液压课程设计教案

第一篇：液压课程设计教案

一、设计目的：

《液压传动》课程设计是学生学习液压传动课程后进行的一个十分重要的实践性环节。它可以培养学生综合运用液压传动课程的理论知识和生产实际知识分析、解决工程实际问题的能力，以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识。通过设计基本技能的训练，使学生掌握液压传动系统设计的一般方法和步骤，为以后的毕业设计乃至实际工程设计奠定必要的基础。

二、设计内容：

本设计共有多个题目供学生选作。每组学生选择一个课程设计题目，并按题目要求认真完成。

主要内容：

1、进行工况分析，绘制工况图

2、完成油缸或油箱的结构设计

3、拟定液压系统原理图，绘制电磁铁动作表

4、计算液压系统及其有关元件参数，选择液压元件

5、整理设计计算说明书

三、设计要求：

1、设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、安全性、操作方便和结构简单，多设想几种方案进行分析对比后确定最满意的一个。

2、独立完成作业，设计时可参考同类机械，但必须在深入理解和消化后借鉴，不要简单地抄袭。

3、在完成作业的过程中，要随时复习液压元件的工作原理、基本回路及典型液压系统的实例，积极思考、认真完成、不要直接向教师索取答案。

4、在完成作业的同时，注意深化和扩大自己的知识面，培养独立的工作能力，使自己解决工程问题的能力有所提高。

四、设计安排：

本设计共两周，具体安排如下：

周一：任务、学生借手册、教师讲解设计内容

地点：多媒体教室 周二：学生作任务分析

地点：118教室

周三：教师讲解有关设计计算，学生根据课题任务进行设计计算

地点：多媒体教室 周四：学生进行设计计算，教师辅导

地点：118教室

周五：教师讲解油缸设计方法，学生进行油缸的结构设计计算元件参数

地点：多媒体教室周一：学生进行油缸的结构设计，绘制液压缸结构草图

地点：118教室 周二：教师讲解拟定方案设计内容，学生根据计算拟定液压原理图初稿

地点：多媒体教室 周三：教师讲解模拟软件使用，在模拟软件上验证液压原理图，并进行修改完善

地点：机房

周四：教师讲解液压元件的选取方法原则，学生根据自己设计选取液压元件

地点：118教室

周五：整理资料完成设计

地点：机房

五、设计评定：

设计成绩评定以学生完成工作任务的情况、工作态度和工作作风以及设计结果况为依据。

评分标准：

优秀：设计方案可行，图形符号的绘制符合标准的规定，图面表达完整，工作量符合要求。

良好：基本符合“优秀”标准，但图面有些不完整或错误，经启发后能及时领悟并改正。中等：设计方案基本可行，采用元件和回路基本合理，能回答部分基本问题。及格：基本符合“中等”标准，但图面错误较多。不及格：基本达不到“及格”标准。

六、设计指导：（具体教学内容附后）

(一)、明确设计要求、进行工况分析

一、明确设计要求

1．明确液压系统的动作和性能要求，例如，执行元件的运动方式、行程和速度范围等。2．

明确液压系统的工作环境，例如，环境温度、。湿度尘埃、通风情况、是否易燃等。

二、工况分析

工况分析主要指对液压执行元件的工作情况的分析，分析的目的是了解在工作过程中执行元件的速度、负载变化的规律，并将此规律用曲线表示出来，作为拟定液压系统方案确定系统主要参数(压力和流量)的依据。

(二)拟定液压系统的原理图

液压系统图是整个液压系统设计中最重要的一环，它的奸坏从根本上影响整个液压系统。拟定液压系统原理图所需的知识面较广，要综合应用前面的各章内容，一般的方法是：先根据具体的动作性能要求选择液压基本回路，然后将基本回路加上必要的连接措施有机地组合成一个完整的液压系统，拟定液压系统图时，应考虑以下几个方面的问题：

一、所用液压执行元件的类型

二、液压回路的选择

1．首先确定对主机主要性能起决定性影响的主要回路。例如机床液压系统、调速和速度换接是主要回路。

2．然后再考虑其它辅助回路，例如有垂直运动部件的系统要考虑平衡回路，有多个执行元件的系统要考虑顺序动作，同步和防干扰回路等。

3．同时也要考虑节省能源，减少发热，减少冲击，保证动作精度等问题。

三、液压回路的综合

液压回路的综合是把选出来的各种液压回路放在一起，进行归并、整理、再增加一些必要的元件或辅助油路，使之成为完整的液压传动系统。进行这项工作时还必须注意以下几点：(1)尽可能省去不必要的元件，以简化系统结构。

(2)最终综合出来的液压系统应保证其工作循环中的每个动作都安全可靠，无相互干扰。(3)尽可能提高系统的效率，防止系统过热。(4)尽可能使系统经济合理，便于维修检测。(5)尽可能采用标准元件，减少自行设计的专用件(三)

液压元件的计算和选择

所谓液压元件的计算，是要计算该元件在工作中承受的压力和通过的流量，以便确定元件的规格和型号。

一、液压泵的选择

先根据设计要求和系统工况确定液压泵的类型，然后根据液压泵的最高供油压力和最大供油量宋选择液压泵的规格。

二、阀类元件的选择

阀类元件的选择是根据阀的最大工作压力和流经阀的最大流量来选择控制阀的规格。即所选用的阀类元件的额定压力和额定流量要大于系统的最高工作压力及实际通过阀的最大流量。

三、液压辅助元件的选择

油箱、过滤器、蓄能器、油管、管接头、冷却器等液压辅助元件可按第六章的有关原则选取。

(四)油缸的结构设计

1、油缸结构形式的确定

2、油缸主要结构尺寸的确定

3、油缸的结构设计

A、缸体组件的设计

B、活塞组件的设计

C、密封方法的选用

D、缓冲的考虑

E、排气的考虑

4、油缸装配图的绘制

要求：结构正确、图面表达完整

(五)整理设计资料

每位成员完成设计资料。

第二篇：液压课程设计

一、实训目的及意义

掌握并巩固液压元件的基本原理和结构、液压传动控制系统的组成以及在设备的应用,。

二、实训内容

1、液压元件拆装

2、液压系统回路的安装调试

三、实训任务与要求

1、掌握巩固液压传动基础知识;

2、熟悉液压常用泵、缸、及控制阀的工作原理、结构特点及应用;

3、学习分析一般的液压系统回路的方法,培养设计简单的液压系统的思路

四、心得体会

实训一 液压元件拆装

一、实训目的：

通过对液压元件的拆装，感性认识常见液压元件的外形尺寸，了解元件的内部结构。

通过对液压元件的结构分析，加深理解液压元件的工作原理及性能应用。

二、实训内容：

液压泵的拆装。液压阀的拆装。

三、实训基本规程：

1.从外观上仔细检查液压元件的外形及进出油口，记录液压元件类型与参数。2.按照拆装步骤，选择合适工具逐步操作，注意拆卸过程中爱护工具，禁忌蛮横拆卸。

3.拆卸完毕后，摆放好各零部件，仔细观察分析液压元件的结构特点及功能。4.组装前，擦净所有的零部件，并用液压油涂抹所有滑动表面，注意不要损害密封装置及配合表面。

5.按拆卸的反顺序进行装配，确保完成所有零部件都装配。6.归还液压元件，整理工具，清洁试验台。

四、实训要求

1、写出液压元件的型号及代号含义

2、绘制液压元件的图形符号及结构简图

五、思考题：

1.组成齿轮泵的各个密封空间指的是哪一部分？它们由哪几个零件表面组成？ 2.齿轮泵油液从吸油腔流至压油腔的油路途径是怎样的？

3.外啮合齿轮泵存在的泄漏途径有哪些？哪个部位泄漏最严重？泄漏对泵的性能有何影响？为减少泄漏，在设计与制造时采取了哪些措施？ 4.双作用叶片泵的工作原理是什么？配流盘开有通油窗口外，还开有与压油腔相同的环形槽。试分析环形槽的作用。

5．组成直动式溢流阀的主要零件有哪些？

6.先导式溢流阀的主阀阀芯上的阻尼孔的作用是什么？

7.观察先导式溢流阀的远程控制口的位置，分析远程控制口的主要作用。

实训二

液压系统的安装调试

一、实训目的

1、掌握液压基本回路的工作原理及性能特点

2、学习分析一般的液压系统回路的方法,培养设计简单的液压系统的思路

3、学会液压系统安装调试的方法

二、实训项目

1、设计一液压系统。要求1）、液压缸往复直线运动。2）、回油节流调速

3、）缸不运动时泵自动卸荷。

2、设计一双缸顺序动作液压系统，要求1）、采用行程开关控制2）、缸1先右行，缸2右行；缸2左行，缸1左行。

3、设计一增速液压系统，要求1）、液压缸往复直线运动2）、采用二位三通电磁阀实现差动连接3）、缸不运动时泵自动卸荷。

4、设计一液压系统，要求1）、液压缸往复直线运动2）、双向速度实现自动变换，3）、缸不运动时泵自动卸荷。

5、设计一液压系统，要求1）、两液压缸同步运动，2）、采用调速阀回油节流调速3）、缸不运动时泵自动卸荷。

6、设计泵的性能测试液压系统，要求能够对液压泵的流量—压力特性、容积效率—压力特性、总效率—压力特性等性能进行测量；对测量数据进行记录及整理分析。

三、实训要求

1、画出液压系统原理图，写出液压元件的名称

2、分析液压系统的工作原理，绘制电磁铁的动作循环表

四、操作规程

1.根据实验目的，绘制液压实验原理图与实验方案，经指导教师确认后开始具体操作。

2.根据液压回路原理图选用各液压元件，并正确连接液压回路及电气控制线路，注意连接过程中不许油管发生明显弯折。

3.对照实验回路原理图，检查连接是否正确，确认无误后，进入下一步。4.进行液压回路调试。先松开溢流阀，启动油泵，让泵空转1－2分钟；慢慢调节溢流阀，使泵的出口压力调至适当值（依具体实验而定）；调节节流阀至适当开度。5.操纵控制面板，检验液压实验回路是否能达到预定动作；若不能，依次检查：各液压元件连接是否正确，各液压元件的调节是否合理，电气线路是否存在故障等。

6.实验过程中如出现异常现象，应立即打开溢流阀对泵卸荷，然后停机检查。7.待排除故障后，重新开始实验，完成实验操作，并进行实验记录。8.实验完毕后，先松开溢流阀，然后停机。9.拆卸液压回路，归整液压元件，清洁试验台。

第三篇：液压系统的课程设计

《现代机械工程基础实验1》（机电）之

机械工程控制基础综合实验

指 导 书

指导教师：董明晓 逄波

山东建筑大学 机电工程学院

2013.7.4

一、过山车项目

1、过山车（Roller coaster，或又称为云霄飞车），是一种机动游乐设施，常见于游乐园和主题乐园中。过山车通常采用液压弹射器提速。弹射系统由高速液压缸、活塞式蓄能器以及大流量高速开关阀等三部分组成液压系统原理图如下：

2、过山车机械结构设计方案图

3、该方案的应用坦克仿真驾驶平台的起伏效果、混凝土搅拌机、塔式起重机、车辆驱动传动系统，液压起升平台

4过山车液压节能回收装置。液压系统设计中的节能问题主要是降低系统的功率损失，液压系统的功率损失会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质，导致液压设备发生故障。因此，设计液压系统时必须多途径的考虑怎样降低系统的功率损失。其设计如图所示。

二.坦克系统

1、如何驱动庞然大物-坦克，主要依靠液压系统的驱动，导向，制动。机械液压双工率流向机构，使得来自发动机的动力分两路，流向驱动轮的两侧。其行走系统液压原理图

2、由于军事工业的需要，为了使坦克更好的适应作战环境（沟壑，险滩等路面凹凸不平，）有时为了需要不得不从空中运输，从空中迫降，显而易见，处理好减震已经迫在眉睫。坦克液压减震系统原理图

3、液压式减震器的结构同吸入式泵基本相似。当履带遇到凸起的路面受到冲击时，缸筒向上移动，活塞在内缸筒里相对往下移动。此时，活塞阀门被冲开向上，内缸筒腔内活塞下侧的油不受任何阻力地流向活塞上侧。同时，这一部分油也通过底部阀门上的小孔流入内、外缸筒之间的油腔内。这样就有效地衰减了凹凸路面对车辆的冲击负荷。而当车轮越过凸起地面往下落时，缸筒也会跟着往下运动，活塞就会相对于缸筒向上移动。当活塞向上移动时，油冲开底部的阀门流向内缸筒，同时内缸筒活塞上侧的油经活塞阀门上的小孔流向下侧。此时当油液流过小孔过程中，会受到很大的阻力，这样就产生了较好的阻尼作用，起到了减震的目的。液压减震系统机械结构图

4、设计一个减震系统,使得生鸡蛋从5米高的地方下落能够完好

三、超高压水切割系统

1、超高压水切割机主要由数控平台、CNC控制器、超高压发生器、水射流切割头、数控操作系统、计算机及CAD/CAM软件等组成。水射流加工是利用具有很高动能的高速水射流束来冲蚀材料，从而实现材料切削，属于高能束加工范畴，是一种可与激光、等离子体、电子束加工方法媲美的新型切割加工工具。高速水射流是用高压泵将普通水介质增压至300-420MPa，然后通过一个大约0.05-0.25mm的小孔以约1000m/s喷出，从而形成高速、高能、高穿透力水束——即高速水射流。

液压系统原理图

2、水刀工作原理图

超高产水刀的基本技術既簡單又極為複雜。當水被加壓至很高的壓力並且從特製的噴嘴小開孔(其直徑為0.1mm至0.5mm)通過時、可产生一道每秒達近千公尺(約音速的三倍)的水箭，此高速水箭可切割各種軟質材料包括食品、紙張、紙尿片、橡膠及泡棉，此種切割被稱為純水切割。而當少量的砂如石榴砂被加入水射流中與其混合時、所產生之加砂水射流、實際上可切割任何硬質材料包括金屬、複合材料、石材及玻璃.超高壓水刀也可使用於各種不同的工業表面處理應用如船身清洗及汽車噴漆設備清洗.3、机械设计系统传动系统如图所示。

5、系统的工作过程

整个增压系统是以往复式增压器（高压缸）为中心的，低压水从增压器入口进入高压缸，在高压缸中低压水完成了增压过程，增压器的工作原理是根据液压原理获得的，具体工作过程是：当液压油作用在高压缸中的活塞上时，活塞杆也在作用水腔里的水，假若无摩擦损耗，当水压等于油压乘以活塞有效面积除以活塞杆的面积时，两者的压力取得平衡。我们将活塞有效面积活塞杆面积之比称为“增压比”，在一定设备上由于其比值固定，所以通过控制油压就可以调节水压。继而达到所需的水压。

四、盾构机系统

盾构隧道掘进机，简称盾构机。是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

1、盾构机液压系统工作原理图

2、盾构机机械系统原理图

3、盾构机混凝土灌浆技术

在隧洞泥水加压平衡盾构掘进机构中，盾构机一直向前推进脱离尾盾，管片外围与土层之间就产生建筑间隙，这是必须及时均匀、定量向管片壁后的环形建筑孔隙注入浆液，充满建筑间隙。注满间隙的浆液具有一定的密实性及土体保持相对稳定承压能力。

4、土方出土传送技术机械结构图（螺旋输送机）

五、液压工作站系统

1、画出液压工作站系统三视图

2、画出阀块图

六、写出下列机构的至少10种应用

汽车转向舵、机床工作台、塔式升降机、自卸式机车、清扫车摆动缸、阀门开启摆动缸、轮船转向舵

七、液压转台

1、简单的液压转台的机械结构简图

2、画出液压原理图

八、STEWart平台系统

Stewart平台具有刚度大,负荷自重比高,载荷分布均匀,运动平稳的特点,在高精度、大载荷且对工作空间要求相对较小的场合得到了很广泛的应用。

1、STEWart平台的液压系统原理图

2、画出Stewart平台机械原理结构简图

九、简述磁流变和电流变减震器的工作原理

电流变减震器与磁流变减震器主要包括电磁减震器、电磁液、传感器及控制器四大部分，这种电磁减震器内部采用的不是普通的减震油，而是使用一种粘性连续可控的新型功能材料——电流变减震器、磁流变减震器特殊减震液。

电流变减震液是由合成碳氢化合物以及3-10um大小的磁性颗粒组成，在外加电场作用下，其流变材料的性能，如剪切强度、外观粘度等都会发生显著变化。将这种特殊减震液装入电流变减震器中，通过改变电场强度使电流液的粘度改变，从而改变减震器的阻力，使阻力大小随电场强度的改变而连续变化，实现阻力无级调节，达到舒适模式下减震液较为粘稠，吸震效果较显著；而在运动模式下减震器会直接的传递道路表面的状况。这两种模式带给驾驶者截然不同的全新感受。

十、联想液压机构新的应用 液压减震运动鞋、液压减震席梦思、液压控制门的开关、液压控制台灯升降、液压控制开关水龙头、液压控制水阀门提升、液压新型水笔、液压自动升降显示器、液压控制软件盘、液压自动找平写字台

十一、机器骡子液压系统设计

机器人外形介于山羊和马之间，由美国波士顿动力公司研制，它们如驮骡一般运送军事装备。这种机器人名为“大狗”(BigDog)，又被开发者称为地球上最先进的“机器骡子”

1、重量问题解决

运用以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3左右），比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。

其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。

由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。

2、结构配置

机器骡子整体由四条机械式腿关节支撑，一边两条，相对分布，每条腿有三个关节相连，由下往上分布有减震器、扭矩动力、光电编码器、磁性编码器和姿态航向编码系统。而且脚趾末端配有地面接触传感器，机械制动器。在四条腿所支撑的重量中包括发动机、散热片、液压油泵、压力箱、消音器以及液压油冷却器。

十二、液力变矩器

液力变矩器用英文来说fluid torque converter。由泵轮，涡轮，导轮组成。安装在发动机的飞轮上，以液压油（ATF）为工作介质，起传递转矩，变矩，变速及离合的作用。

1、原理。液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。原理图：

飞轮带动泵轮旋转,泵轮叶片搅动工作液冲击涡轮叶片,使涡轮与泵轮同向旋转。在离心力的作用下,涡轮甩出的工作液经导轮中的叶片(此时由于导轮单向离合器锁止)折射到泵轮背面,推动泵轮叶片,促使泵轮旋转,使扭矩增大。如此重复循环,从而传递扭矩(这被称为软连接)当涡轮的转速与泵轮转速增大时,折射到泵轮的液流起阻碍的作用,反而会降低效率.这是单向离合器打滑。当涡轮与泵轮的转速较高且接近临界状态时,锁止离合器发生作用,这是时变矩器由软连接转换为硬连接。

2、液力变矩器的机械结构如图所示。

图为液力变矩器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于

输入扭矩，因而称为变矩器。

第四篇：液压传动装置教案.

项目四

液压和气压传动装置

课题一

液压传动装置

任务一

液压传动 【课题名称】

液压传动的基础知识 【教学目标与要求】

一、知识目标

1）了解液压传动的工作原理和组成。

2）熟悉液压传动的特点、图形符号及油液性质。3）了解液压传动的基本参数、工作特性和压力损失。

二、能力目标

能够读懂液压传动系统图形符号的含义及传动过程。

三、素质目标

了解液压传动的特点及应用场合。

四、教学要求

1）了解液压传动的工作原理及其组成部份。

2）熟悉液压传动的主要特点及应用场合，熟悉图形符号的含义。3）了解压力、流量和功率等基本参数的关系及工作特性。4）了解液体流动中压力损失和液压用油的选用。【教学重点】

液压传动的主要优、缺点和应用场合，能够识读液压图形符号的含义和液压传动的工作过程。【难点分析】

这是一种全新的传动形式，是靠油液的动力来传递运动的，与机械传动完全不同。压力和流量是液压传递的两个因素，直线运动是液压传动的特点。突破原有的概念是学好本课程的前提，其次是要能读懂液压传动的图形符号，这是学好液压传动的基础。【分析学生】

由于液压传动中油液是在密封的管道和容器中流动，是看不见的，不如机械传动直观可见，要学会从示意图形上来分析工作过程，这对学生也是一个新的飞跃，要引导学生适应这个变化。只要能读懂各元件的符号和传动系统图，就能较快地学会液压传动知识。【教学思路设计】

选用讲授方法，突出油液的流动和压力两个重要参数在工作过程的作用。【教学安排】

2学时（90分钟）【教学过程】

前面所讲的机械传动是以构件的运动来传递运动的，而液压传动是液压油作为传递介质，由液压缸或活塞杆来执行运动，这两种传动方式有着本质的区别。在学习中要注重液压介质的压力和流量大小，它们是运动的动力。

一、工作原理

液压千斤顶的工作过程为： F向上—油腔的容积变大—大气压推动单向阀抬起—油液进入油腔；

F向下—油腔的容积变小—油液压力升高—单向阀抬起—油液进入大活塞缸下腔—抬起重物—实现顶起重物的目的。

拧开放油阀—油液流回油腔—重物回到原有位置，这样就实现了一个工作循环。

由此可以看出，液压传递是以油液作为工作介质的，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。

二、液压传动系统的组成

1）动力部分 液压泵，提供压力油源。2）执行部分 液压缸，执行直线运动。

3）控制部分 控制阀，控制液体压力、流量、流速和方向。4）辅助部分 油液、管道、邮箱、连接件等。任何液压传动系统都离不开以上四大部分。

三、液压传动的主要特点

1）执行元件可作无级调速，换向、制动快。2）结构紧凑、体积小，能获得非常大的工作力。3）由于压力大，密封性差，容易产生泄漏。

四、液压系统图形符号

液压系统图形符号比较直观，但制图麻烦，分析运动原理不太适用，国家已制定了一套液压元件标准符号，可以比较清晰方便地表达各种类型的液压传动系统，在元件课程中将逐一介绍。

五、液压传动的基本参数 1.压力p

这里所指的压力是物理学上的压强，即pFAMPa 常用液压传动的压力分成0～2.5 MPa、2.5～10 MPa1MPa9.8kgcm2，和大于10MPa三个低、中和高压区域。常用自来水的压力为0.4 MPa。

2.流量 qv

流量是单位时间内流过某管道截面液体的体积,即qvAv。3.功率P

功率是单位时间内所作的功，即P=pqv，其中p和qv的单位分别为Pa和m3s，P的单位为瓦，即W。

4.效率

由于传动中不可避免地会出现压力损失、流量泄漏损失和机械损失，所以输出功率要小于输入功率，两者之比为液压传动的效率，即P1/P，其中P1为输出功率。

六、液压传动系统的工作特性

液压传动具有其他传动形式所没有的传动特征。1.按帕斯卡原理传递力

两活塞腔内的油液是相通的，其压力是相等的，所以

F1A1pF2A2

在大活塞缸中产生的推力F2应当为

F2F1A2A1

从上式可以看出F2与A2和F1成正比，为获得较大的推力，可以增大面积A2和液压油的压力p。同时，也得出负载大，其压力也大，即液压系统中的压力取决于外载荷的大小，如果外载荷为0，则液压缸内的压力也为0，这一点一定要让学生记住。由于油泵供给的油压受到设备的限制，只能达到某预定的设计值，不可能无限的提高，如齿轮泵的最高压力为2.5 MPa，而叶片泵的压力最高为6.3 MPa。

2.按容积相等的原则传递运动速度

传动中，将油液视为不可压缩的，油泵压出的油液将全部流入液压缸，则必然遵循容积相等的原则，即

A1h1A2h2

式中：h1和h2分别为小、大活塞的行程。

上式两边除以时间t后得

A1h1tA2h2t

A1v1A2v2

得出

v2A1v1A2

上式为传递速度的基本公式。可得

vqvA

上式说明活塞的移动速度与其有效面积成反比，而与流量成正比，即速度取决于流量的大小。

七、压力损失

由于油液具有粘性，在流动时会损耗一部分能量，这种能量损耗表现为压力的损失。压力损失分为两种情况，一种是液体在直管中流动因自身摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失；另一种由于管道截面形状突然变化改变液流方向而引起的压力损失，称为局部压力损失。前者是克服内在的阻力而消耗的压力，如输油管道每隔一段需要给予加压的道理一样。后者是克服外在的压力，如管道直角变化一定会给油液产生压力损失。这两者都是不可避免的。

八、液压传动用油

液压油的质量对传动性能有明显的影响，因此对液压油的性质有一定的要求。

1.液压油的性质

1）密度 即单位体积油液的质量。密度大，则油的质量大。温度对密度的影响较大，温度高，密度变小；而压力的增加会使油的密度变大。

2）压缩性和膨胀性 即随压力的变化而使体积发生变化，在一般液压传动中，此特性可忽略不计。

3）粘度 是液压油的重要特性，粘度大则油液稠，反之粘度小则油液稀。

2.液压油的选用

选用液压油时主要参考以下几个方面： 1）粘度适当。

2）化学稳定性好，长期使用不变质。3）闪点多、凝点低，即不易凝固，不易着火。应参考用途中的要求选用相应的液压油牌号。

九、小结

1）液压传动的工作原理是靠密封容积的变化来传递运动和动力。压力是靠负载而产生的，没有外载，就没有压力。

2）液压传动主要由四部分组成，其优点是可无级变速，结构紧凑，可获得较大的工作力；主要缺点是会产生泄漏。

3）液压传动的基本参数是压力和流量。工作特性是液体内的等压力和等容积原则。压力损失是由内摩擦力和管道阻力产生的，在流动中是不可避免的。

4）油液选用应有适当的粘度，好的稳定性和高闪点、低凝点。

五、布置作业

任务二、三

液压泵和液压缸 【课题名称】

液压泵和液压缸 【教学目标与要求】

一、知识目标

1）了解液压泵的工作原理、主要参数及图形符号。

2）了解柱塞泵、齿轮泵和叶片泵的工作特点、常用场合及工作压力。

3）了解液压缸的工作特点、运动速度和推力计算。

二、能力目标

能根据工作条件要求正确选择液压泵的类型、液压缸的种类及工作面积。

三、素质目标

1）了解液压泵的工作原理、主要性能参数及符号。

2）了解柱塞泵、齿轮泵和叶片泵的工作过程，以及最高的工作压力和使用条件。

3）了解三种液压缸的工作特点。

四、教学要求

1）熟悉液压泵的工作原理、主要性能参数及符号。

2）了解柱塞泵、齿轮泵和叶片泵的工作过程及其最高工作压力和使用条件。

3）了解三种液压缸的工作特点。【教学重点】

1）液压泵的主要性能参数及图形符号。2）各种液压泵的最高工作压力。3）三种液压缸的主要工作特点。【难点分析】

1）三种液压泵的工作过程。2）差动液压缸运动速度的计算。【分析学生】

三种液压泵的工作过程过于烦琐，叙述太多，不符合学生的实际需要，该内容讲课应降低要求，只作简要介绍，否则是不会受学生欢迎的，所以应对教材作大量的删减。图形也过于复杂，学生未必能看懂。差动油缸的计算相对较难，注意油液的流向是讲好差动油缸的关键。柱塞缸的加工比较简单，特别是内孔的加工比一般液压缸容易得多，是应用较广的重要原因，如汽车吊车的吊杆升起是应用的实例。【教学思路设计】

重点讲授液压泵的工作原理，突出容积的变化对压力形成的影响，而对柱塞泵、齿轮泵和叶片泵的工作过程尽量少讲，突出最大压力的大小。液压缸的讲解应突出运动速度的计算，特别是差动油缸的三种运动速度比较。【教学安排】

3学时（135分钟）【教学过程】

本章介绍液压元件，包括液压泵、液压缸、控制元件和辅助元件。液压泵是液压系统的动力源，直接影响油液压力的大小。

一、液压泵的工作原理

单柱塞泵的凸轮转动推动柱塞上下移动，当柱塞向下时，容积增大，油液在大气压力作用下推开单向阀进入容积；当柱塞向上移动时，容积变小，油压升高，推开单向阀进入油路到液压缸。凸轮每转动一周，完成一次改变容积大小的过程，实现吸油和压油动作，不断的重复这个循环，使油压逐渐升高，直达到液压泵的最大工作压力。这就是所有液压泵的共同特点。虽然不同液压泵的最高工作压力不同，但它的压力形成原理都是相同的。归纳起来，有以下几个必备条件：

1）具有密封容积，不得漏油。2）容积大小能交替变化。3）有与吸、压油相通的配流装置。4）油压的形成取决于负载的大小。

二、主要性能参数

1）排量 指每转一转所排出油液的体积，单位为mlr。2）流量 指单位时间内排除液体的体积，单位为lmin。各种液压泵的流量在铭牌上均有标注，额定流量是指实际的输出流量。

三、液压泵的符号

定量泵的三角形尖点只能指向圆的外侧。

四、柱塞泵

柱塞泵根据柱塞的安放位置分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两种，两者均属于高压泵，压力可达16 MPa以上。它们的共同特点都是靠改变柱塞的容积来实现产生高压的目的，所不同的是径向柱塞泵中用于改变柱塞容积大小的动力轴与柱塞运动方向垂直，而轴向柱塞泵的动力轴与柱塞运动方向平行。

柱塞泵的特点是压力高，结构紧凑，流量调节方便，但结构复杂、制造成本高。一般应用于高压大流量的场合。

五、齿轮泵

齿轮泵是由一对少齿数的齿轮组合而成的，当上齿轮作顺时针转动时，左侧中部吸油口的油液被齿轮的齿槽带入，并被送入压油口，上下齿轮不断地完成这个工作循环，右侧的油量和压力就不断地提高，形成了一定的油压。

由于齿轮泵结构简单，制造容易，价格低廉，所以应用较广泛，但是其工作压力较低，一般只达到2.5 MPa，近年来虽然已有中、高压齿轮泵，但仍以低压齿轮泵应用较多。

六、叶片泵

转子的四周开有径向槽，并安放有可自由伸缩的叶片，与偏心外套相配合，当转子转动时，叶片与两圆周构成密封变化容积，完成吸油和压油的工作过程。

叶片泵的噪声较低，寿命较长，体积小，工作压力可达6.3 MPa，常应用于中等压力液压传动系统中。

七、液压泵使用的三个条件

1）泵的转动方向应遵循规定方向，油箱必与大气相通。2）油液必须保持一定的粘度，油温不超过65 ℃，因为油温过高，粘度变稀，不能达到额定的压力。

3）压力和转速不能超过额定值。

八、液压缸

液压缸是液压系统的执行元件，一般作直线运动。液压缸可分为三种常见机构。

1.双作用单干活塞液压缸

活塞仅单方向有杆，工作台只在右侧与杆连接。其工作速度为： 右推 v1qvA14qvπD2 左推 v2qvA24qvπ(D2d2)向右最大推力 F1pA1 向左最大推力 F2pA2 显然，由于A1A2,所以F1F2。2.差动液压缸

差动液压缸右推时缸内回油不流回油池，而是返回进油口，一起进入左侧油缸，从而改变了活塞杆的工作速度。此时，推动活塞右移的推力F3应为

F3πd2p4 进入无杆腔的液体总流量为

qv1qvqv2

由于 qv1A1v3πD2v34

qv2A2v3πv3(D2d2)4 所以 v34qvπd2

与前面两个移动速度相比，由于d的直径比较小，显然此时差动连接下的活塞移动速度比前两种状态要快得多，这里应用差动连接，不改变液压缸的结构尺寸，在生产中可应用在快速进给的工 中。

3.柱塞液压缸

柱塞液压缸的作用是实现活塞的左右移动，但从加工的角度来看，加工长孔要比加工长轴困难得多，孔越长越难加工，其尺寸误差和形状误差值就越大，如汽车吊车的活塞缸很长，加工很困难，如果改成柱塞缸结构，精加工的活塞杆和一小段活塞缸的连接套，就可以保证精度要求，而且大大降低了加工成本，而其工作性能又没有受到影响，所以得到广泛的应用。

九、小结

1）液压泵是靠改变密封容积的大小来实现的。液压泵分为低压的齿轮泵、中压的叶片泵和高压的柱塞泵。

2）液压缸为执行元件，分为双作用单杆活塞缸、差动液压缸和柱塞液压缸三种结构，柱塞液压缸制造容易而得到了广泛应用。

3）液压泵工作时必须注意三个问题。

十、布置作业

任务四

液压控制阀 【课题名称】

液压控制阀与辅助元件。【教学目标与要求】

一、知识目标

1）了解方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀的功用、结构与表示符号。

2）了解辅助元件的种类及作用。

二、能力目标

1）能够读懂液压控制阀的符号及功用。

2）能够读懂辅助元件的符号及在液压系统中的作用。

三、素质目标 1）了解控制阀在液压传动系统中的作用及其分类。2）了解辅助元件的种类及作用。

四、教学要求

1）读懂各种控制阀的结构图和符号。2）能区别溢流阀、顺序阀和减压阀的符号。3）了解各种辅助元件的作用及其符号。【教学重点】

1）掌握方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀的功用及其表示符号。

2）区别溢流阀、顺序阀和减压阀的符号。【难点分析】

1）由于各种阀的装配图比较复杂，图形表示不太清晰，给学生读图带来了较大的困难。

2）三种压力阀的符号比较相似，学生易混淆。3）先导式溢流阀与直动式溢流阀的差别学生很难理解。【分析学生】

识图能力有限是学好本次课的难题，因此先读懂图成为讲好课的关键，要是能借助视频或示教板演示阀芯的工作过程，可以提高视觉效果。此外要注意讲清减压阀、顺序阀和溢流阀三个图形符号的区别所在。

【教学思路设计】

借助视频或示教板、自己制作的活动阀芯来表示各种阀的工作机能，以提高教学效果。对三种压力阀之间的区别要注意讲解出油口的不同连接方式。【教学安排】

3学时（135分钟）【教学过程】

液压泵是动力来源，液压缸起执行元件作用，而调整压力、液流方向和速度快慢要用相应的控制阀，控制阀是靠改变阀芯在阀体中的位置来实现调整液流方向、压力大小和速度快慢的。

一、方向控制阀 1.单向阀

单向阀是只允许液流沿一个固定方向流动，不能作相反方向流动的装置。当左侧进油口的压力超过右侧弹簧力后，油液顶开钢球，向右出油口流去，而由于弹簧始终顶住钢球，所以油液不可能向左流出。用液流压力来控制单向阀的开闭，控制口用Pc表示，符号上增加一条虚线。

2.换向阀

利用阀芯在阀体中作相对移动来改变或切断油流的方向。1）结构 P、T为进回油口，A、B为二路出油口，图a位置为阀芯中位，A、B不能与进油口相通，管道没有进油，如果阀芯左移或右移，则进油口P将与A或B管路相通，使活塞缸得到进油。

2）操作方式 控制阀芯移动的方法有很多，分成三个大方块，表示阀芯有三个位置，称为三位。而每一位上均有四个油管通口，即P、T、A、B，称为四通。左右两位的油路通口正好方向相反，其控制的方法如下：

①手动换向 靠改变手柄来换位。

②电磁换向 由电磁换向阀和液动换向阀组成的复合阀。液动换向阀用于实现主油路的换向，称为主阀，一般用于大流量的换向，而电磁换向阀用于改变液动换向阀的控制油路出口，称为先导阀，也可以称为副阀。

阀芯处于不同位置时，其各油口的连通方式不同，体现出换向阀的不同换向机能，称之为滑阀机能。三位四通换向阀的应用较多，其中位机能各不相同，可按需要选择合适的型号。

二、压力控制阀

压力控制阀用于调整油路中压力的大小，可分为以下几种。1.溢流阀

溢流阀的作用包括：起溢流、稳压和限压保护作用，即当油路压力超过规定压力后，自动打开溢流阀，压力油液全部从溢流口泄流回油池。

阀芯处于常闭位置，当系统压力超过弹簧的压缩力后，阀芯上移，使进油口和出油口相通，油液流回油池，系统压力被控制在规定值内。调整调压螺钉可以控制系统油压大小。

溢流阀是由弹簧压力直接控制阀芯位移的，受油压的波动影响较大，称为直动式溢流阀。溢流阀芯的移动是靠先导阀来控制的，称之为先导式的溢流阀。其工作过程如下： 进油口的油液经阻尼孔进入先导阀的右腔，当油压达到一定值时，顶开左侧弹簧，这里应该指出的是弹簧的刚度较大，油液进入先导阀的左腔，流入溢流阀的阀芯上部，直至油压与弹簧的压力平衡后，顶开阀芯，使进、出油口连通，主阀的弹簧刚度较小，所以阀芯上下移动比较容易，油压的波动较小。

2.减压阀

利用流过缝隙产生压力损失，使出油口的压力低于进油口的压力，用于调节整个系统中的油压。根据结构不同可分为直动式和先导式两种，结构原理与溢流阀相似。应注意出油口直通连接件，而不与油池相通。

3.顺序阀

顺序阀用油压来控制系统中工作机构的先后动作顺序，其工作原理类似于溢流阀，但控制方式都不同，常用的是内控外泄顺序阀。与溢流阀相比较，顺序阀出油口不流回油池，而与油路相通，泄油口为常闭状态，由进油口来控制阀口的开放。

三、流量控制阀

通过改变阀口的大小实现流量的调节，如调节水龙头的阀门开口来控制水的流量。

1.节流阀

节流阀靠调节阀芯上下位置来改变油流口的大小，控制流量的多少。

2.调速阀 节流阀的流量随阀前后压力的变化而变化，为了稳定出口的压力，在节流阀的前面串联上一个减压阀，保持油进口的压力稳定，以使出口得到稳定的速度，这种组合阀称为调速阀。如住在六楼的住户，如果楼下用水较多，供给楼上的水压就会降低，六楼住户的水龙头出口的水压就会随楼住户的用水状况而变化。调速阀在磨床的油路中应用较多。

四、辅助元件

辅助元件是液压系统不可缺少的部分，它包括：

1）密封装置 含动密封和静密封两种，也可以分为间隙密封和接触密封两种。

①间隙密封 靠两运动表面之间的微小间隙来防止泄漏，用配合公差来控制间隙量的大小。

②接触密封 在配合表面间加装各种弹性密封元件，最常见的是耐油橡胶制成的各种截面形状的密封件，如O、Y、U等多种形状。

2）滤油器 过滤油液中的各种杂质，分粗、精过滤器，常用的过滤器结构有：

①网式滤油器 用金属网围成圆筒进行过滤，属于粗过滤，一般安装在吸油口，其通油能力大。

②其他滤油器 分为线隙式、绕结式和纸芯式，其共同特点是精度高于网式滤油器，但不方便清洗。

3.蓄能器

用于蓄存能量，用途不广。4.油管和管接头

常用的油管有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管和塑性管，一般按使用压力来选择油管。

管接头的种类很多，接油管的连接要求选配相应的接头。5.油箱

用于储油、散热和分离油中的空气和杂质。上、下隔板将油液分成两个区域，左边为吸油区，右边为回油区，回油口插入油面100 mm以下，以防搅油及空气进入油箱，进油口要离油底面100 mm以上，以防将油污吸入油管，并在入油口处加装滤油网。

五、小结

1）控制阀分为压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀，其主要原理是靠阀芯与阀体的位移来改变压力、流量的大小以及液流的方向。

2）辅助元件是液压系统不可缺少的重要部分，包括滤油器、油管、管接头、油箱等。

六、布置作业

任务五

基本回路 【课题名称】

液压基本回路及液压系统 【教学目标与要求】

一、知识目标

1）了解液压四种基本回路的构成及特点。2）应用液压传统基本知识分析液压传动系统。

二、能力目标

1）能够读懂基本回路的构成及其传动特点。2）能够读懂液压传动系统的工作过程。

三、素质目标 看懂液压传动系统图。

四、教学要求

1）能够读懂换向控制回路、压力控制回路和速度控制回路的构成及控制过程。

2）能够应用液压传动的基本知识分析传动系统图的工作过程。【教学重点】

1）基本回路的构成。

2）液压传动系统工作过程的分析。【难点分析】

将液压系统分解成几个基本回路，读懂传动系统图。【分析学生】

基本回路是组成液压传动系统的基础，任何传动系统都可以分解成若干个基本回路，所以只要学好基本回路的构成和控制的方法，就能读懂液压传动系统的工作过程，把大的系统分解成若干个小回路来分析、解读。【教学思路设计】

讲授法教学，一定要先讲授好每一个基本回路的构成和在传动系统中的功用，然后再讲授传动系统的工作过程就很容易理解了。【教学安排】

4学时（180分钟）【教学过程】

基本回路由液压元件构成，用于完成特定的功能。所有的液压传动系统都是由这些基本回路组成的，基本回路可以分解成方向、压力、速度和动作顺序控制四大回路，学好这些基本回路，就能正确分析液压传递系统的工作过程。

一、方向控制回路

方向控制回路主要是控制液流的通、断和流动方向。1．换向回路

换向回路由二位三通阀、油缸组成，靠电磁阀来控制阀芯的工作位置。当左位工作时，油液进入油缸上腔，推动活塞杆下压；如改为右位工作，活塞杆可向上抬起。溢流阀与油泵并联安装，限制系统的最高压力。

2．锁紧回路

锁紧回路由三位四通电磁阀和两个单向阀组成，当处于中位时，其进、出油口和两个出油口都相通，则全部油液流回邮箱，由于活塞缸被两个单向阀控制，缸内油液不能流回邮箱，被锁在固定位置上，称为锁紧回路。

二、压力控制回路

压力控制回路主要是用来对系统或某一段油路进行调压、减压、增压和卸荷。

1.调压回路

调压回路用来限定液压系统的最高压力，一般由溢流阀来实现，为三级调压回路，由三个溢流阀和三位四通电磁换向阀来控制，可使系统得到三种不同的压力。

当电磁换向阀处于中位时，溢流阀工作，系统得到第二种压力。当电磁阀处于右位工时，系统压力由溢流阀调定。当电磁阀处于右位工作时，系统压力由溢流阀调定，实现了液压系统的三种不同油压。

2.减压回路

减压回路可使系统中某一支路的压力低于系统的调定压力，减压阀又将系统的压力调低到某一个值，油液经单向阀流入油缸，单向阀起保持油缸压力稳定的作用。该回路可以应用在机床的工件夹紧或导轨润滑需要低压的油路中，液压多刀半自动机床就采用这样的回路来夹持工件。

3.增压回路

使局部油路得到比主系统更高的压力，以实现用低液压泵产生高压力的液压油。增压器由大、小油缸串联而成，由于活塞杆的推力大小与压强和活塞缸的面积成正比，当推力一定时，面积小的活塞缸的油液压强大，即油液的压力大。从单向阀流出的液压油进入液压缸的右腔时，会产生更大的推力，但液压缸右移时，不会产生增压作用。4.平衡回路

垂直油缸的下腔回油管接单向顺序阀后才能流回邮箱，保证了活塞杆下腔受到下腔油液背压的作用，不会轻易自行落下，保证了设备的安全，起到平衡的效果，称此顺序阀为平衡阀，此油路为平衡油路。

5.卸荷回路

卸荷回路是指在系统暂时不工作时，不关闭油泵，使泵在很小的输出功率下运转的回路，如汽车停车不熄火。该油路由三位四通电磁换向阀和单向阀组成，其主要特点是换向阀采用M中位机能，由于有单向阀控制回油的压力，保证系统有一定的低压。

三、速度控制回路

速度控制回路在系统中用于调节油路流量的大小，以控制活塞杆的移动速度。

1.节流调速回路

用节流阀控制流量的大小，以控制活塞杆的运动速度。当节流阀安装在活塞缸的进油口时，称为进油调速回路，回油直接流回油池，没有背压。当节流阀安装在回油口上时，称为回油节流回路，其稳定性比进油调速要好些。当节流阀安装在旁路上时，称为旁路调速回路。

2.容积调速回路

容积调速回路通过改变泵的流量来调节进入活塞缸的油量，采用变量泵来实现。

3.速度换接回路

活塞缸的右腔油液可以通过二位二通换向阀的下位直接流回油池，当活塞杆撞击二位二通阀上方的挡块时，上位工作，回油只能经过调速阀流回邮箱，改变了回油的速度，实现了变换活塞杆运动速度的目的。

四、液压系统实例

3150 kN通用液压机的液压传动系统。该系统由两个液压泵组成，主泵为大功率、大流量泵，负责压力油缸（上缸）和顶起工件的油缸（下缸）的油液供给；副泵为小功率、小流量泵，负责改变控制阀阀芯的位置。其工作过程如下：

1）起动 换向阀6及阀21处于中位—下缸活塞杆回下位、回油进入邮箱。

2）上缸快速下行 电磁铁1Y、5Y通电—阀6右位、阀8右位—控制油液打开阀9。

进油：泵1—换向阀6右位—单向阀13—上缸16上腔。回油：上缸16下腔—阀9—阀6右位—阀21中位—油箱。上缸活塞快速下降时，油箱15的油液补充进入上腔。3）上缸慢速接近工件、加压 上缸活塞杆下降触动行程开关2S—5Y断电—阀8左位—阀9关闭—上缸下腔油液经阀10—阀6右位—阀21中位—回油箱，此时上腔压力增高—阀14关闭—上缸活塞接近工件—流量减少，压力升高。

4）保压 压力达到一定值时—压力继电器7发信号—1Y断电—阀6中位—上下缸封闭。

5）卸压、上缸回程 保压结束—7发信号—2Y通电—阀6左位—12上位—打开11—回油箱，打开14—上腔油回15—压力降低，12回下位—阀11关闭—泵1压力升高—14打开—主缸快速提高回程。

6）上缸原位停止 上腔回位撞1S—2Y断电－阀6中位—阀9关闭使上缸不动—油液经阀6—阀21中位，回油箱。

7）下缸顶出及返回 3Y通电—阀21左位—油经阀6—阀21—下缸下腔—顶出。

3Y断电—4Y通电—阀21右位—下缸活塞下行

五、小结

1）液压传动系统由四种基本回路组成，这些回路中压力回路、速度控制回路和换向回路是每一个液压传动系统所必不可少的。

2）各种回路的构成和功能是学习的重点。

3）分析液压传动系统的工作过程要根据液压缸的动作循环表结合各种阀的动作进行。

六、布置作业

第五篇：新形势下《液压传动》课程设计教学探讨论文

摘要：本文论述了在液压传动技术应用范围日益增长、高校扩招后毕业生就业压力增大的形势下，如何改革传统的《液压传动》课程设计，使之适应形势的需求，提出了一些探索的方法，这些方法同样也为其它专业课的课程设计改革提供了思路。

关键词：液压传动；课程设计；改革

引言

液压传动与机械传动、电气传动相比具有许多特殊优点，其应用已涉及二十多个专业领域的不同场合。各理工科大、专院校都把《液压传动》作为相关专业的技术基础必修课或专业课程，并既有理论知识学习，又有实际技能训练。在教学中安排《液压传动》课程设计，其目的是使学生在巩固、消化和吸收课堂基础理论知识的基础上，进一步扩大、加深对液压传动知识掌握和运用的深度、广度，借助课程设计任务指导书、国家有关标准、和技术手册等相关参考资料，提高掌握和使用制图及编写设计计算说明书等手段来正确表达自己的设计思想和意图的能力。

传统的《液压传动》课程设计

各校《液压传动》课程设计开展十几年来，设计题目一直是组合机床液压系统设计，具体如“卧式双面多轴组合钻床液压系统设计”、“半自动液压专用铣床液压系统设计”等，这些题目属于已经在工厂成熟应用的、典型的液压系统。对学生掌握负载计算、液压缸参数计算、结构设计及校核、液压基本回路的选择、元件选择、液压系统性能估算等方面能起到较好的锻炼。如HL-12型手扶拖拉机传动箱体两个面的钻孔加工，首先需根据设备要求分析液压系统要完成的任务，需要几个执行元件，这几个执行元件各自有什么动作要求，相互之间有什么样的关联等等。同时还需了解有关机械制造工艺方面的知识，双面钻多个不同直径的孔，在已知孔个数、直径、材料及硬度的情况下，如何计算负载。其次还需了解液压动力滑台与液压缸的连接形式，以确定液压缸的结构形式，以及根据滑台运动速度要求确定液压系统的基本回路，根据机床的布局决定液压系统采用分散结构还是集中布置等等内容，确实能达到课程设计的训练目标。

新形势下的《液压传动》课程设计

新形势下，一方面液压技术向高压化、微型化、集成化、自动化、机、电、液一体化的方向发展，使得液压技术在机床、冶金、矿业、建筑、塑料等行业取得更广泛的应用，另一方面高校扩招，学生人数增多，就业压力增大，企业要求新人能直接上手设计、制造。这样的形势下，要求学生掌握的知识能够更新换代，了解多种类型、典型的液压系统设计，显然传统的《液压传动》课程设计已不能满足需要。

那么，如何改进《液压传动》课程设计，使其适应新形势的需求？笔者所在的教学团队已连续在三界学生中尝试以下改革措施，取得了较好的教学效果。

首先需要明确对于课程设计应满足教学要求，不能完全等同于工厂的产品设计。因此设计的题目应来源于生产实践，但不宜与其完全等同，涉及的知识面不能太广，资料应比较齐全，使学生易于着手。课题的工作量应使多数学生能在规定的时间内独立完成并有时间查阅资料和独立思考问题。基于这些考虑，液压传动课程设计应选题于生产实践中已证明是切实有效的、性能较好的液压传动典型系统，以使学生今后举一反三，模仿、推广应用和进一步创新发展。

其次，结合本学院教师这几年的科研，设置了多种类型的题目，如与航天六院合作的固体火箭发动机安全脱模装置中的液压系统设计、与北京燕山石油化工（集团）公司合作的石蜡包装码垛生产线中的液压系统设计（获内蒙古自治区科技进步二等奖）、内蒙古科技厅支柱项目轨道除沙车液压除沙系统和液压行走系统设计、双剪式液压升降台液压系统设计等等。这些类型的课程设计题目，使学生不仅掌握了液压传动的基本理论知识，而且对液压传动更广泛的应用及本专业的其他学科有了更深入的了解。

例如双剪式液压升降台液压系统设计，学生需了解双剪式液压升降台的结构及运行工况，负载计算需结合理论力学的相关知识，是一难点。根据升降台的最大负载、运行速度及起升高度确定液压缸的参数。为降低升降台下降后的最小高度，减小安放空间，液压缸如何放置很有讲究。此外，需要根据升降台的使用特点决定要解决的主要问题来选择液压系统基本回路，如升降台承载货物、设备或工作人员，安全性很重要，所以系统的设计应以安全性为第一，如用平衡回路实现升降台在举升位置可靠停留等。

在设计中，从液压传动方案的分析和液压原理图的拟定，到主要液压元件的设计计算和选择(如液压缸、泵站的设计，液压马达、泵阀的选择)，到液压辅助装置(油箱、滤油器、蓄能器、管路等)的计算、设计或选择，再到液压传动系统的验算和校核；液压系统图的绘制；液压部件装配图、零件工作图的绘制，编写设计计算说明书，实现了完整的课程设计训练的目的。

这样的设计题目，虽解决了新形势下对《液压传动》课程设计的要求，但短短两周的课程设计时间，要完成一个所需知识涵盖了本课程的全部内容，并涉及人才培养目标中的几乎所有课程的课题，显然有一定难度。我们的解决办法是在本课程讲授伊始，即液压传动的现状和发展模块讲授后，就布置设计课题，以便学生有足够的时间查阅资料，温习相关课程的有关内容，自学未学过的相关知识，并带着目标学习《液压传动》课程。[1]

总结

新形势下，教师应当使学生在课程设计中发挥主角的作用，学生在设计中遇到问题应首先自己考虑，提出自己解决问题的方法与意见，必要时与指导教师讨论研究。不应向指导老师索求答案或抄袭其他同学的设计计算数据。在设计中，往往要经过多次的核算修改才能达到较高的水平，故提倡“三边“的设计方法，边计算、边绘图、边修改。这样，利用新颖、成熟的设计题目，坚持传统的课程设计要求，《液压传动》课程设计收到了非常好的教学效果。这些方法同样可以应用在机械专业其它课程的课程设计中，以适应时代对高校课程改革的需求。

参考文献

[1]朱元右·改革液压课程教学培养学生创新精神·理工高教研究[J]·2003，22（6）：128-129

[2]宗振华·《液压传动》课程设计教学改革与实践·襄樊职业技术学院学报[J]·2005，4（1）：52-53

[3]张晓涛·学生参与课程设计的教学策略研究·黑龙江高教研究[J]·2005，2：148-150