流体力学与液压传动教学大纲.doc

《流体力学与液压传动》课程教学大纲
适用于四年制本科机械设计制造及自动化专业

一、课程的性质、任务和要求
《流体力学与液压传动》是机械设计制造及其自动化专业的专业基础课。本课程共64学时，4学分，考试课。
《流体力学与液压传动》课程的主要任务是：通过该课程的学习，要求学生掌握平衡与运动的主要规律，学会流体流动的能量损失计算方法。使学生具有一定的运算能力、抽象思维能力和实验能力，并能应用基本规律解决实际问题。以流体力学和自动化控制理论为基础，着重分析研究液压元件、液压基本回路和液压系统的工作原理和其静态和动态特性，分析典型液压系统的工况特点及其系统特性，阐述掌握液压系统设计计算的方法，最终使学生达到能够自行设计机械液压系统的目的。
学习本课程后，应达到下列基本要求：
1．掌握流体的基本物理属性、流体的静压强计算方法、流体的连续性方程式、流体实际的伯努利方程和动量方程、管路的损失计算方法。
2．掌握各种液压元件的工作原理、特性以及在液压系统中的作用；
3．学会液压元件的选择；
4．掌握各液压基本回路的基本特点，并会选用；
5．了解液压系统中辅助元件如：液压管、蓄能器、过滤器的用途及用法；
6．掌握液压系统的分析方法，能够独立分析简单的液压系统；
7．锻炼学生的动手能力，实验课要有学生自己动手，从而使学生加深对所学内容的理解和掌握；
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材
本课程的先修课程为：高等数学、理论力学、工程图学。
参考教材：
1）陆敏恂主编《流体力学与液压传动》同济大学出版社，2006 
2）章宏甲主编《液压与气压传动》，机械工业出版社出版，2002
3）左健民主编《液压与气压传动》，机械工业出版社出版，2004
4）许福玲主编《液压与气压传动》，华中科技大学出版社，2001
5）贾铭新主编《液压传动与控制》，国防工业出版社，2003
6）张群生主编《液压与气压传动》，机械工业出版社，2002
7）姜继海主编《液压与气压传动》，高等教育出版社，2002

   三、课程内容
第一章 绪论
主要内容：液压传动的工作原理及其组成部分、液压传动的优缺点、液压传动的应用与发展。
重点：液压传动的工作原理、液压系统的组成。
难点：了解液压传动系统的工作原理。
第二章 液压油
主要内容：液压油的物理特性、液压系统对液压油的要求和选用。
重点：液压油的特性及液压系统对液压油的要求及选用。
第三章 流体力学基础
主要内容： 流体静力学、流体动力学、管道中液体的性质、孔口和缝隙流量、液体冲击和气蚀现象。
重点：液体的压力、静止液体内压力的传递、连续性方程、动量方程、柏努利方程、液体的流动状态、能量损失、孔口及缝隙流量。
难点：柏努利方程、动量方程、孔口及缝隙流量的特性。
第四章 液压泵和液压马达
主要内容：液压泵的工作原理、分类及职能符号；主要性能参数；对泵和马达的要求；外啮合齿轮泵的工作原理、流量及其脉动；困油现象；齿轮泵的泄漏、压力补偿、径向载荷；齿轮马达；叶片泵工作原理、排量和流量、流量脉动；叶片马达；径向柱塞泵、轴向柱塞泵、轴向柱塞马达的工作原理；液压泵的选用；液压泵中的气穴现象；液压马达的选用。
重点：液压泵和液压马达的工作原理、性能参数及特点。
难点：液压泵和液压马达性能参数及特点。
第五章 液压缸
主要内容：液压缸的分类；活塞缸、柱塞缸、摆动缸、其它液压缸的特点；液压缸的典型结构和组成；液压缸的设计和计算。
重点：各种液压缸的结构、特点及格性能参数的计算。
第六章 液压阀
主要内容：概述；方向控制阀单向阀和换向阀的工作原理；压力控制阀溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器工作原理和应用；节流口的形式及流量特性；节流阀、调速阀、溢流节流阀的工作原理及应用；插装阀及叠加阀的工作原理。
重点：液压阀是用来控制或调节液压系统中油液的压力、流量及流动方向的，所以本章为本书的重点。
难点：各种液压阀的结构特点、工作原理、性能及应用场合。
第七章 辅助装置
主要内容：蓄能器、滤油器、油箱 、热交换器的结构及应用。
第八章 调速回路
主要内容：概述；进口节流调速回路、出口节流调速回路、旁路节流调速回路的工作原理；泵-缸式容积调速回路、泵-马达式容积调速回路的工作原理；定压式容积节流调速回路、变压式容积节流调速回路的工作原理。
重点：在液压系统的基本回路中，调速回路是最重要的回路，为该书的重点。
难点：各种调速回路的调速方法、性能、特点及应用场合。
第九章 其它基本回路
主要内容：快速回路和速度换接回路的工作原理、特点及应用场合；压力回路即调压回路、卸荷回路、保压回路、减压回路、增压回路、平衡回路的工作原理、特点及应用场合；换向回路和锁紧回路的工作原理、特点及应用场合；多缸工作控制回路的工作原理、特点及应用场合。
重点：各种常用基本回路的工作原理、特点、及应用场合。
第十章 典型液压回路
主要内容：组合式机床动力滑台液压系统；外圆磨床液压系统；压力机液压系统；汽车起重机液压系统；塑料注射成型机液压系统；组合式机床动力滑台液压系统。
四、习题内容及要求
根据教学需要，布置一定量的习题（40道题左右），学生必须独立、按时完成。作业完成情况作为评定课程成绩的一部分。
五、实验
实验一：静压实验
让学生掌握静压状态下压力的分布规律。
实验二：流态实验
让学生观察并分辨三种不同的流态。
实验三：柏努利实验
让学生掌握柏努利方程中位压头、静压头、动压头的测试、计算方法，会分析理想液体柏努利方程与实际液体柏努利方程的区别。
实验四：局部压力损失测量、沿程压力损失测量
让学生掌握局部压力损失的测量、计算方法。
实验五：液压泵、液压阀和液压缸拆装
让学生掌握液压泵、液压阀和液压缸的结构与工作原理
实验六：调速回路
让学生掌握调速回路的调速原理及应用。
实验七：流量控制回路
让学生掌握流量控制回路的调速原理及应用。
六、学时分配
各教学环节的学时分配：基本内容讲课50学时；实验14学时。
序号
课 程 内 容
学时
1
绪 论
2
2
液 压 油
2
3
流体力学基础
12
4
液压泵和液压马达
6
5
液 压 缸
4
6
液 压 阀
8
7
辅 助 装 置
2
8
调 速 回 路
6
9
其 它 回 路
4
10
典型液压系统
4
11
实 验
14

合 计
64

七、执行大纲的几点说明
本大纲是根据国家教委“高等学校流体力学与液压传动课程教学基本要求”编制的。
大纲是以实用计算为主，注重公式推导。根据教学改革的发展需要，可以在加深公式推导过程理解的基础上强化计算应用。
积极倡导在教学中采用多媒体现代化教学手段，以提高课时效率和增强教学效果，尤其是第五章和第七章有关结构的内容建议使用多媒体教学。
成绩考核评定办法：以期末考试（闭卷）为主（占60%），作业平时成绩（占20％），实验成绩（占20%）。