液气压传动和控制课程教学大纲
课程中文名称：液气压传动和控制 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，掌握液气压传动和控制技术方面的基本理论、基本原理及特点和使用方面的知识，以便具有阅读分析、合理选择使用和设计液气压传动和控制系统的能力。
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、机电传动和控制、工业机器人、铸造机械化、金属和塑料成形设备、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、掌握液气压传动和控制的流体力学基础和使用范围。
2、掌握液气压传动和控制的基本原理、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、工作性能及使用范围，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、工作原理及使用。
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使用。
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）课程的适用专业和学时数 1、适用专业：机械类本科机械制造及其自动化、材料成形和控制工程、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）课程和其他课程关系 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、机电传动和控制、工业机器人、铸造机械化、金属和塑料成形设备、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《液气压传动和控制》重庆大学出版社 2002年3月； 2、姜继海主编《液压和气压传动》高等教育出版社 2002年1月； 3、陈奎生主编《液压和气压传动》，武汉理工大学出版社2001年8月； 4、许福玲等主编《液压和气压传动》机械工业出版社 2004年7月。 六）主要教学方法和媒体要求 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：掌握液气压传动和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 气体静力学和气体动力学 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使用，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、结构特点及使用范围，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、结构特点及使用，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使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：基本回路动态过程分析。
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、特点及使用，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 元件的计算和选择 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、实践教学内容和要求
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、液压泵的性能参数和分析（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和比较（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和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和流体力学和液压传动的相似性及其不同点，而伺服控制和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。