液压传动教案

湖南工业职业技术学院教案课程名称：液压传动教学周数： 4 总学时：112授课班级：授课教师：使用教材：工程机械液压传动第1、2章课程教案授课日期：课时计划： 6教学方式：一体化教学课题：项目一液压传动概述教学目的：通过液压传动基本原理、概述、液压油、气体、流体力学的学习，达到：(1)应知：知晓液压传动的组成及其功能；掌握液压传动的工作原理；掌握基本参数计算及其相应理论。

(2)应会：基本参数计算；简单液压回路连接。

教学重点和难点：重点：液压传动的工作原理；参数的概念。

难点：压力与流量的概念；帕斯卡原理和液流连续性原理及其应用。

所需设备或教具：1、多媒体教室2、液压实验室实验台（含动力及执行元件）溢流阀一个二位四通换向阀（手动或电磁）三通阀两个带有快速管接头的油管若干课后小结：具体内容一、课前介绍自我介绍；本课程学习内容及学习方法介绍。

二、项目导入◆老师引入：什么是液压？液压在大家心目中的概念是什么？为什么要学习液压传动？液压传动的应用●学生回答◆老师点评（液压传动的重要性、引入新课）三、新课讲解1、液压传动技术的发展与应用发展：1648年，B.Pascal提出静压传递原理；1681年，D.Papin发明了带安全阀的压力釜；1795年，Joseph.Bramah发明了水压机等等应用：2、液压传动的原理以液压千斤顶和简单机床的液压传动系统为例讲解液压传动的原理。

工作原理：以油液为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。

3、液压传动的组成动力元件：将机械能转换为液体的压力能。

为系统提供压力油。

执行元件：将液体的压力能转换为机械能。

在压力油的推动下输出力和速度。

控制元件：控制或调节系统中的压力、流量或方向。

辅助元件：散热、贮油、储能、输油、连接工作介质：传递运动、动力及信号。

4、液压传动的优缺点优点：1）能输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位传动。

2）能在大范围内方便地实现无级调速，且可在运行过程中调速。

3）相同功率条件下，体积小、重量轻、结构紧凑，安装灵活。

4）执行元件的运动十分稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。

5）操作简单，调节控制方便，易于实现自动化。

6）便于实现过载保护，安全、可靠，自行润滑，使用寿命长。

7）元件实现了标准化、系列化和通用化。

缺点：1）由于工作介质的泄漏及可压缩性，系统无法保证严格的传动比。

2）工作温度或环境温度的变化对系统工作的影响较大。

3）工作过程中的能量损失较大，传动效率低，不适宜远距离传动。

4）液压元件及设备的造价较高。

5）不易查找故障原因。

5、液压传动流体力学压力的概念：油液单位面积上承受的法向作用力压力的单位：361MPa=10kPa=10Pa521bar=10Pa=1.02kg f/cm额定压力：液压系统及元件在正常工作条件下，按试验标准连续运转的最高工作压力。

过载：工作压力超过额定压力。

流量：单位时间内流过流束通流截面的液体体积。

帕斯卡原理及其应用：静止油液中任意一点所受到的各个方向的压力都相等，这个压力称为静压力。

油液静压力的作用方向总是垂直指向承压表面。

密闭容器内静止油液中任意一点的压力如有变化，其压力的变化值将传递给油液的各点，且其值不变。

这称为静压传递原理，即帕斯卡原理。

例1液压千斤顶的压油过程中，柱塞泵活塞1的面积A1= 1.13×10-4m2，液压缸活塞2的面积A2 = 9.62×10-4m2，压油时，作用在活塞1上的力F1 = 5.78×103N。

试问柱塞泵油腔3内油液压强p1为多大？液压缸能顶起多重的重物？6、两个基本概念液压系统压力决定于流量；速度决定于负载。

7、液压油类型产品对油的要求1）液压系统加满矿物质的液压油（HLP46#）或以合成酯为基础的生物降解液压油（HLP-E46）或非易燃液压油（HFC46）。

泵车用原始液压油为美孚（MOBIL）或壳牌(SHELL)46#。

2）切勿将不同特征的液压油进行混合。

3）液压油的最佳工作温度为55度，最低工作温度15度，所以冬季施工时，必须注意环境温度，如环境温度低于15度时，必须对液压油预热。

为了改善液压油的性能，往往在油液中加入各种添加剂。

改善化学性能的：如抗氧化剂、防腐剂、防锈剂等改善油液物理性能的：如抗磨剂、增粘剂、降凝剂等液体的粘性液体粘性的大小可用粘度来衡量。

粘度是液体的根本特性，也是选择液压油的最重要指标常用的粘度有三种不同单位：即,动力粘度、运动粘度和相对粘度温度对粘度的影响（粘温特性）；压力对粘度的影响（粘压特性）；气泡对粘度的影响。

污染的原因1、潜在：自制件中残存，外购件潜伏；2、侵入：装配，使用过程，液压油带入，修理时侵入；3、再生：磨损，液压油物理化学变化生成物及衍生物。

气穴(空穴): 在流动液体中，由于某点处的压力低于空气分离压而产生汽泡的现象。

液压冲击:在液压系统中由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高,产生很高的压力峰值,这种现象称为液压冲击。

四、现场实践项目名称：连接液压基本回路实践目的：了解液压传动的基本组成及其元件功能；感受液压传动过程。

回路原理：示范指导：元件介绍→元件安装→管路连接→安全检查→上电操作→6S工作学生操作：项目考核：评分标准项目拓展：双执行元件动作设计五、归纳小结液压传动的组成及其功能；液压传动的特点及应用；述帕斯卡原理、液压传动工作原理及两个重要概念；操作点评。

六、作业布置实训任务指导书第3章课程教案授课日期：课时计划： 24教学方式：一体化教学课题：项目二液压泵液压马达及容积调速回路（齿轮泵）教学目的：通过齿轮泵结构及工作原理的学习，达到：(1)应知：了解液压泵工作原理；了解齿轮泵齿轮马达的结构原理；掌握齿轮泵齿轮马达在液压系统中的应用、作用分析。

(2)应会：拆装齿轮泵、齿轮马达，能正确的装配达到完好要求。

教学重点和难点：重点：液压泵的工作原理难点：齿轮泵、齿轮马达的结构及工作原理所需设备或教具：1、多媒体教室2、齿轮泵原件6件3、工作台6台4、内六角扳手、开口扳手、铜棒、卡环钳等6套拆装工具。

课后小结：具体内容一、课前复习液压传动的组成及其功能？（以提问形式）液压传动的工作原理及其应用特点？二、项目导入◆老师引入：液压系统的动力源是什么？液压泵的分类及工作原理液压泵工作的必要条件三、新课讲解1、液压泵概述工作原理：通过密封容积的变化完成吸油和压油的过程（容积式液压泵）。

必备条件：1、密封容积；2、该容积能周而复始的大小变化；3、吸油区和压油区分隔开。

类型按结构分：柱塞式、叶片式和齿轮式按排量分：定量式和变量式按调节方式分：手动式和自动式按自吸能力分：自吸式和非自吸式职能符号2、齿轮泵齿轮泵是利用一对齿轮的啮合运动，造成吸、压油腔的容积变化进行工作的。

分类：外啮合和内啮合两类外啮合齿轮泵的工作原理齿轮泵在泵体内有一对等模数、齿数的齿轮，当吸油口和压油口各用油管与油箱和系统接通后，齿轮各齿间槽和泵体以及齿轮前后端面贴合的前后端盖间形成密封工作腔，而啮合线又把它们分隔为两个互不串通的吸油腔和压油腔。

当齿轮按逆时针方向旋转时，左侧齿轮脱开啮合让出空间使容积增大，形成真空，在大气压力的作用下从油箱吸进油液，并被旋转的齿轮带到左测。

左侧齿与齿进入啮合时，使密封容积缩小，油液从齿间被挤出输入系统而压油。

外啮合齿轮泵的几个问题：泄漏、径向步平衡力、困油。

内啮合齿轮泵四、现场实践项目名称：齿轮泵拆装实践目的：知晓齿轮泵的结构组成促进对齿轮泵工作原理的理解；了解齿轮泵的结构特征及其功能。

设备及工具：齿轮泵实物、工作台及拆装工具操作步骤：1）拆解齿轮泵时，先用内六方扳手在对称位置松开6个紧固螺栓，之后取掉螺栓，取掉定位销，掀去前泵盖，观察卸荷槽、吸油腔、压油腔等结构，弄清楚其作用，并分析工作原理。

2）从泵体中取出主动齿轮及轴、从动齿轮及轴。

3）分解端盖与轴承、齿轮与轴、端盖与油封。

4）装配步骤与拆卸步骤相反。

拆装注意事项1）拆装中应用铜棒敲打零部件，以免损坏零部件和轴承。

2）拆卸过程中，遇到元件卡住的情况时，不要乱敲硬砸，请指导老师来解决。

3）装配时，遵循先拆的部件后安装，后拆的零部件先安装的原则，正确合理的安装，脏的零部件应用煤油清洗后才可安装，安装完毕后应使泵转动灵活平稳，没有阻滞、卡死现象。

4）装配齿轮泵、齿轮马达时，先将齿轮、轴装在后泵盖的滚针轴承内，轻轻装上泵体和前泵盖，打紧定位销，拧紧螺栓，注意使其受力均匀。

外啮合齿轮泵实物图外啮合齿轮泵剖切图外啮合齿轮泵剖切图外啮合双联齿轮泵外观图学生操作：项目考核：评分标准五、归纳小结液压泵的类型、工作原理；齿轮泵的结构特征及应用；点评考核。

六、作业布置实训任务指导书第3章课程教案授课日期：课时计划：教学方式：一体化教学课题：项目三液压泵液压马达及容积调速回路（柱塞泵）教学目的：通过柱塞泵结构及工作原理的学习，达到：(1)应知：了解柱塞泵的结构及工作原理；掌握柱塞泵在液压系统中的应用、作用分析。

(2)应会：拆装柱塞泵，能正确的装配达到完好要求。

教学重点和难点：重点：柱塞泵的工作原理难点：柱塞泵的正确拆装及结构特点所需设备或教具：1、多媒体教室2、柱塞泵原件3、工作台4、内六角扳手、开口扳手、铜棒、卡环钳等拆装工具。

课后小结：具体内容一、课前复习液压泵工作的必要条件；齿轮泵的结构原理及存在的问题。

二、项目导入◆老师引入：液压泵工作的必要条件液压泵的分类及工作原理柱塞泵的分类三、新课讲解1、柱塞泵的基本结构与原理工作原理：其主要有配油盘1、缸体2、柱塞3、斜盘4等组成。

斜盘4和配油盘1是固定不变的，缸体由轴带动旋转，缸体上均匀分布了若干个轴向柱塞孔，孔内装有柱塞3。

当缸体按图示方向转动时，由于斜盘和压板的作用，迫使柱塞在缸体内作往复运动，使各柱塞与缸体间的密封容积增大或缩小变化，通过配油盘的吸油窗口和压油窗口进行吸油和压油。

结构1-输入轴;2-带轴封的密封支座;3-轴滚柱轴承;4-斜盘轴承;5-斜盘;6-球铰;7-柱塞滑靴保持架;8-壳体;9-带柱塞滑靴的柱塞;10-配流盘;11-伺服活塞;12-控制机构;13-后盖板2、几种液压泵的比较3、泵常见故障分析容积调速回路功能：利用改变变量泵或变量马达的排量来调节执行元件运动速度的回路应用：这种调速回路无溢流损失，故效率高、发热少，适用于高压大流量和大型机床、工程机械等大功率设备的液压系统。

类型：变量泵—液压缸容积调速回路、变量泵—定量液压马达容积调速回路、定量泵—变量液压马达容积调速回路、变量泵—变量液压马达容积调速回路变量泵—定量马达容积调速回路定量泵—变量液压马达容积调速回路变量泵—变量液压马达容积调速回路四、现场实践 项目名称：柱塞泵拆装实践目的：知晓柱塞泵的结构组成促进对柱塞泵工作原理的理解； 了解柱塞泵的结构特征及其功能。