《液壓傳動》

課程教學大綱

一、課程名稱（中英文）

中文名稱：液壓傳動

英文名稱：Hydraulic

Transmission

二、課程編碼及性質(zhì)

課程編碼：0800021

課程性質(zhì)：必修課

三、學時與學分

總學時：24

學　分：1.5

四、先修課程

流體力學、機械原理與機械設(shè)計、機械制圖、工程控制基礎(chǔ)等

五、授課對象

本課程面向材料成型及控制工程專業(yè)學生開設(shè)。

六、課程教學目的本課程是本專業(yè)的學科基礎(chǔ)課，課程的主要目標包括：

1、系統(tǒng)掌握液壓傳動的基本原理和結(jié)構(gòu)組成，了解各主要元件（動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件）的結(jié)構(gòu)特征及液壓傳動基本控制回路的作用，為專業(yè)核心課程《材料成形裝備及自動化》等的學習奠定基礎(chǔ)；

2、了解常見的液壓驅(qū)動的材料成型及控制工程專業(yè)（行業(yè)）設(shè)備、實驗儀器的工作原理及結(jié)構(gòu)，具備調(diào)控常用設(shè)備及儀器參數(shù)，進行測控和維護的能力；

3、掌握材料成型及控制工程專業(yè)（行業(yè)）裝備的液壓系統(tǒng)傳動特點，掌握復(fù)雜工程設(shè)備的液壓系統(tǒng)的設(shè)計方法；

4、具備進行材料成型及控制工程專業(yè)（行業(yè)）復(fù)雜設(shè)備的液壓驅(qū)動及控制系統(tǒng)設(shè)計的能力。

表1

課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

畢業(yè)要求及其指標點

本課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

畢業(yè)要求

指標點

畢業(yè)要求1：工程知識

能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題。

1.1掌握了用于解決材料成型及控制工程復(fù)雜問題的數(shù)學基礎(chǔ)知識。

1.2掌握了用于解決材料成型及控制工程復(fù)雜問題的物理、化學等自然科學基礎(chǔ)知識。

1.3掌握了用于解決材料成型及控制工程復(fù)雜問題的工程力學基礎(chǔ)知識。

1.4掌握了用于解決材料成型及控制工程復(fù)雜問題的工程檢測與控制基礎(chǔ)知識。

1.5系統(tǒng)掌握了專業(yè)知識，能夠?qū)⑺鶎W知識用于解決材料成型及控制工程復(fù)雜問題。

畢業(yè)要求2：問題分析

能夠應(yīng)用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。

2.1能夠應(yīng)用工程數(shù)學基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。如：復(fù)雜的模具設(shè)計。

2.2能夠應(yīng)用物理、化學基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。如：物理綜合實驗。

2.3能夠應(yīng)用力學基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。如：工程力學綜合實驗。

2.4能夠應(yīng)用工程科學基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。如：工程控制實驗中的建模與分析。

畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案

能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等因素。

3.1了解機械工程、材料成型及控制工程問題特征，掌握解決復(fù)雜工程問題的設(shè)計方法。

3.2在考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等制約因素的前提下，能夠設(shè)計（開發(fā)）針對復(fù)雜材料成型及控制工程問題的解決方案，具備設(shè)計（開發(fā)）滿足特定材料成型及控制工程需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程的能力。

課程目標3、課程目標4

3.3在設(shè)計（開發(fā)）過程中，具有追求材料成型及控制工程復(fù)雜問題創(chuàng)新解決的態(tài)度和意識，掌握了基本的創(chuàng)新方法，清楚創(chuàng)新方向及領(lǐng)域。

畢業(yè)要求4：研究

能夠基于科學原理并采用科學方法對復(fù)雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。

4.1掌握材料熱加工成形原理及特點，能夠采用科學方法，具備合理設(shè)計材料成型及控制工程（模具）復(fù)雜實驗、開展科學研究的能力。

4.2掌握材料成型及控制工程原理及主要工藝，能夠采用科學方法，正確構(gòu)建并實施材料成型及控制工程綜合實驗，得出正確結(jié)果的能力。

4.3能正確使用和處理實驗數(shù)據(jù)，通過信息綜合處理，具備對復(fù)雜的材料成型及控制工程實驗結(jié)果進行正確分析能力。

4.4了解常見的材料成型及控制工程常用設(shè)備、實驗儀器及實驗方法，具備調(diào)控設(shè)備及儀器參數(shù)，進行測控和維護的能力。

課程目標1、課程目標2

畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具

能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。

5.1掌握文獻檢索、資料查詢、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)搜索工具的使用方法。

5.2了解材料成型及控制工程專業(yè)重要資料來源及獲取方法。

5.3具備應(yīng)用各類文獻、信息及資料進行復(fù)雜材料成型及控制工程實踐的能力。

5.4掌握復(fù)雜材料成型及控制工程問題的預(yù)測與模擬方法，理解其局限性。

畢業(yè)要求6：工程與社會

能夠基于工程相關(guān)背景知識進行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔的責任。

6.1了解與工程相關(guān)的國家方針、政策與法律法規(guī)，能夠評價工程實踐對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。

6.2了解材料成型及控制工程專業(yè)特點及其對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，能夠正確評價復(fù)雜成型及控制工程問題解決方案的優(yōu)劣。

6.3能正確認識材料成型及控制工程各種復(fù)雜工藝對于客觀世界和社會的影響，理解并能夠承擔的相應(yīng)工程和社會責任。

畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展

能夠理解和評價針對復(fù)雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

7.1了解材料成型及控制工程的專業(yè)特征、學科前沿和發(fā)展趨勢，正確認識本專業(yè)對于社會發(fā)展的重要性。

7.2能正確理解和評價材料成型及控制工程復(fù)雜問題實施對環(huán)境保護及社會可持續(xù)發(fā)展等的影響。

7.3在解決復(fù)雜的材料成型及控制工程的實際問題中，能夠正確理解并考慮工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范

具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。

8.1具有人文社會科學素養(yǎng)，理解世界觀、人生觀的基本意義及其影響。

8.2了解中國國情，理解中國可持續(xù)科學發(fā)展道路以及個人的做人規(guī)范，具有較高的社會責任感。

8.3在工程實踐中，理解工程師的職業(yè)性質(zhì)、職業(yè)責任,具備工程師的職業(yè)道德

8.4具有健康的體質(zhì)和良好的心理素質(zhì)，能較好地履行責任。

畢業(yè)要求9

：個人和團隊

能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。

9.1具備較寬廣的本學科基礎(chǔ)知識和較高的個人素質(zhì)，能夠在多學科背景下，承擔個人及團隊成員的作用。

9.2具備良好的團隊協(xié)作精神，善于和團隊其它成員協(xié)作、互補、交往。

9.3能夠承擔團隊負責人角色，具備綜合團隊成員意見和建議，進行合理決策之領(lǐng)導(dǎo)能力。

畢業(yè)要求10：溝通

能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。

10.1較好地掌握了一門外語，了解不同文化的差異，具有一定的跨文化交流能力。

10.2

了解本專業(yè)領(lǐng)域及其相關(guān)行業(yè)的國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀，具有較強的業(yè)務(wù)溝通能力與競爭能力。

10.3能夠應(yīng)用現(xiàn)代工具撰寫報告、設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應(yīng)指令，就復(fù)雜的專業(yè)工程問題進行有效溝通和交流。

畢業(yè)要求11：項目管理

理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學科環(huán)境中應(yīng)用。

11.1了解機械及材料工程管理和經(jīng)濟決策的基本知識，理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法。

11.2具備應(yīng)用工程管理和經(jīng)濟決策知識實踐的工作能力，具有一定的組織、管理及領(lǐng)導(dǎo)能力，能夠較好地通過口頭或書面方式表達自己的想法。

11.3具有較強的綜合歸納能力，能在多學科環(huán)境中加于應(yīng)用。

畢業(yè)要求12：終身學習

具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應(yīng)發(fā)展的能力。

12.1對終身學習的重要性，有自覺的意識和正確的認識。

12.2

能夠采用合適的方法，自我學習、提高的能力。

12.3

能夠適應(yīng)社會進步與發(fā)展，與時代同步。

七、教學重點與難點：

（1）對液體壓力的形成、液壓傳動原理（帕斯卡原理）及組成的理解；

（2）液壓泵的工作原理及其工作的三個必要條件，液壓泵的性能參數(shù)；

（3）齒輪泵的工作原理、困油現(xiàn)象及消除措施，齒輪泵的特點及提高效率齒輪泵工作效率的方法；葉片泵的種類、工作原理及特點；柱塞泵的種類、工作原理及特點；

（4）液壓泵與液壓馬達在結(jié)構(gòu)及性能上的區(qū)別；常用液壓缸的結(jié)構(gòu)組成、特征及其參數(shù)計算；

（5）常用液壓控制閥（壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥）的種類與作用、工作原理及特點，表示符號；

（6）電液比例閥的原理、特點及種類；邏輯閥的組成、種類及特點；電液數(shù)字閥和電液伺服閥的種類、特點；

（7）液壓基本回路（壓力控制回路、速度控制回路、方向控制回路、多缸工作控制回路）的工作原理，各工作閥的作用，典型回路的工作壓力、運動速度等主要參數(shù)計算。

（8）四種典型液壓系統(tǒng)（組合機床動力滑臺、汽車起重機、四柱萬能液壓機、塑料注射成型機）的工作原理、特點。

八、教學方法與手段：

采用現(xiàn)代化教學手段（含PPT，影像資料等）講授各類液壓傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用特點，提高教學效率；

以課堂講授為主，輔助典型裝備的液壓系統(tǒng)及其元件，闡述該課程的基本原理與基本方法，保證主要教學內(nèi)容的完成。

適時安排習題課、討論課、實驗課。通過這些課程，使學生親身參與教學，讓學生成為學習主體，讓學生有機會發(fā)表自己的學習體會，相互交流。

九、教學內(nèi)容與學時安排

（1）教學內(nèi)容與學時安排

教學內(nèi)容與學時安排見表2所示，上課22學時、試驗2學時。

表2

基本教學內(nèi)容與學時安排

序號

課程內(nèi)容

課內(nèi)學時

課外學時

第一章　液壓傳動概述

第二章　液壓流體力學

第三章　液壓油泵

第四章　液壓執(zhí)行元件

第五章　液壓控制閥

第六章　液壓輔助裝置

第七章　液壓基本回路

第八章　液壓系統(tǒng)（設(shè)計）實驗

實驗課（2學時）的內(nèi)容包括：1）液壓元件的拆裝實驗；2）液壓基本回路實驗。

（2）各章節(jié)的課后思考題（作業(yè)）及討論要求

1-1　液壓傳動與機械傳動（以齒輪傳動為例）、電力傳動比較有哪些優(yōu)點？為什么有這些優(yōu)點？

2-1

液體的粘性及其表示方法。液體壓力是如果形成與傳遞的？

3-1

什么是齒輪泵的困油現(xiàn)象？產(chǎn)生困油現(xiàn)象有何危害？如何削除困油現(xiàn)象？

3-2

齒輪泵高壓化的主要障礙是什么？提高高壓齒輪泵容積效率的措施有哪些？

3-3

比較雙作用葉片泵和單作用葉片泵，說明各自的特點。

3-4

比較單作用葉片泵與徑向柱塞泵，在組成結(jié)構(gòu)、工作原理上的區(qū)別。簡述軸向柱塞泵的變量原理。

4-1

比較同類液壓泵與液壓馬達在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。

4-2

活塞式、柱塞式、伸縮式及擺動式液壓缸各有哪些特點？液壓缸為什么要設(shè)置緩沖裝置和排氣裝置？

5-1

分析比較溢流閥、減壓閥和順序閥的作用及差別。

5-2

將調(diào)速閥和溢流節(jié)流閥分別裝在回油路上，能否起到速度穩(wěn)定作用？

5-3

分別說明Ｏ型、Ｍ型、Ｐ型和Ｈ型三位四通換向閥在中間位置時的性能特點。

5-4

簡述邏輯閥的特點。分別繪出邏輯溢流閥、邏輯順序閥邏輯減壓閥的原理圖。

5-5

什么叫電液數(shù)字閥？它與比例閥和伺服閥比較，有何特點？

6-1

蓄能器有哪些用途？簡述蓄能器的種類及特點。

7-1

如何實現(xiàn)三級調(diào)壓？簡述減壓回路的功用。

7-2

概述進油節(jié)流調(diào)速、回油節(jié)流調(diào)速、旁路節(jié)流調(diào)速的特點。

7-3

什么叫差動回路？試繪出三種不同的快速運動回路。

7-4

如何使用行程閥和順序閥實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序動作。

7-5

簡述時間控制制動式換向回路、程序控制制動式換向回路的特點。

7-6

概述同步回路的種類及其特點。

7-7

簡述鎖緊回路、浮動回路的功用。

十、教學參考書及文獻

[1]

楊曙東、何存興主編.液壓傳動與氣壓傳動.21世紀機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)系列教材，華中科技大學出版社，2008.8

[2]

許賢良、王傳禮等編著.液壓傳動（第2版）.普通高等學?！笆濉币?guī)劃教材，國防工業(yè)出版社，2011.3

十一、課程成績評定與記載考核方式

1、課程考核及評價細則

課程考核及評價細則，詳見表3。

表3

課程考核及評價細則

成績組成考核/評價環(huán)節(jié)

分值

考核/評價細則

對應(yīng)的教學目標

平時成績

30%

上課表現(xiàn)

根據(jù)學生平時上課的出勤率、課堂表現(xiàn)及互動情況，視其對課程學習的態(tài)度及積極程度，按10%計入課程總成績。

1、3

平時作業(yè)

根據(jù)學生的課后作業(yè)的完成情況及質(zhì)量，視其對課程知識理解、掌握情況，最后按10%計入課程總成績。1、2、3

實

驗

根據(jù)學生在實驗過程中的實踐能力及實驗報告的質(zhì)量進行評分，評分的結(jié)果按10%計入課程總成績。

3、4

考試成績

70%

考試的卷面分數(shù)

主要考核液壓流體力學、液壓元件、控制閥、液壓基本回路等內(nèi)容，以卷面成績的70%計入總成績。1、2、32、終結(jié)性考試形式：

根據(jù)考試試題的難度，可以實施開卷或閉卷考試，以卷面成績的70%計入總成績。

撰稿：《液壓傳動》課程組,樊自田執(zhí)筆

審核：材料科學與工程學院本科教學指導(dǎo)委員會

2015-12-28

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END

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