第一篇:《机电传动控制》课程教学大纲
《机电传动控制》课程教学大纲
Electric Drive & Control
课程代码:M004114 总学时:62(其中讲课54学时,实验8学时)
一、课程的地位和任务
《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业方向选修课程,它是机电一体化人才所需电知识结构的躯体。由于电力传动控制装置和机械设备是一个不可分割的整体,所以本课程的任务是使学生了解机电传动控制的一般知识,掌握电机、电器等的工作原理、特性、应用和选用的方法,掌握常用的控制系统工作原理、特点、性能及应用场所,了解最新控制技术在机械设备中的应用。
二、课程的基本内容
第一章
概述
3学时
1、机电传动的目的和任务
2、机电传动及其控制系统的发展概况
3、课程的内容安排
4、预备知识
第二章
机电传动系统的动力学基础
2学时
学分:3.5
1、机电传动系统的运动方程式
2、转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算
3、生产机械的机械特性
4、机电传动系统稳定运行的条件
第三章
直流电机的工作原理及特性
1、直流电机的基本结构和工作原理
2、直流发电机
3、直流电动机的机械特性
4、直流他励电动机的启动特性
5、直流他励电动机的调速特性
6、直流他励电动机的制动特性
第四章
机电传动系统过渡过程
1、研究机电传动系统过渡过程的实际意义
2、机电传动系统过渡过程的分析
第五章
交流电动机的工作原理及特性
8学时2学时学时
1、三相异步电动机的结构和工作原理
2、三相异步电动机的定子电路和转子电路
3、三相异步电动机的转矩与机械特性
4、三相异步电动机的启动特性
5、三相异步电动机的调速特性
6、三相异步电动机的制动特性
7、单相异步电动机
8、同步电动机的工作原理、特点及应用
第六章
控制电机
1、交流伺服电动机
2、直流伺服电动机
3、力矩电动机
4、小功率同步电动机
5、测速发电机
6、自整角机
7、直线电动机
第七章
机电传动控制系统中电动机的选择
1、电动机容量选择的原则
4学时2学时
2、电动机的发热与冷却
3、不同工作制下电动机容量的选择
第八章
继电器—接触器控制系统
8学时
1、常用控制电器与执行电器
2、继电器—接触器控制的常用基本线路
3、继电器—接触器控制线路举例
4、继电器—接触器控制线路设计简介
第九章
直流传动控制系统
1、电传动控制系统的组成和分类
2、机电传动控制系统调速方案的选择
3、直流传动控制系统
第十章
交流传动控制系统
1、交流调压调速系统
2、变频调速系统
第十一章
步进电动机传动控制系统
1、步进电动机
2、步进电动机的环形分配器
3、步进电动机的驱动电路
4学时 3学时 6学时
4、步进电动机的运行特性及选用中应注意的问题
三、课程的基本要求
1、通过本课程学习,使学生了解机电传动控制系统的组成,掌握机电传动的基本规律;掌握常用电机、常用电器、及其基本电路的基本工作原理、主要特性,了解其应用与选用;掌握继电器—接触器控制的基本工作原理,学会用它们来实现生产过程的控制;理解常用控制系统的基本工作原理和特点,了解其性能和应用场所;学会分析机电控制系统的基本方法。
2、课内外学时比例:1∶1.5
3、课外习题:
12次左右
四、课程的实践环节安排
实验1:三相异步电动机
实验2:单相异步电动机
实验3:直流伺服控制系统 实验4:交流伺服控制系统
五、先修课程及推荐教材
先修课程:《大学物理》,《电工电子学》,《电子技术》。推荐教材:《机电传动控制》
邓星钟
华中科技大学出版社。
六、面向对像
2学时 2学时 2学时 2学时
机械设计制造及其自动化专业本科生
七、开课教研室
机械设计制造及其自动化教研室
第二篇:【机电传动控制】机械手控制
实验二
搬运机械手的控制
一、实验目的
掌握应用PLC技术设计工艺生产控制系统的思想和方法,掌握PLC的编程技巧和程序调试方法,训练解决工程实际控制问题的能力。
二、实验仪器设备
1、THPLC-2型可编程序控制器模拟实验箱。
其中配备的主机为日本三菱FX1N-40MR型可编程序控制器,实验面板中设有多个实验区,本实验对应的实验区为“机械手动作的模拟”实验区。
2、个人计算机。
3、FX-422CAB型RS-422缆线或FX-422CAB-150型RS-422缆线。
4、FX系列PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C。
三、控制要求
有一搬运工件的机械手,其操作是将工件从左工作台搬到右工作台,工艺流程示意图如下面附图所示。
机械手通常位于原点。SQ1为下限位开关,SQ2为上限位开关,SQ3、SQ4分别为右限位开关和左限位开关。机械的上下左右移动以及工件的夹紧,均由电磁阀驱动气缸来实现。电磁阀YV1控制机械手下降,YV2负责夹紧工件,YV3使机械手上升,YV4控制机械手右移,YV5控制机械手左移。
搬取工件时,按下启动按钮1SB,则:
① 机械手先由原点下降,碰到下限位开关SQ1后,停止下降;
② 夹紧电磁阀YV2动作将工件夹紧,为保证工件可靠夹紧,机械手在该位置等待3s; ③ 待夹紧后,机械手开始上升,碰到上限位开关SQ2后,停止上升; ④ 改向右移动,移到右限位开关SQ3位置时,停止右移; ⑤ 改为下降,至碰到下限位开关SQ1时,停止下降;
⑥ 机械手将工件松开,放在右工作台上,为确保可靠松开,机械手在该位置停留2s; ⑦ 然后上升,碰到上限位开关SQ2后,停止上升;
⑧ 改为左移,回到原点,压在左限位开关SQ4和上限位开关SQ2上,各电磁阀均失电,机械手停在原位。
再按下启动按钮时,又重复上述过程。
四、系统配置
根据控制要求画出PLC的I/O分配表或I/O分配图;
由于所采用的实验箱中,已将PLC输入输出端外接的开关、按钮和信号灯的部分线路连接好,放置于实验模板内,因此,实验时只要将PLC主机与“机械手动作的模拟”实验模板两者的外接插孔用连接线按需要插接好即可。
五、程序设计
要求采用两种编程方法进行程序设计:
1、设计梯形图(用基本指令和移位功能指令),列写出相应的指令表;
2、设计状态转移图,画出相应的梯形图(用步进指令和基本指令),写出相应的指令表。参考程序如附图。
六、程序的写入、运行与调试
采用FX系列PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C进行程序的写入。
用基本指令编程的梯形图,采取梯形图的程序写入方法;用步进指令编程的状态转移图,采取梯形图或指令表的程序写入方法。
运行并调试程序,记录运行调试过程,分析控制效果。
七、思考与练习题
在上述内容的基础上,修改系统配置及控制程序,从而实现以下要求:
1、系统启动工作后,自动运行5个工作循环,即机械手连续完成了5次搬运过程时,才使搬运停止;
2、搬运停止时使系统发出闪光报警信号,该信号为亮、灭各0.5秒,持续30秒后熄灭。
八、实验报告要求
要求“实验预习报告内容”填写第一至四项的内容和第五项中的状态转移图,“实验原始记录”填写指令表,“实验报告内容”填写第五项中的两种梯形图和第六、七项的相关内容。
附图:
第三篇:液气压传动与控制课程教学大纲
液气压传动与控制课程教学大纲
课程中文名称:液气压传动与控制 课程英文名称: Hydrpenumatic & Control 课程类别:专业基础
课程编号: 0803102013 课程归属单位:机械工程学院 制定时间:2007年7月
一、课程的性质、任务
一)课程的性质和任务
本课程是机械类各专业的一门专业基础课,主要内容包括液压传动、气压传动和伺服控制等。其目的是使学生在已有的基本知识的基础上,掌握液气压传动与控制技术方面的基本理论、基本原理及特点和应用方面的知识,以便具有阅读分析、合理选择使用和设计液气压传动与控制系统的能力。
本课程的任务主要是让学生在掌握液气压传动这项专门技术的同时,为后续的相关课程机械加工设备、机电传动与控制、工业机器人、铸造机械化、金属与塑料成形设备、模具制造工艺及设备、农业机械等专业课程提供必要的液气压传动及控制技术基础。
二)课程的基本要求
1、掌握液气压传动与控制的流体力学基础和应用范围。
2、掌握液气压传动与控制的基本原理、组成和特点。了解液压油的性能和选用原则。
3、了解各种标准液气压元件的工作原理、结构特点、工作性能及应用范围,并能根据要求正确选用和使用。
4、掌握缸的结构特点、工作性能和设计计算方法。
5、了解辅助元件的类型、工作原理及应用。
6、掌握各种基本回路的特点,在进行液压系统设计时,能根据工艺要求合理选用。
7、了解液压伺服控制系统原理及应用。
8、能根据工艺要求进行液压系统的设计,并具有阅读和分析中等复杂程度液压原理图的能力。
三)课程的适用专业与学时数
1、适用专业:机械类本科机械制造及其自动化、材料成形与控制工程、农业机械等专业。
2、学时安排:总学时为46学时。其中理论教学38学时,实验教学12学时(课内8学时,课外4学时)。
四)课程与其他课程关系
1、先修基础课程:流体力学或材料成形冶金传输原理、工程力学、机械设计、电工学;
2、后续专业课程:机械加工设备、机电传动与控制、工业机器人、铸造机械化、金属与塑料成形设备、模具制造工艺及设备、农业机械等。五)课程推荐教材及参考书
1、袁子荣主编《液气压传动与控制》重庆大学出版社 2002年3月;
2、姜继海主编《液压与气压传动》高等教育出版社 2002年1月;
3、陈奎生主编《液压与气压传动》,武汉理工大学出版社2001年8月;
4、许福玲等主编《液压与气压传动》机械工业出版社 2004年7月。六)主要教学方法与媒体要求
1、课程的主要教学方法:多媒体课件辅助进行课堂讲授教学+网络教学平台辅助进行课外消化吸收及习题教学+实验平台进行实验教学。
2、教学所需的基本设施:多媒体教室、计算机机房、流体力学实验台、液压实验台、液压泵、液压气动阀等。
二、各章教学内容和要求
第一章 绪论(4学时)
第一节 液气压传动的工作原理及系统组成 第二节 液气压传动的特点 第三节 液气压传动的概况 第四节 液气压传动的工作介质
重点:液气压传动的工作原理及系统组成。
基本要求:掌握液气压传动与控制的研究对象及内容,液气压传动的工作原理及系统组成,液气压传动的工作介质等要点,明确学习本课程的目的,会选择液压传动工作介质。第二章 流体力学基础(6学时)
第一节 液体力学基础
第二节 气体静力学与气体动力学 第三节 液压冲击和空穴现象
基本要求:掌握液体静压力分布、静压传递原理、液体静压力作用在固体壁面上的力,伯努利方程和动量方程的物理意义及其应用,液体流动时的压力损失,气体状态方程、气体流动的特性等重点内容并能运用其解决液气压传动相关工程实际问题。第三章 动力元件(4学时)
第一节 概述
第二节 液压泵的性能参数 第三节 齿轮泵 第四节 叶片泵 第五节 柱塞泵 第六节 气源装置
难点:柱塞泵工作原理及结构。
基本要求:掌握液压泵的性能参数,以叶片泵为主的各种泵的工作原理、结构特点及应用范围,气源装置的特点等要点,会正确使用和选用液压泵。第四章 执行元件(3学时)
第一节 缸的类型、特点和工作原理 第二节 缸的结构 第三节 缸的设计计算 第四节 液压及气动马达
基本要求:掌握各类缸的结构特点和工作原理,典型缸的设计计算方法,液压及气动马达的特点等要点,会选用及设计液压气动缸。第五章 控制元件(6学时)
第一节 概述 第二节 方向控制阀 第三节 压力控制阀 第四节 流量控制阀 第五节 插装阀 第六节 电液比例控制阀 第七节 电液数字控制阀
难点:先导式阀的工作原理及结构。
基本要求:掌握方向控制阀的类型特点及三位式换向阀的中位机能,先导式溢流阀的工作原理、结构特点及应用,调速阀、插装阀的工作原理等重点,会正确使用和选用各类液压气动阀。
第六章 辅助元件(1学时)
第一节 蓄能器 第二节 过滤器
第三节 油箱、热交换器、压力表及压力表辅件 第四节 压缩空气净化设备的组成和布置 第五节 气压辅件
第六节 管件、密封装置和其它辅助元件
基本要求:掌握蓄能器的工作原理及应用等要点并自学了解本章其他内容。第七章 基本回路(5学时)
第一节 概述 第二节 方向控制回路 第三节 压力控制回路 第四节 速度控制回路 第五节 多缸运动控制回路 第六节 其它控制回路 重点:本章为全篇重点。难点:基本回路动态过程解析。
基本要求:在掌握各种元件性能特点的基础上,掌握基本回路的概念,各种常用典型基本回路的作用、特点及应用,会正确选择和设计常用液气压基本回路。第八章 典型系统(4学时)
第一节 以速度控制为主的液压系统 第二节 以压力控制为主的液压系统 第三节 其它液气压系统 重点:本章为全篇汇集点,重点。
基本要求:综合运用前面所学知识,具备阅读分析中等复杂程度的液气压传动系统的能力。
第九章 系统的设计计算(1学时)
第一节 明确设计要求、进行工况分析 第二节 执行元件主要参数的确定 第三节 系统原理图的拟订 第四节 元件的计算与选择 第五节 系统性能验算
第六节 绘制正式工作图和编制技术文件 第七节 系统设计计算举例
基本要求:掌握液气压传动系统设计计算的基本步骤和方法。第十章 伺服控制系统(4学时)
第一节 概述
第二节 典型伺服控制元件 第三节 液压伺服控制系统
难点:液压伺服控制的原理及控制方式。
基本要求:了解液压伺服控制的概念、典型伺服阀的工作原理及特点,典型液压伺服控制系统阅读分析。
三、实践教学内容与要求
一)课内实验项目及其学时数
1、流体力学基础实验(实验教学大纲另行制定)2学时
2、液压泵的性能参数与分析(实验教学大纲另行制定)
2学时
3、液压气动元件结构分析(实验教学大纲另行制定)2学时
4、液气压基本回路设计与比较(实验教学大纲另行制定)2学时
5、平面磨床工作台驱动液压回路设计(实验教学大纲另行制定)2学时
6、钻床夹具驱动液压回路设计(实验教学大纲另行制定)2学时
7、双液压(气动)缸自动顺序控制系统的设计(实验教学大纲另行制定)2学时
8、QCS003液压实验台的PLC顺序控制(实验教学大纲另行制定)2学时(注:第5—8项实验为课外学时实验,可选做其中两项。)二)课程作业、对生产实习的要求
1、课程内容中每章均附有相应的习题。由于习题有一定难度,课程应安排4学时左右的习题课穿插于课程教学中,以帮助学生更好地掌握课程内容。
2、课程教学在生产实习之前进行。生产实习中要求学生运用所学理论知识,观察、分析和熟悉生产实际中的液气压传动系统和设备。
四、教学中应注意的问题
1、本课程实为流体力学、液压传动、气压传动和伺服控制与逻辑控制等多门课程的主要内容组合,内容较多,难点较多,教学中应注意归纳总结,突出重点。重点放在流体力学基础和液压传》部分讲细讲透,气压传动部分则注重其与流体力学和液压传动的相似性及其不同点,而伺服控制与逻辑控制部分的内容则以讲清概念和方法为主。
2、本课程的逻辑性较强,教学中应注意前后衔接和引导。
3、第六章辅助元件只讲蓄能器和气动辅件的原理和作用,其余部分以自学为主。
4、第八章典型液气压系统可结合各专业特点选择2~3个系统讲解。
第四篇:《液压传动》课程教学大纲
《液压传动》课程教学大纲
一、教学对象
本教学大纲适用于机械设计及自动化、机电传动及控制和矿山机电专业的本科大学生。
二、教学目的
《液压传动》课程是工科机械类专业的一门应用性很强的主要技术基础课,它以机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、公差与技术测量和流体力学等课程为理论依托。本课程的任务是使学生掌握液压传动的基本工作原理、液压元件的结构、工作原理、性能特点及应用,掌握液压辅件的类型、工作原理与应用,掌握液压系统的类型与性能,具有一般液压系统与液压元件的分析与设计能力,具有一般液压设备的分析与应用能力。
三、教学要求
(一)明确本课程的研究对象,了解本课程的应用现状与发展前景。
(二)了解和掌握液压传动的基本知识、基本理论和基本技能。
(三)了解和掌握各类液压元件、液压辅件的组成结构、工作原理、性能特点和应用。
(四)了解和掌握液压传动系统的类型及系统的性能特点。
(五)使学生能正确认识、分析和使用一般液压传动装置,具有一般液压设备和液压元件的使用、管理能力,具有一般液压设备传动系统和某些非标准液压元件的设计能力。
四、教学内容与学时安排
(一)学时安排:本课程理论教学总学时为72学时,其中课内实验教学8学时。理论教学结束后,进行二周的课程设计(课程设计教学大纲另行制定)。
(二)课堂讲授内容
第一章 液压传动概述(3学时)
1. 液压技术的应用和发展 2. 液压传动的工作原理 3. 液压系统的组成及图示方法 4. 液压传动的优缺点
重点:液压传动的工作原理与液压系统的组成。
第二章 液压传动工作介质(2 学时)
1. 工作介质的主要物理性质 2. 液压传动对工作介质的基本要求 3. 工作介质的类型、性能和选用
重点:工作介质的主要物理性质,各类工作介质的性能和选用。
第三章 液压泵(14学时)
第一节 概述
液压泵的工作原理、结构要素、分类和基本性能参数。第二节
齿轮泵
齿轮泵的类型与应用,外啮合齿轮泵的工作原理、流量计算及结构与性能特点分析。内啮合齿轮泵的工作原理与特点。第三节
叶片泵
叶片泵的类型与应用,叶片泵的基本结构、工作原理、流量计算及结构与性能特点分析。限压式变量叶片泵的结构与工作特点分析。第四节
轴向柱塞泵
轴向柱塞泵的工作原理与分类。斜盘式轴向柱塞泵的基本结构、流量计算和主要零件的受力分析。斜轴式轴向柱塞泵的结构类型,无铰泵的结构特点与流量计算。第五节
径向柱塞泵
径向柱塞泵的结构类型、工作原理与流量计算。
重点;液压泵的工作原理与基本性能参数,齿轮泵与叶片泵的结构特点和性能特点,斜盘式轴向柱塞泵的基本结构与受力分析。
第四章 液压马达(8 学时)
第一节 概述
液压马达的应用与分类,液压马达与液压泵的主要区别,液压马达的基本性能参数。
第二节
高速马达
高速马达的类型、特点、工作原理和应用。第三节
低速马达
低速马达的类型与特点,曲轴连杆马达、内曲线马达、行星转子摆线马达、静力平衡马达的基本结构工作原理与特性分析。
重点:马达的工作原理与基本性能参数,内曲线马达的基本结构、工作原理及运动学与力学分析。第五章
液压缸(5 学时)
第一节 液压缸的应用和分类
第二节 常用液压缸的结构、工作原理与性能参数 第三节 推力液压缸主要零部件的结构、材料和技术要求 第四节 液压缸的设计
重点:常用液压缸的结构、性能参数和液压缸的设计。
第六章
液压控制阀(14 学时)
第一节 概述
液压控制阀的作用、分类与性能参数,液压控制阀的共性分析。第二节
方向控制阀
单向阀的结构类型、工作原理与应用,换向阀的作用与分类,换向阀滑阀的机能、特点与结构,换向滑阀的典型结构和工作原理,多路换向阀,转阀的特点与应用,换向滑阀的性能分析与应用回路。第二节
压力控制阀
溢流阀的基本功能及工作特点,溢流阀的结构、工作原理与特性分析,溢流阀的应用回路。减压阀的基本作用与分类,定值减压阀的结构、工作原理与特性分析,减压阀的应用。顺序阀的基本功能、结构类型、工作原理与应用。压力继电器的工作原理与应用。第三节 流量控制阀
流量控制阀的阀口形式及流量控制原理。节流阀的结构、工作原理及特性分析,节流阀的应用。调速阀的结构、工作原理及流量稳定性分析,调速阀的应用。溢流节流阀的结构、工作原理及流量稳定性分析,溢流节流阀 的应用。分流集流阀的类型、工作原理及应用。
第四节 插装阀
插装阀的基本结构、工作原理、整阀构成和应用。
第五节 电液阀简介
重点:方向控制阀、流量控制阀及压力控制阀的结构类型、工作原理、性能分析与应用。
第七章
液压辅助元件(2 学时)
1. 油箱 油箱的作用、类型与设计要点。
2. 滤油器 滤油器的作用、结构类型、主要性能参数与应用回路。3. 热交换器 热交换器的类型、特点与应用。4. 蓄能器 蓄能器的类型与应用。
5.油管和管接头 油管和管接头的种类及特点,油管的选择计算。6.密封装置 密封装置的作用、类型与使用。重点:各种辅件的选择应用。
第八章
液压传动系统(8 学时)
第一节 液压传动系统的主回路 第二节 液压传动系统的基本控制回路
第三节 液压传动系统的节流调速 第四节 液压传动系统的容积调速
重点:液压传动系统的基本控制回路,液压系统的调速方法与调速特性分析。第九章
典型液压系统分析(4 学时)
重点:掌握典型液压系统的分析方法和分析步骤。
第十章
液压传动系统的设计(4 学时)
1. 明确液压系统的设计要求 2. 液压装置的工况分析 3. 液压系统主要参数确定 4. 拟定液压系统原理图 5. 液压元件的选择计算
6. 液压装置和液压元件的结构与强度设计 7. 液压系统性能验算
重点:液压传动系统的设计内容与步骤。
五、考核
本门课为考试课。
六、课内实验项目及学时数
1.液压泵的结构实验 2学时 2.液压阀的结构实验 2学时 3.液压泵的特性实验与溢流阀的静态性能实验 2学时 4.节流阀调速回路性能实验 2学时
七、课程作业的要求
根据各章节的内容及重点,布置相应的思考题、分析题、计算题,共布置作业10—14次。使学生通过作业练习,掌握所学知识。
八、教学中应注意的问题
(一)本课程与许多前期的专业基础课均有联系,在学习中需要应用所学多学科知识,因此要特别注意各课程之间的衔接。
(二)本课程学时少内容多,因此在讲课中一定要注意突出重点和难点。
九、教材和参考资料
(一)教材
隗金文主编《液压传动》,东北大学出版社,2001年。
(二)参考资料
1.何存兴 编《液压传动与气压传动》,华中科技大学出版社,2001年。2.章宏甲等编《液压传动与气压传动》,机械工业出版社,2001年。3.李壮云等主编《液压元件与系统》,机械工业出版社,1999年。4.贾铭新主编《液压传动与控制》,国防工业出版社,2001年。5.方昌林主编《液压、气压传动与控制》,机械工业出版社,2000年。
大纲制订人: 2006年5月
系、室、中心主任审核、签字: 2006年5月 院审查专家组成员审核、签字: 2006年5月
第五篇:07液气压传动与控制课程教学大纲08.3
液气压传动与控制课程教学大纲
课程中文名称:液气压传动与控制 课程英文名称: Hydrpenumatic & Control 课程类别:专业基础
课程编号: 0803102013 课程归属单位:机械工程学院 制定时间:2007年7月
一、课程的性质、任务
一)课程的性质和任务
本课程是机械类各专业的一门专业基础课,主要内容包括液压传动、气压传动和伺服控制等。其目的是使学生在已有的基本知识的基础上,掌握液气压传动与控制技术方面的基本理论、基本原理及特点和应用方面的知识,以便具有阅读分析、合理选择使用和设计液气压传动与控制系统的能力。
本课程的任务主要是让学生在掌握液气压传动这项专门技术的同时,为后续的相关课程机械加工设备、机电传动与控制、工业机器人、铸造机械化、金属与塑料成形设备、模具制造工艺及设备、农业机械等专业课程提供必要的液气压传动及控制技术基础。
二)课程的基本要求
1、掌握液气压传动与控制的流体力学基础和应用范围。
2、掌握液气压传动与控制的基本原理、组成和特点。了解液压油的性能和选用原则。
3、了解各种标准液气压元件的工作原理、结构特点、工作性能及应用范围,并能根据要求正确选用和使用。
4、掌握缸的结构特点、工作性能和设计计算方法。
5、了解辅助元件的类型、工作原理及应用。
6、掌握各种基本回路的特点,在进行液压系统设计时,能根据工艺要求合理选用。
7、了解液压伺服控制系统原理及应用。
8、能根据工艺要求进行液压系统的设计,并具有阅读和分析中等复杂程度液压原理图的能力。
三)课程的适用专业与学时数
1、适用专业:机械类本科机械制造及其自动化、材料成形与控制工程、农业机械等专业。
2、学时安排:总学时为45学时。其中理论教学40学时,实验教学6学时(课内5学时,课外1学时)。
四)课程与其他课程关系
1、先修基础课程:流体力学或材料成形冶金传输原理、工程力学、机械设计、电工学;
2、后续专业课程:机械加工设备、机电传动与控制、工业机器人、铸造机械化、金属与塑料成形设备、模具制造工艺及设备、农业机械等。五)课程推荐教材及参考书
1、教材:袁子荣主编《液气压传动与控制》重庆大学出版社 2007年3月;
2、参考书:
1)姜继海主编《液压与气压传动》高等教育出版社 2002年1月 2)许福玲等主编《液压与气压传动》机械工业出版社 2004年7月 六)主要教学方法与媒体要求
1、课程的主要教学方法:多媒体课件辅助进行课堂讲授教学+网络教学平台辅助进行课外消化吸收及习题教学+实验平台进行实验教学。
2、教学所需的基本设施:多媒体教室、计算机机房、流体力学实验台、液压实验台、液压泵、液压气动阀等。
二、各章教学内容和要求
第一章 绪论(4学时)
第一节 液气压传动的工作原理及系统组成 第二节 液气压传动的特点 第三节 液气压传动的概况 第四节 液气压传动的工作介质
重点:液气压传动的工作原理及系统组成。
基本要求:掌握液气压传动与控制的研究对象及内容,液气压传动的工作原理及系统组成,液气压传动的工作介质等要点,明确学习本课程的目的,会选择液压传动工作介质。第二章 流体力学基础(6学时)
第一节 液体力学基础
第二节 气体静力学与气体动力学 第三节 液压冲击和空穴现象
基本要求:掌握液体静压力分布、静压传递原理、液体静压力作用在固体壁面上的力,伯努利方程和动量方程的物理意义及其应用,液体流动时的压力损失,气体状态方程、气体流动的特性等重点内容并能运用其解决液气压传动相关工程实际问题。第三章 动力元件(4学时)
第一节 概述
第二节 液压泵的性能参数 第三节 齿轮泵 第四节 叶片泵 第五节 柱塞泵 第六节 气源装置
难点:柱塞泵工作原理及结构。
基本要求:掌握液压泵的性能参数,以叶片泵为主的各种泵的工作原理、结构特点及应用范围,气源装置的特点等要点,会正确使用和选用液压泵。第四章 执行元件(4学时)
第一节 缸的类型、特点和工作原理 第二节 缸的结构 第三节 缸的设计计算 第四节 液压及气动马达
基本要求:掌握各类缸的结构特点和工作原理,典型缸的设计计算方法,液压及气动马达的特点等要点,会选用及设计液压气动缸。第五章 控制元件(8学时)
第一节 概述 第二节 方向控制阀 第三节 压力控制阀 第四节 流量控制阀 第五节 插装阀 第六节 电液比例控制阀 第七节 电液数字控制阀
难点:先导式阀的工作原理及结构。
基本要求:掌握方向控制阀的类型特点及三位式换向阀的中位机能,先导式溢流阀的工作原理、结构特点及应用,调速阀、插装阀的工作原理等重点,会正确使用和选用各类液压气动阀。
第六章 辅助元件(1学时)
第一节 蓄能器 第二节 过滤器
第三节 油箱、热交换器、压力表及压力表辅件 第四节 压缩空气净化设备的组成和布置 第五节 气压辅件
第六节 管件、密封装置和其它辅助元件
基本要求:掌握蓄能器的工作原理及应用等要点并自学了解本章其他内容。第七章 基本回路(5学时)
第一节 概述 第二节 方向控制回路 第三节 压力控制回路 第四节 速度控制回路 第五节 多缸运动控制回路 第六节 其它控制回路 重点:本章为全篇重点。难点:基本回路动态过程解析。
基本要求:在掌握各种元件性能特点的基础上,掌握基本回路的概念,各种常用典型基本回路的作用、特点及应用,会正确选择和设计常用液气压基本回路。第八章 典型系统(4学时)
第一节 以速度控制为主的液压系统 第二节 以压力控制为主的液压系统 第三节 其它液气压系统 重点:本章为全篇汇集点,重点。
基本要求:综合运用前面所学知识,具备阅读分析中等复杂程度的液气压传动系统的能力。
第九章 系统的设计计算(2学时)
第一节 明确设计要求、进行工况分析 第二节 执行元件主要参数的确定 第三节 系统原理图的拟订 第四节 元件的计算与选择 第五节 系统性能验算
第六节 绘制正式工作图和编制技术文件 第七节 系统设计计算举例
基本要求:掌握液气压传动系统设计计算的基本步骤和方法。第十章 伺服控制系统(4学时)
第一节 概述
第二节 典型伺服控制元件 第三节 液压伺服控制系统
难点:液压伺服控制的原理及控制方式。
基本要求:了解液压伺服控制的概念、典型伺服阀的工作原理及特点,典型液压伺服控制系统阅读分析。
三、实践教学内容与要求
一)课内实验项目及其学时数
1、液压泵的性能(实验教学大纲另行制定)
2学时
2、液压、气动元件拆装(实验教学大纲另行制定)
2学时
3、液气压基本回路性能测试与比较(实验教学大纲另行制定)
2学时 二)课程作业、对生产实习的要求
1、课程内容中每章均附有相应的习题。由于习题有一定难度,课程应安排4学时左右的习题课穿插于课程教学中,以帮助学生更好地掌握课程内容。
2、课程教学在生产实习之前进行。生产实习中要求学生运用所学理论知识,观察、分析和熟悉生产实际中的液气压传动系统和设备。
四、教学中应注意的问题
1、本课程实为流体力学、液压传动、气压传动和伺服控制与逻辑控制等多门课程的主要内容组合,内容较多,难点较多,教学中应注意归纳总结,突出重点。重点放在流体力学基础和液压传》部分讲细讲透,气压传动部分则注重其与流体力学和液压传动的相似性及其不同点,而伺服控制与逻辑控制部分的内容则以讲清概念和方法为主。
2、本课程的逻辑性较强,教学中应注意前后衔接和引导。
3、第六章辅助元件只讲蓄能器和气动辅件的原理和作用,其余部分以自学为主。
4、第八章典型液气压系统可结合各专业特点选择2~3个系统讲解。