目的：通过本综合训练，加深学生对液压与气压元件结构、工作原理、性能特点的理解，强化学生对液压与气压元件识别、分析与设计能力。要求：能够针对具体的液压或气压系统，通过文献检索查找资料，确定满足要求的液压元件进行设计，并运用计算机绘图软件绘制液压元件装配图和零件图，并对设计结果进行分析。成果形式：设计说明书1份、装配图1张

12、，零件图1张。综合训练2：液压与气压传动系统设计（支撑课程教学目标2）目的：通过本综合训练，加深学生对液压与气压系统结构组成、工作原理的理解，强化学生液压与气压系统的分析计算与设计能力。要求：能够通过文献检索查找资料，深入分析所选择液压系统涉及到的问题，综合运用系统与元件知识，设计符合要求的液压或气压系统。成果形式：设计说明书1份、液压原理图1张。（二）学时分配教学内容学时课堂教学学时自主学习教与学方式、方法讲授实验上机作业训练知识单元122案例式教学、多媒体课件知识单元222讲授、多媒体课件知识单元3-111讲授、多媒体课件知识单元3-211讲授、多媒体课件知识单元3-322讲授、多媒体课件

13、知识单元3-422725案例式教学、多媒体课件、作业、综合训练知识单元3-522讲授、实验操作知识单元4-111讲授、多媒体课件知识单元4-222案例式教学、多媒体课件知识单元4-322案例式教学、多媒体课件知识单元4-422案例式教学、多媒体课件知识单元4-511725讲授、多媒体课件、作业、综合训练知识单元4-611讲授、实验操作知识单元5-111讲授、多媒体课件知识单元5-222讲授、多媒体课件知识单元5-322讲授、多媒体课件知识单元5-422讲授、多媒体课件知识单元5-511725案例式教学、多媒体课件、作业、综合训练知识单元5-611讲授、实验操作知识单元622讲授、多媒体课件知识

14、单元7-122讲授、多媒体课件知识单元7-222讲授、多媒体课件知识单元7-322讲授、多媒体课件知识单元7-42212210案例式教学、多媒体课件、作业、综合训练知识单元7-522讲授、实验操作知识单元822讲授、多媒体课件知识单元922讲授、多媒体课件知识单元102211讲授、多媒体课件、作业学时合计4842634925五、实践教学环节实验目的：能应用液压与气压传动基本知识，实施元件结构性能、回路设计、性能验证相关实验，具备选择使用工具，安装测试、实验操作的能力，同时具有正确处理实验数据、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。实验内容与要求见下表：（支撑课程教学目标3）（建议6学时）序

15、号实验项目名称实验目的主要内容实验学时实验类型开出要求1液压泵、马达与控制阀结构实验通过实验加深对对课堂教学相关内容的理解，掌握液压泵、马达与控制阀结构组成与工作原理。齿轮泵与马达结构实验；叶片泵与马达结构实验；柱塞泵与马达结构实验；典型溢流阀、换向阀和调速阀结构实验。2拆装必做2液压泵性能实验通过实验加深对课堂教学内容的理解与掌握，增强学生对液压油泵性能的认识、了解，通过自己连接油路性能测试系统，掌握实验测试方法、手段，增强分析能力，深入理解油泵特性曲线的意义等。齿轮泵的压力、流量、效率测 试，画出泵的流量-压力特性曲线；叶片泵的压力、流量、效率测试，画出泵的流量-压力特性曲线；柱塞泵的压力

16、、流量、效率测试，画出泵的流量-压力特性曲线。2综合必做任选其一3液压回路设计与功能验证实验通过本实验加深对液压回路系统的理解与掌握，增强学生对液压系统参数设计计算及调速特性等原理的认识、了解，通过自己设计实现不同功能的液压回路，掌握回路设计的的方法、手段，增强分析问题能力和解决问题的能力。1. 根据给定的要求，由学生自行设计液压与气压传动回路，实现相应的动作。2. 绘制液压系统图。3. 按照系统图连接管路并验证功能能否实现。2综合必做六、成绩构成和评价方法（一）考核方式说明1. 以试卷、综合训练、作业、实验等形式考核。2. 采用闭卷考试，试卷成绩占总成绩50%，平时成绩占总成绩50%：其中综

17、合训练占20%，作业占15%，课内实验（含报告）占15%。（二）考核权重分配 考核方式及权重教学内容考试作业综合训练实验备注50%15%20%15%知识单元1知识单元2知识单元3知识单元4知识单元5知识单元6知识单元7知识单元8知识单元9知识单元10七、成绩评价标准1.平时成绩评价标准（1）作业成绩评价标准基本要求评价标准完成情况得分课程目标 1：理解液压与气压传动的基本工作原理、传动系统的基本组成和流体力学基础；掌握典型液压元件的结构特点、工作原理、液压基本回路的组成以及相关的设计计算；训练学生应用相关工程知识对液压与气压传动设计问题进行分析与方案比较，提出满足特定需求的设计方案。毕业要求指

18、标点3-1能准确理解液压泵、液压马达、液压缸、液压阀及液压系统的主要参数并进行计算，公式准确；计算步骤完整，结果正确；准时上交；作业整洁、书写工整。90100能较准确理解液压泵、液压马达、液压缸、液压阀及液压系统的主要参数并进行计算，公式准确；计算步骤较完整，结果正确；按时上交、作业有涂改、书写较工整。8089能较准确理解液压泵、液压马达、液压缸、液压阀及液压系统的主要参数并进行计算，公式准确；计算步骤较完整，结果较正确；按时上交、作业有涂改、书写较一般。7079所表述的知识、公式基本正确，个别有误；计算步骤较完整，结果基本正确；按时上交、作业有涂改、书写潦草。6069所表述的知识、公式错误较

19、多；结果不正确；未准时上交、书写潦草。059（2）综合训练成绩评价标准基本要求评价标准完成情况得分课程目标 1: 理解液压与气压传动的基本工作原理、传动系统的基本组成和流体力学基础；掌握典型液压元件的结构特点、工作原理、液压基本回路的组成以及相关的设计计算；训练学生应用相关工程知识对液压与气压传动设计问题进行分析与方案比较，提出满足特定需求的设计方案。毕业要求指标点3-1明确设计目标和要求；搜集相关资料，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，从使用性能方面对所设计液压或气压元件进行分析，问题分析合理，分析结果正确。资料完整，设计计算说明书1份；设计计算说明书严格参照格式要求（包括标题、主

20、体部分、总结、参考文献等）撰写；列出3篇以上参考文献（可以是期刊文献、专利、网页等）；说明书字数在1500字以上。设计图纸2张，绘图规范、标注正确。90100能从使用性能方面对设计液压或气压元件进行分析，问题分析较合理，分析结果正确。资料较完整，能按设计计算说明书格式要求撰写，计算过程较完整；列出23篇参考文献；说明书字数在1500字以下。设计图纸2张，绘制较规范、标注较正确。8089能从使用性能方面对设计系统进行分析，问题分析较合理，分析结果较正确。资料较完整，能按设计计算说明书格式要求撰写，计算过程较完整；列出23篇参考文献；说明书字数在1000字以上。设计图纸2张，绘制较规范、标注有少量

21、错误。7079能从使用性能方面对设计系统进行分析，问题分析基本合理，分析结果基本正确。设计计算说明书存在格式错误；计算过程欠完整；列出12篇参考文献；说明书字数在1000字以下。设计图纸2张，绘制基本规范、标注有少量错误。6069能从使用性能方面对设计系统进行分析，问题分析不合理，分析结果不正确。设计计算说明书不按格式撰写，计算过程不完整；无参考文献；说明书字数在500字以下。设计图纸2张，绘制不规范、标注有大量错误。059课程目标2：能对液压执行元件进行工况分析，计算液压系统主参数，分析和选择基本液压回路，设计出满足要求的液压系统，确定实验方案。毕业要求指标点4-2明确设计目标和要求；搜集相

22、关资料，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，从使用性能方面对所设计系统进行分析，问题分析合理，分析结果正确。资料完整，设计计算说明书1份；设计计算说明书严格参照格式要求（包括标题、主体部分、总结、参考文献等）撰写；列出3篇以上参考文献（可以是期刊文献、专利、网页等）；说明书字数在1500字以上。设计图纸1张，绘图规范、标注正确。90100能从使用性能方面对设计系统进行分析，问题分析较合理，分析结果正确。资料较完整，能按设计计算说明书格式要求撰写，计算过程较完整；列出23篇参考文献；说明书字数在1500字以下。设计图纸1张，绘制较规范、标注较正确。8089能从使用性能方面对设计系统进行分

23、析，问题分析较合理，分析结果较正确。资料较完整，能按设计计算说明书格式要求撰写，计算过程较完整；列出23篇参考文献；说明书字数在1000字以上。设计图纸1张，绘制较规范、标注有少量错误。7079能从使用性能方面对设计系统进行分析，问题分析基本合理，分析结果基本正确。设计计算说明书存在格式错误；计算过程欠完整；列出12篇参考文献；说明书字数在1000字以下。设计图纸1张，绘制基本规范、标注有少量错误。6069能从使用性能方面对设计系统进行分析，问题分析不合理，分析结果不正确。设计计算说明书不按格式撰写，计算过程不完整；无参考文献；说明书字数在500字以下。设计图纸1张，绘制不规范、标注有大量错误

24、。059（3）实验成绩评价标准（具体评价标准见液压与气压传动实验报告）实验成绩占总成绩比例：实验过程占50%，实验报告占50%。基本要求评价标准知识掌握情况得分实验过程课程目标3：能应用液压元件及回路的基础知识，实施液压泵、液压马达及控制阀结构性能实验以及液压回路实验，并获得准确的实验数据； 毕业要求指标点4-3所运用的元件及回路性能试验方法准确；实验操作规范、采集数据正确，并得出的结果正确。90100所运用的元件及回路性能试验方法较准确；实验操作较规范、采集数据较正确，并得出的结果正确。8089所运用的元件及回路性能试验方法较准确；实验操作较规范、采集数据基本正确，出的结果较正确。7079所

25、运用的元件及回路性能试验方法基本准确，个别有误；实验操作基本规范、采集数据基本正确，得出的结果基本正确。6069所运用的元件及回路性能试验方法不准确；实验操作不规范、采集数据不正确，得出的结果不正确。059实验报告课程目标3：能够对实验数据进行正确处理，得出对应结论。毕业要求指标点4-3能够根据实际测得数据进行正确的数据处理，能够根据处理结果得出正确结论，数据处理结果和结论一致。90100能够根据实际测得数据进行数据处理，处理结果基本正确，能够根据处理结果得出对应结论，数据处理结果和结论基本一致。8089能够根据实际测得数据进行数据处理，处理结果存在少量错误，数据处理结果与结论基本对应，数据处

26、理结果和所得结论基本一致。7079能够根据实际测得数据进行数据处理，处理结果有部分错误，数据处理结果与结论存在偏差。6069不能够根据实际测得数据进行数据处理，处理结果错误，数据处理结果与所得结论不一致。0592.期末考试评价与评分标准期末考试试卷的评分标准和评价标准的制定见下表，其中评价标准决定评分标准，依据评价标准制定的详细评分标准见考试试卷“标准答案及评分标准”。基本要求评价标准知识掌握情况得分课程目标1: 理解液压与气压传动的基本工作原理、传动系统的基本组成和流体力学基础；掌握典型液压元件的结构特点、工作原理、液压基本回路的组成以及相关的设计计算；训练学生应用相关工程知识对液压与气压传动设计问题进行分析与方案比较，提出满足特定需求的设计方案。毕业要求指标点3-1对所学的液压与气压传动的概念、理论、公式等基本知识认知清晰，理解正确；计算步骤完整，计算结果正确。90100对所学的液压与气压传动的概念、理论、公式等基本知识认知较清晰，理解较正确；计算步骤较完整，计算结果正确。8089对所学的液压与气压传动的概念、理论、公式等基本知识认知较清晰，理解较正确；计算步骤较完整，计算结果较正确。7079对所学的液压与气压传动的概念、理论、公式等基本知识认知基本清晰，计算步骤不完整，计算结果基本正确。6069不能理解和记忆所学液压与气压传动的概念、理论、公式等基本知识；计算结果