机电技术应用专业机械基础课程8-3液压缸和方向控制阀电子教案

第一篇：机电技术应用专业机械基础课程8-3液压缸和方向控制阀电子教案

机械基础电子教案（35）第8章

液压与气压传动

【课程名称】

液压缸和方向控制阀。【教材版本】

李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。【教学目标与要求】

一．知识目标

1． 了解液压缸类型、组成及密封与缓冲装置。2． 了解方向控制的作用及滑阀机能。二．能力目标

1． 能力区分单双出杆活塞式液压缸的特点。能够理解液压缸五个组成部份的功用。2． 能够看懂换向阀的图形符号所表示的滑阀机能。三．素质目标

1． 能够认识液压缸的功用，掌握液压缸的五个组成部份的功用。2． 能够从换向阀的图形符号分析液体传动的工作过程。认识滑芯的位与通的滑阀机能。四．教学要求

1． 能够认识单双出杆活塞式液压缸的不同工作特点。能够看懂液压缸的装配图，掌握五个组称部份的作用。

2． 能够看懂换向阀的图形符号所表示的位与通的滑阀功能特点。【教学重点】

1． 液压缸的组成。2． 换向阀的滑芯机能。【难点分析】

1． 装配图的分析可能会由于学生看不懂装配图而影响教学效果，因此讲授时需要补充装配图的基本常识，注意给学生留出理解的时间。

2． 通和位的滑阀阀芯的机能理解开始可能所有个过程，所以讲授时一定要把中位机能讲解清楚，而左右位的图形是一致的。【教学方法】

应用教具，示教板或课件演示与讲授相结合，讲授装配图时要给学生留出理解看图的时间。讲授与提问相结合。【学生分析】

1． 学生的识图能力可能影响教学，因此要边讲边补习装配图的知识。

2． 换向阀的图形符号为新的内容，其表示方法也就新颖，学生可能一下子理解不了，一定要把位和通的含义讲解清楚，先慢后快，达到慢中取快举一反三的效果。【教学资源】

1． 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。

2． 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。3． 教具，实物或课件。【教学安排】

2学时（90分钟）【教学过程】 一．导入新课 复习上节课内容，讲评作业中存在的共性问题。

组成液压传动的四个部份除了液压泵外，还有执行部份的液压缸和控制部份的各种阀，今天主要讲授液压缸和换向阀的结构及工作特点。

二．讲授新课

1． 液压缸

按结构特点可分为活塞式，柱塞式和摆动式三种。其共同特点是活塞与缸体之间都是作直线运动。在结构上活塞式液压缸的活塞与缸体内壁接触，整个缸体长度上的内壁要求加工精度比较高，且粗糙度要好，而活塞的长度相比之下就显得很短。从加工的工艺上考虑，加工外圆的精度和粗糙度要比加工内圆的精度和粗糙度容易控制，这是由于加工内圆的内孔刀杆比较细，加工时易产生振动而影响到加工质量，所以通常在工艺上要求外圆的精度比内圆的精度高一级，且粗糙度也高一个档。在缸体长度比较长的情况下，如汽车吊车的液压缸，常常选用柱塞式的液压缸，即把整个活塞杆做成活塞，在外圆上精确加工，而液压缸仅取较短的内孔长度与活塞杆配合，这样就可以保证内圆的加工精度，又能达到配合的精度要求，这就是柱塞式的液压缸，其工作结果是完成一样的，只是方便了加工的工艺要求。摆动式液压缸工作时缸体不仅作往复运动，又作定轴摆动。

组成液压缸有五个部份。讲授时应先把装配图的表示内容讲授清楚就很好理解了。排气装置是为了解决油液在使用中不可避免地含混入气体而影响到液体的压力，特别是装配后缸体内肯定有气体存在，必须首先将气体排出液压缸之外，才能保证传动的正常。

二．方向控制阀

方向控制阀主要是用以改变液压缸的进油方向，达到液压缸活塞杆的往返运动，是液压传动中的重要元件。可分为单向阀和换向阀二种。

单向阀是控制液压油只能按指定方向流动，而不能改变流动的方向。换向阀用于任意调整油流的方向。其换向原理是通过改变换向阀内阀芯的位置来达到改变流向的，因此阀芯的机能即成了学好换向阀的关键。图形符号中的中位机能是不同阀芯的型号，要把位和通的含义讲解清楚，P、O、A、B的油口特性要记清楚。通常比较常用的中位型号要记住。

三．小结

1．熟悉液压缸的作用，了解活塞式与柱塞式的结构特点及液压缸的五个组成部份。2．掌握换向阀中位机能的特点及图形符号的表示方法。熟悉通和位的含义。

四．布置作业

【课后分析】

第二篇：液压缸与方向控制阀电子教案

【课题编号】

24—11.3 【课题名称】

液压缸与方向控制阀 【教学目标与要求】

一、知识目标.了解液压缸的结构及特点。2.熟悉方向控制阀的作用及图形符号。

二、能力目标.能区分单、双杠活塞缸和差动连接的特点。2 能够看懂换向阀的图形符号。

三、素质目标.了解液压缸的种类及特点。.了解方向控制阀的作用及其图形符号的含义。

四、教学要求.熟悉液压缸的结构及活塞杆运动速度的计算，差动连接的工作特点。.了解液压缸的密封方式，缓冲结构的特点及排气孔的作用。3.熟悉方向控制阀的工作原理，图形符号的含义及中位机能与控制方式。【教学重点】.方向控制阀图形符号的含义。2.差动连接与单、双活塞缸的活塞运动速度的差别。【难点分析】

1.差动连接活塞运动速度计算。这里区别在于活塞的回油进了进油腔，流量加大，活塞杆的运动速度得到较大的提高。

2.排气塞的作用，由于没有维护经验，不理解必须有排气塞，且要开在上方，正如暖气管道每年通汽时要到最高层把滞留在管道里的空气排空，暖气的水才能流过去的道理一样。

3.方向阀中位机能的作用根据工作要求来选择。可参考机能特点及作用的介绍。【分析学生】

由于学生缺少实践经验，教师讲课时应多举实例，换向阀的结构简图不太清晰，需老师帮助学生识图。至于中位机能，待工作后慢慢体会。

【教学思路设计】

1.用比较法讲授不同类型的液压缸及连接方法。2.方向阀先识好结构图，再分析“通”与“位”的含义。【教学安排】

2学时（90分钟）【教学过程】

一、液压缸

液压缸是液压系统的执行原件，将液压能转换成直线运动的机械能。可分三种类型： 1.双活塞杆

如图11—13所示，缸体固定，活塞两缸配有活塞杆带动工作台左右移动；也可以活塞杆固定，液压缸带工作台左右移动。移动距离为活塞有效长度的2倍。

推力 F=A p =(D2-d2)p/4 速度 V=q/A=4q/(D2-d2)2.单杆活塞缸

如图11—14所示，仅活塞的右端配有杆，活塞两端面积不等，有杆端的面积小，其活动速度大于无杆端，但其产生的推力也小。

3.差动连接

如图4—14所示，活塞缸的回油口不与出油口相连，而将回油引入进油口，加大进油口的流量，提高活塞杆的移动速度，虽然作用面积不变，但是由于出油腔仍存在一定的压力，所以推动活塞移动的实际推力为活塞两端的差值，实际为油压与活塞杆面积的积。速度快了，推力小了。但其总功率还是不变。

差动连接的优点是可获得较大的运动速度而不改变油缸的结构。只改变连接的方式，做到一缸两用。

二、液压钢的密封、缓冲和排气

密封分为间隙密封和密封圈密封两种，如图11—

16、17所示。选用哪一种密封方式要依油液的压力而定，Y和V型用于高压油，具有很好的密封性能，间隙密封只能用于低压油场合。

缓冲是为防止活塞在行程终了撞缸，常用图11—18所示的方法起缓冲作用。

排气塞一定要安装在缸体的最高点，在装配或维护之后，通过排气塞将缸内的气体排出，保证油液能升到预定的液压力。如暖气装置，每年注入后要把安装在最高点的排气口打开放汽，才能保证热水顺利地进入每个管道和暖气片内。

三、方向控制阀

方向控制阀是控制油液的流动方向。.单向阀 如图11—20所示，阀芯在弹簧力的作用下闭合，当P1端入口的压力大于弹簧力时，油液顶开阀芯进入P2端，油液的流动方向只能从P1到P2口的单向流动，所以称为单向阀。单向阀可以调节进油压力，并防止油液回流。

图11—21所示的单向阀的阀芯启闭是靠液体推动控制活塞来实现的，称为液控单向阀。.滑阀式换向阀的结构原理图和图形符号。

如表11—3所示，其图形符号是在液压传动系统中经常运用的，它用来表示换向阀的机理。其含义如下：

1)

位—方框表示阀的作用位置，三个方框表示三位。

2)

通—表示一个方框内有几个油口通路，用箭头表示连通两口，但与流通方向无关；用“⊥”表油口关闭。

3)

油—P表示进油口；T表示回油口；A和B表示两工作油口。4)

中位—表示常态位。中位机能特点见表11—4所示。3.操作方式 1)

手动―如图11―23a、b。2)

行程阀―如图11—23c。3)

电磁换向阀―如图11―23d。4)

液动换向阀―如图11―24e。

5)

电液动换向阀―如图11—24f。先导阀由电磁换向阀控制，主阀由液动换向阀控制。用于大流量的液压传动系统中，其简化符号如图11―23g所示。

四、小结.换向阀的作用在于改变油液的流向，其控制方向和中位机能要按工作要求来确定。要求能读懂图形符号是分析液压传动过程的前提。.液压缸的种类有二种，但有三种连接方式。差动连接可获得较快的活塞杆移动速度，但推力变小了，应用于快进的工作阶段。

五、布置作业

P233 11—5、6、7、8、9、10、11、12

第三篇：机电技术应用专业机械基础课程第一章 机械概述教案

机械基础教案

第1章 机械概述

[课程名称] 金属材料的性能，机械零件的强度 [教材版本] 李世维主编。中等职业教育国家规划教材——机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社。[教学目标与要求]

一、知识目标1、2、3、了解金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能所包括的内容。了解机械零件失效和强度的内涵，内力和应力的定义。掌握应力的常用单位b380MPa的换算方法。

二、能力目标1、2、掌握力学性能对金属材料所起的作用和工艺性能对加工的影响。掌握应力对材料的强度的关系。

三、素质目标1、2、了解金属材料的物理、化学、力学和工艺性能对零件使用的影响。了解失效、应力与零件强度的关系。

四、教学要求1、2、[教学重点]

1、金属材料的力学性能和应力与强度的关系。

2、了解失效的含义。掌握强度的各种表示方法及应力的常用单位。[难点分析] 强度的分类和应力的分类 [教学方法] 讲练法、演示法、归纳法 [学生分析]

1、金属材料的物理、化学性能对学生来说比较熟悉，初中已多少学过，而力学性能、-1报废等实例说明疲劳对零件寿命的关系。

工艺性能以举例说明更能帮助学生理解。如铸造性好的金属其流动性好，可以铸造薄而大的表面，否则易出现填不平；塑性好的低碳钢容易锻造成型，而含炭量高的金属不易锻造，高速钢更难锻压；焊接性好的材料如普通碳素钢，而铜次之，铝更难。

1.3 机械零件的强度

重点讲清几个概念：

1、失效

2、载荷

3、应力及常用单位

4、强度

5、主要失效形式—各种应力状态下的不同形式。

讲课时，多举一些学生能理解的实例，以帮助学生理解。使学生感到所讲内容贴近生活，贴近实际，以利于激发学生的学习兴趣，有利于调动学习的积极性。

三、小结（10分钟）

1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能，而使用性能中的力学性能与零件关系最大。

2、强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。强度越高，抵抗破坏能力越大。常用强度是抗拉强度和强度极限b。

3、常用硬度表示方法有HB布氏和HRC洛氏硬度，后者用于淬火后材料的硬度表示。

4、5、四、布置作业

练习册中P [课后分析]

该内容理论性较强，讲课中一定要联系实际，以提高学生的兴趣和效果，如磨料磨损可举眼不柔沙的实例。[教学资源]

1、机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006

2、吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006 [教学安排] 教学步骤：讲授为主，穿插互动、提问与设问，最后小结。1学时（45分钟）[教学过程]

五、导入新课（5分钟）

1、生活中普遍存在着磨擦，如人走路时鞋底与地面的摩擦，时间久了鞋底要磨损。为了减少磨损，尽量把地面做得光滑，走路省力又可以减少磨损；但太光滑了却走不了路，如在光滑的冰面上寸步难行。有时候又需要加大摩擦，如汽车刹车时，能尽快地停下来，这是希望路面粗糙些，摩擦力大些，刹车带与刹车轮能尽快闸紧抱住。

2、只要是两个相互运动的表面，就必定会产生摩擦，只要有摩擦就必定产生磨损，这是正常的现象。研究摩擦和磨损的类型和机理，目的是减少摩擦损失，提高机械零件的使用寿命。

六、新课（35分钟）

重视摩擦对机器零件的影响，目前世界上约有30%~50%的能量消耗在各种形式的摩擦中，约有80%的机器是因为零件磨损而失效。所以减少摩擦磨损，研究摩擦磨损的原因是关系到延长零件使用寿命，节约能源的重要问题。

1、摩擦

讲授中重点放在摩擦副的摩擦状态来分类，而边界摩擦的内容难以理解，应举具体实例来帮助学生掌握。在机器中，纯干摩擦的现象是很少的，大多是相互运动的表面都有润滑油存在。一般处于润滑状态的机器，大部分表面处于混合摩擦状态。要做到纯液体摩擦状态比较困难，处于液体摩擦状态的运动表面其磨损极小，只是在启动阶段表面有些磨损，因为液体对零件表面的摩擦很小。

2、磨损

任何相互运动的零件的磨损过程的曲线都是一样的，都必定经过磨合、稳定磨损和剧烈磨损的三个阶段，只是稳定磨损阶段时间的长短取决于设备的润滑和维护好坏息息相关。延长稳定磨损阶段，正是课程研究的最终目的。

按着磨损的形成机理，可以将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损和腐蚀磨损。这几种磨损中，唯独疲劳磨损不易理解。

讲授粘着磨损时，要突出两运动表面产生接触、发生摩擦接触，温度剧烈升高，-5

第四篇：机电技术应用专业机械基础课程8-7气压传动元件电子教案

机械基础电子教案（39）第8章

液压与气压传动

【课程名称】

气压传动元件。【教材版本】

李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。【教学目标与要求】

一．知识目标

1． 了解空气压缩站的作用和组成。了解后冷凝器、贮气缸、辅助元件的公用。2． 熟悉气缸、方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀的功用及结构。3． 了解气压传动的特点及组成和工作原理。二．能力目标

1． 能够认识各种元件的符号及功能，注意气压元件与液压元件符号的区别。2． 能够比较液压传动与气压传动的特点，为正确选择传动方式作基础。三．素质目标

1． 具有应用所学液压传动的知识分析一般传动系统图的能力。2． 了解气压传动的主要特点及工作原理。四．教学要求

1． 认识气压传动的元件图形符号及功用。

2． 着重研究介绍与液压传动不相同的元件的工作性能和结构特点。【教学重点】

1． 空压机、后冷却器和贮气缸的功用及结构。2． 气动三联件的图形符号及功用。

3． 与液压传动的压力、流量和换向控制阀的结构，图形符号不相同的表示方法。【难点分析】

1． 气压传动的动力源比液压传动的动力源增加了后冷却器、贮气缸等元件的功用及气动三联件的作用。2． 各种控制元件的区别。【教学方法】

用比较法进行教学，讲授中配以示教板、挂图、实物或课件。【学生分析】

通过比较法学习，能较快地掌握气动元件的功用及图形符号。教学难度不会太大，须注意液压传动中所没有的元件的用途介绍。【教学资源】

1． 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。

2． 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。【教学安排】

2学时（90分钟）【教学过程】 一．导入新课

1．提问：请同学介绍气压传动与液压传动的共同点和不同点。

2．在气压元件上，气压传动也有许多元件与液压传动的元件相似。本节课就介绍气压元件的结构和图形符号，请同学注意哪些元件是液压传动中所没有的，它们有哪些作用？ 二．讲授新课

1． 空气压缩站

它是为气压传动提供动力源，由空压机、贮气缸和后冷却器组成，如图8-30所示。

（1）空压机。与液压泵相似，按压力和流量分类。结构分往复和旋转式。

（2）贮气缸。贮存压缩空气，常称气包，是为消除气体的压力脉动。

（3）后冷却器，将空气中的水份分离出来，提高空气的纯度，保证空气的压力。结构如图8-32，33所示。

（4）空气过滤器、干燥器和油雾器。着重介绍气动三联件。如图8-35。

2．气缸，气马达

气缸与液压缸结构相似，气马达应用于气动砂轮，或气动抛光机，但应用不多。

3．方向控制阀

其结构与液压系统的方向阀相似，只是在图形符号上的排气口符号为三角形。因为排出的空气是直达大气。

4．压力控制阀

基本与液压系统相似，安全阀相当于液压的溢流阀，但结构上略有不同，如图8-42所示。

5．流量控制阀

与液压系统相同。

三．小结

1． 气压传动元件有许多与液压传动元件相同，但由于自身特点，动力源不一样，它是由空压机，贮气缸和后冷却器组成，以保证气压稳定，并清除空气中的水分。此外还有常用的气动三联件，它是由空气过滤器，油雾器和减压阀组成。2．换向阀的图形符号在排气口上由于与大气相同，以三角形尖头向外表示。其它相似。3．在结构上相似的元件，由于液压系统传动时，油液有一定的粘度，在各种阀体与阀芯之间的间隙公差可以选择比较大些，而气压传动的气体没有粘度，其元件的阀体与阀芯之间的公差就相应要小一些，否则将造气泄漏，无法正常工作。

四．布置作业 【课后分析】

第五篇：机电技术应用专业机械基础课程8-6典型液压系统应用实例电子教案

机械基础电子教案（38）

第8章液压与气压传动

【课程名称】

典型液压系统应用实例，气压传动概述。

【教材版本】

李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。

【教学目标与要求】

一．知识目标

1． 能认识各个液压元件的图形符号。

2． 能分析出液压传动工作过程。

3． 了解气压传动的特点及组成和工作原理。

二．能力目标

1． 按液压传动原理图和动作循环分析出动作顺序过程，并写出油液流动情况。

2． 能够认识气动系统传动图上各元件符号，并应用与液压传动对比的方法，总结气压

传动的主要特点。

三．素质目标

1． 具有应用所学液压传动的知识分析一般传动系统图的能力。

2． 了解气压传动的主要特点及工作原理。

四．教学要求

1． 按照传动系统图和电磁铁或行程阀的动作顺序要求分析工作过程，并能简要写出油

液流动情况。

2． 能认识气动传动元件的图形符号及系统的组成。

【教学重点】

1． 液压系统原理图的分析及油液流动情况的简述。

2． 气动元件图形符号及气动传动的特点。

【难点分析】

1． 原理图的分析及油液流动情况的简述。

2． 气动元件图形符号的认识。

【教学方法】

按原理图和电磁铁或行程阀动作顺序边讲边作好油液流动的板书，讲授中插入提问与学生互动自己分析油流方向，最后归纳总结。

【学生分析】

1． 由于图形符号比较生疏和电磁铁或行程阀动作的介入，学生可能感到混乱，所以应

当先看懂原理图的元件构成，再配合动作循环，引导学生逐步深入分析油液的流动。

2． 气压原理虽然图形符号有些不同，但是传动原理有些相似，所以学习起来可能不会

有太大困难。

【教学资源】

1． 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。

2． 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。

3． 教具或课件。

【教学安排】

2学时（90分钟）

【教学过程】

一．导入新课

上一节的液压传动系统是由三个最基本的回路组成的，配合电磁铁和行程阀的顺序动作和工艺过程就能分析出液压传动的工作过程。能够看懂液压传动系统图是学习液压传动的目的之一。今天要学习典型液压系统应用的实例。

二．讲授新课

如图8-28所示的液压动力滑台传动系统。首先要认识各图形符号所表示相应的液压元件，其次虚线在原理图上都表示液压控制线路；然后按动作循环的顺序来分析，即分成六个工艺过程及相应的电磁铁和行程阀开或关的要求按油液流动的方向研究传动过程。当然要熟悉零件加工的工艺知识，才能正确分析刀具运动轨迹和液压传动系统的特点。

1． 一 工进二工进死挡 铁停留 快退 原位停止等六个动作。相应要求电磁铁和行程阀通电或断电按表8-3执行。然后得出系统中油液流动的情况，如书中所述。

2．该系统的基本回路

（1）联合调速回路：由限压式变量泵和调速阀组成。

（2）差动快速回路：液压缸左右两腔均通入压力油。

（3）换向回路：电液换向阀组成。

（4）速度换接回路：行程阀和电磁阀组成。

（5）调速控制回路：两个串联调速阀组成。

（6）压力回路：背压阀和顺序阀组成。

3．六个回路决定了系统具有以下三个特点：

（1）回油路上设背压阀，使滑台低速时不致产生爬行运动。

（2）变量泵和差动油缸实现快进，既经济又减少能量损失，液压泵在低压状态下卸载。

（3）行程阀和顺序阀组成快进和工进速度换接简化管路，且动作可靠，速度换接平稳。

4．气动传动系统的工作原理

用气体代替油液完成执行元件的直线或旋转运动。传动过程与液压传动相似，只是元件符号有所不同，所以讲解时应着重介绍新符号的含义，然后即可分析工作原理。

5．气压传动系统的组成与液压传动相似，只讲解不同的元件。

6．传动特点

主要介绍主要优缺点。

（1）不污染环境，但噪声大。

（2）便于远矩离输送，能源损失小。但由于空气可压缩性，速度稳定性差。

三．小结

1．掌握气压传动系统图的分析思路。

2．了解气压传动与液压传动的不同之处及特点。

四．布置作业

【课后分析】