《液压传动》

课程教学大纲

一、课程名称（中英文）

中文名称：液压传动

英文名称：Hydraulic

Transmission

二、课程编码及性质

课程编码：0800021

课程性质：必修课

三、学时与学分

总学时：24

学　分：1.5

四、先修课程

流体力学、机械原理与机械设计、机械制图、工程控制基础等

五、授课对象

本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设。

六、课程教学目的本课程是本专业的学科基础课，课程的主要目标包括：

1、系统掌握液压传动的基本原理和结构组成，了解各主要元件（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件）的结构特征及液压传动基本控制回路的作用，为专业核心课程《材料成形装备及自动化》等的学习奠定基础；

2、了解常见的液压驱动的材料成型及控制工程专业（行业）设备、实验仪器的工作原理及结构，具备调控常用设备及仪器参数，进行测控和维护的能力；

3、掌握材料成型及控制工程专业（行业）装备的液压系统传动特点，掌握复杂工程设备的液压系统的设计方法；

4、具备进行材料成型及控制工程专业（行业）复杂设备的液压驱动及控制系统设计的能力。

表1

课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求及其指标点

本课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求

指标点

毕业要求1：工程知识

能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。

1.1掌握了用于解决材料成型及控制工程复杂问题的数学基础知识。

1.2掌握了用于解决材料成型及控制工程复杂问题的物理、化学等自然科学基础知识。

1.3掌握了用于解决材料成型及控制工程复杂问题的工程力学基础知识。

1.4掌握了用于解决材料成型及控制工程复杂问题的工程检测与控制基础知识。

1.5系统掌握了专业知识，能够将所学知识用于解决材料成型及控制工程复杂问题。

毕业要求2：问题分析

能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1能够应用工程数学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。如：复杂的模具设计。

2.2能够应用物理、化学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，获得有效结论。如：物理综合实验。

2.3能够应用力学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，获得有效结论。如：工程力学综合实验。

2.4能够应用工程科学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，获得有效结论。如：工程控制实验中的建模与分析。

毕业要求3：设计/开发解决方案

能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑法律、健康、安全、文化、社会以及环境等因素。

3.1了解机械工程、材料成型及控制工程问题特征，掌握解决复杂工程问题的设计方法。

3.2在考虑法律、健康、安全、文化、社会以及环境等制约因素的前提下，能够设计（开发）针对复杂材料成型及控制工程问题的解决方案，具备设计（开发）满足特定材料成型及控制工程需求的系统、单元（部件）或工艺流程的能力。

课程目标3、课程目标4

3.3在设计（开发）过程中，具有追求材料成型及控制工程复杂问题创新解决的态度和意识，掌握了基本的创新方法，清楚创新方向及领域。

毕业要求4：研究

能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1掌握材料热加工成形原理及特点，能够采用科学方法，具备合理设计材料成型及控制工程（模具）复杂实验、开展科学研究的能力。

4.2掌握材料成型及控制工程原理及主要工艺，能够采用科学方法，正确构建并实施材料成型及控制工程综合实验，得出正确结果的能力。

4.3能正确使用和处理实验数据，通过信息综合处理，具备对复杂的材料成型及控制工程实验结果进行正确分析能力。

4.4了解常见的材料成型及控制工程常用设备、实验仪器及实验方法，具备调控设备及仪器参数，进行测控和维护的能力。

课程目标1、课程目标2

毕业要求5：使用现代工具

能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

5.1掌握文献检索、资料查询、现代网络搜索工具的使用方法。

5.2了解材料成型及控制工程专业重要资料来源及获取方法。

5.3具备应用各类文献、信息及资料进行复杂材料成型及控制工程实践的能力。

5.4掌握复杂材料成型及控制工程问题的预测与模拟方法，理解其局限性。

毕业要求6：工程与社会

能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

6.1了解与工程相关的国家方针、政策与法律法规，能够评价工程实践对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。

6.2了解材料成型及控制工程专业特点及其对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，能够正确评价复杂成型及控制工程问题解决方案的优劣。

6.3能正确认识材料成型及控制工程各种复杂工艺对于客观世界和社会的影响，理解并能够承担的相应工程和社会责任。

毕业要求7：环境和可持续发展

能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1了解材料成型及控制工程的专业特征、学科前沿和发展趋势，正确认识本专业对于社会发展的重要性。

7.2能正确理解和评价材料成型及控制工程复杂问题实施对环境保护及社会可持续发展等的影响。

7.3在解决复杂的材料成型及控制工程的实际问题中，能够正确理解并考虑工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

毕业要求8：职业规范

具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

8.1具有人文社会科学素养，理解世界观、人生观的基本意义及其影响。

8.2了解中国国情，理解中国可持续科学发展道路以及个人的做人规范，具有较高的社会责任感。

8.3在工程实践中，理解工程师的职业性质、职业责任,具备工程师的职业道德

8.4具有健康的体质和良好的心理素质，能较好地履行责任。

毕业要求9

：个人和团队

能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

9.1具备较宽广的本学科基础知识和较高的个人素质，能够在多学科背景下，承担个人及团队成员的作用。

9.2具备良好的团队协作精神，善于和团队其它成员协作、互补、交往。

9.3能够承担团队负责人角色，具备综合团队成员意见和建议，进行合理决策之领导能力。

毕业要求10：沟通

能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10.1较好地掌握了一门外语，了解不同文化的差异，具有一定的跨文化交流能力。

10.2

了解本专业领域及其相关行业的国内外的技术现状，具有较强的业务沟通能力与竞争能力。

10.3能够应用现代工具撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，就复杂的专业工程问题进行有效沟通和交流。

毕业要求11：项目管理

理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

11.1了解机械及材料工程管理和经济决策的基本知识，理解并掌握工程管理原理与经济决策方法。

11.2具备应用工程管理和经济决策知识实践的工作能力，具有一定的组织、管理及领导能力，能够较好地通过口头或书面方式表达自己的想法。

11.3具有较强的综合归纳能力，能在多学科环境中加于应用。

毕业要求12：终身学习

具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

12.1对终身学习的重要性，有自觉的意识和正确的认识。

12.2

能够采用合适的方法，自我学习、提高的能力。

12.3

能够适应社会进步与发展，与时代同步。

七、教学重点与难点：

（1）对液体压力的形成、液压传动原理（帕斯卡原理）及组成的理解；

（2）液压泵的工作原理及其工作的三个必要条件，液压泵的性能参数；

（3）齿轮泵的工作原理、困油现象及消除措施，齿轮泵的特点及提高效率齿轮泵工作效率的方法；叶片泵的种类、工作原理及特点；柱塞泵的种类、工作原理及特点；

（4）液压泵与液压马达在结构及性能上的区别；常用液压缸的结构组成、特征及其参数计算；

（5）常用液压控制阀（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）的种类与作用、工作原理及特点，表示符号；

（6）电液比例阀的原理、特点及种类；逻辑阀的组成、种类及特点；电液数字阀和电液伺服阀的种类、特点；

（7）液压基本回路（压力控制回路、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，各工作阀的作用，典型回路的工作压力、运动速度等主要参数计算。

（8）四种典型液压系统（组合机床动力滑台、汽车起重机、四柱万能液压机、塑料注射成型机）的工作原理、特点。

八、教学方法与手段：

采用现代化教学手段（含PPT，影像资料等）讲授各类液压传动系统的结构原理及应用特点，提高教学效率；

以课堂讲授为主，辅助典型装备的液压系统及其元件，阐述该课程的基本原理与基本方法，保证主要教学内容的完成。

适时安排习题课、讨论课、实验课。通过这些课程，使学生亲身参与教学，让学生成为学习主体，让学生有机会发表自己的学习体会，相互交流。

九、教学内容与学时安排

（1）教学内容与学时安排

教学内容与学时安排见表2所示，上课22学时、试验2学时。

表2

基本教学内容与学时安排

序号

课程内容

课内学时

课外学时

第一章　液压传动概述

第二章　液压流体力学

第三章　液压油泵

第四章　液压执行元件

第五章　液压控制阀

第六章　液压辅助装置

第七章　液压基本回路

第八章　液压系统（设计）实验

实验课（2学时）的内容包括：1）液压元件的拆装实验；2）液压基本回路实验。

（2）各章节的课后思考题（作业）及讨论要求

1-1　液压传动与机械传动（以齿轮传动为例）、电力传动比较有哪些优点？为什么有这些优点？

2-1

液体的粘性及其表示方法。液体压力是如果形成与传递的？

3-1

什么是齿轮泵的困油现象？产生困油现象有何危害？如何削除困油现象？

3-2

齿轮泵高压化的主要障碍是什么？提高高压齿轮泵容积效率的措施有哪些？

3-3

比较双作用叶片泵和单作用叶片泵，说明各自的特点。

3-4

比较单作用叶片泵与径向柱塞泵，在组成结构、工作原理上的区别。简述轴向柱塞泵的变量原理。

4-1

比较同类液压泵与液压马达在结构上的区别。

4-2

活塞式、柱塞式、伸缩式及摆动式液压缸各有哪些特点？液压缸为什么要设置缓冲装置和排气装置？

5-1

分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别。

5-2

将调速阀和溢流节流阀分别装在回油路上，能否起到速度稳定作用？

5-3

分别说明Ｏ型、Ｍ型、Ｐ型和Ｈ型三位四通换向阀在中间位置时的性能特点。

5-4

简述逻辑阀的特点。分别绘出逻辑溢流阀、逻辑顺序阀逻辑减压阀的原理图。

5-5

什么叫电液数字阀？它与比例阀和伺服阀比较，有何特点？

6-1

蓄能器有哪些用途？简述蓄能器的种类及特点。

7-1

如何实现三级调压？简述减压回路的功用。

7-2

概述进油节流调速、回油节流调速、旁路节流调速的特点。

7-3

什么叫差动回路？试绘出三种不同的快速运动回路。

7-4

如何使用行程阀和顺序阀实现执行元件的顺序动作。

7-5

简述时间控制制动式换向回路、程序控制制动式换向回路的特点。

7-6

概述同步回路的种类及其特点。

7-7

简述锁紧回路、浮动回路的功用。

十、教学参考书及文献

[1]

杨曙东、何存兴主编.液压传动与气压传动.21世纪机械设计制造及其自动化专业系列教材，华中科技大学出版社，2008.8

[2]

许贤良、王传礼等编著.液压传动（第2版）.普通高等学校“十二五”规划教材，国防工业出版社，2011.3

十一、课程成绩评定与记载考核方式

1、课程考核及评价细则

课程考核及评价细则，详见表3。

表3

课程考核及评价细则

成绩组成考核/评价环节

分值

考核/评价细则

对应的教学目标

平时成绩

30%

上课表现

根据学生平时上课的出勤率、课堂表现及互动情况，视其对课程学习的态度及积极程度，按10%计入课程总成绩。

1、3

平时作业

根据学生的课后作业的完成情况及质量，视其对课程知识理解、掌握情况，最后按10%计入课程总成绩。1、2、3

实

验

根据学生在实验过程中的实践能力及实验报告的质量进行评分，评分的结果按10%计入课程总成绩。

3、4

考试成绩

70%

考试的卷面分数

主要考核液压流体力学、液压元件、控制阀、液压基本回路等内容，以卷面成绩的70%计入总成绩。1、2、32、终结性考试形式：

根据考试试题的难度，可以实施开卷或闭卷考试，以卷面成绩的70%计入总成绩。

撰稿：《液压传动》课程组,樊自田执笔

审核：材料科学与工程学院本科教学指导委员会

2015-12-28

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END

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