《液压系统设计》课程教学大纲(本科).pdf

液压系统设计课程教学大纲 课程编号：08527111 课程名称：液压系统设计 英文名称：Designing of Hydraulic System 课程类型：专业课 课程要求：选修 学时/学分：32/2（讲课学时：28实验学时：4上机学时：0）适用专业：机械设计制造及其自动化 一、课程性质与任务 本课程是机械设计制造及其自动化专业机械电子工程方向和流体传动与控制方向的一门专业 方向课，也可作为其它专业的选修课。课程主要包括现代液压技术的特点、新型液压元件、液压 系统设计、液压系统节能、液压系统计算机控制、液压系统安装调试和使用维护、液压系统故障 诊断、液压系统试骑等。其任务是使得学生了解最新液压系统设计的发展动态，掌握现代液压系 统的设计方法。从工程实际的角度，培养学生分析液压系统性能、判断液压系统故障、选用合理 元件和回路、掌握液压系统设计与集成的能力，在控制控制技术、控制策略方面使学生有所提高。通过本课程的学习，学生能够掌握机械设计制造及其自动化专业的基本理论知识和工程基础 知识，了解本专业的前沿发展现状和未来发展趋势，具有综合运用本学科理论和技术手段分析并 解决机械设计、机械制造及机电自动控制等工程问题的基本能力，具有本专业必需的制图、计算、实 验、测试和基本工艺操作等基本技能，并能过对实验结果进行分析。二、课程与其他课程的联系 本课程的先修课程包括高等数学、大学物理、工程力学、流体力学、电工技术基础、机电传 动与控制、液压与气压传动等课程。本课程是一门综合专业设计课程，先修课程是基础。高等数 学和大学物理解决计算问题，工程力学和流体力学解决分析问题，电工技术基础、机电传动与控 制解决控制问题，液压与气压传动为本课程提供专业技术基础。后续课程是专业方向课程设计和毕业设计。本课程为综合运用液压知识进行工程实际设计和 应用奠定基础。三、课程教学目标 1.J解现代液压技术发展的最新动态和发展趋势，明确现代液压系统设计的任务；（支撑毕业 要求10.1）2.了解新型液压元件与系统的特点，了解叠加阀、插装阙、比例（伺服）阀、数字阀的工程 应用；（支撑毕业要求3.1）3.掌握液压系统的设计步骤、设计方法。能够正确分析技术要求，进行工况分析和系统参数计 算；能够依据工程实际设计系统功能，并合理选用元件；能够正确绘制工程图纸指导系统集成；能够 编制系统技术文件；（支撑毕业要求3.1、12.1）4.了解液压系统节能技术和其他关键技术，使得液压系统设计更符合社会与环境要求；（支 撑毕业要求8.2）；5.掌握液压系统计算机控制技术、计算机软硬件工程应用和自动化控制技术；（支撑毕业要 求 12.2）；6.了解液压系统安装调试和使用维护，掌握液压工程师应具备的基本技能。（支撑毕业要求 8.2）；7.掌握液压系统故障诊断的基本方法，能够准确分析工程实际出现的问题；（支撑毕业要求 8.2、12.2）。8.了解液压元件与系统试验标准和实现方法，掌握国家标准的正确使用；（支撑毕业要求8.2、12.2）o 四、教学内容、基本要求与学时分配 序 号 教学内容 教学要求 学 时 教学 方式 对应课 程教学 目标 1 一、绪论 1.液压技术的发展现状 2.现代液压技术的特点 3.现代液压技术的主要任务 1.了解现代液压技术发展的最 新动态和发展趋势；2.掌握液压技术的特点；3.确现代液压系统设计的任务。2 讲授 1 2 二、新型液压元件与系统 1.叠加阀及系统 2.插装阀及系统 1.比例（伺服阀）及系统 4.液压数字元件及系统 1.掌握叠加阀的特点与系统应 用；2.掌握插装阀的特点与系统应 用；3.掌握比例（伺服）阀的特点与 系统应用；4.掌握数字阀的特点与系统应 用。4 讲授 2 3 三、液压系统设计 1.液压传动系统设计 2.液压传动系统设计计算实例 3.液压控制系统设计 4.工程设计注意的几个问题 5.系统设计举例 1.掌握液压系统的设计步骤、设 计方法；2.能够正确分析技术要求，进行 工况分析和系统参数计算；3.能够依据工程实际设计系统 功能，并合理选用元件；4.能够正确绘制工程图纸指导 系统集成；5.能够编制系统技术文件。8 讲授 3 4 实验1：液压系统构成 了解液压系统的系统组成与实验方 法，掌握液压系统的设计、回路联 接方法，熟悉各种测量仪器、仪表和各种液压附件 2 实验 8 5 四、液压系统节能技术 1.改善能量转换效率 2.提高系统传输效率 3.动力源节能 4.能量储存与回收 5.其他节能技术 1.了解液压系统节能技术 2.掌握提高系统效率方法 3.掌握液压系统设计与节能的 关系。2 讲授 4 6 五、液压系统计算机控制 1.掌握液压系统计算机控制技 4 讲授 5 1.液压系统的PLC控制 2.液压系统的微机控制 3.网络技术在液压系统中的应 用 术；2.掌握计算机软硬件工程在液 压系统中的应用；3.了解网络技术；7 六、液压系统安装调试和使用 维护 1.液压系统的安装 2.液压系统的调试 3.液压系统的使用与维护 4.液压系统故障诊断 1.了解液压系统安装要点；2.了解液压系统调试过程；3.了解液压系统使用维护注意 事项；4.掌握液压系统故障诊断的基 本方法。4 讲授 讨论 6、7 8 实验2：液压系统调试 熟悉液压系统的调试方法和调试 过程，能正确进行回路的调试 并讪录实验结果、分析实验现象 2 实验 8 9 七、液压元件与系统试验 1.液压实验标准 2.液压元件实验 3.液压系统实验 1.了解液压元件与系统试验标 准的实现方法；2,掌握国家标准的正确使用；2 讲授 8 10 八、液压系统关键技术 1.污染控制 2.噪声控制 3.泄漏控制 1.了解液压污染危害和处理方 法：2.了解液压噪声产生原因和降 噪方法；3.了解液压泄漏控制方法。2 讲授 讨论 4 五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）1.实验（4学时）（1）液压系统构成实验：按照给定的一组功能要求，设计并搭建液压系统，进行功能实验，完成 实验报告；（2）液压系统调试实验：按照给定的液压系统方案搭建液压系统，液压泵、流量阀、压力阀、换 向阀调节到系统要求的状态，完成实验报告。2.课后作业（1）液压系统主要优点论述，并实例说明其应用；（2）液压泵、液压阀、液压缸（马达）选用原则、安装与连接方式画图说明；（3）液压管路及液压附件安装与连接方式画图说明；（4）液压集成块设计基本原则；实例画图；（5）实例说明液压泵站组成及元件选择；六、教学方法 本课程是在液压与气压传动之后的专业设计应用类课程，重点在于工程实际的应用，采用课 堂教授、讨论、实验和课后作业方式进行。课堂讲授主要从工程实际应用的角度出发，强调知识和理论的应用，培养学生独立分析问题和 解决问题的能力。加入讨论环节，以一些实际应用案例为载体，引导学生参加讨论、课后准备、独立思考等。实验采取分组协作方式进行，共同完成一个实验项目，培养团队合作意识。课后作 业以设计为目的，学生可以采取各种方式获取资料，方案论证、组织总结，完成最优设计。七、考核及成绩评定方式 最终成绩课堂考勤、课后作业、课内实验和期末考试成绩构成。各部分所占比例如下：课堂表现：10%。主要考核学生的出勤情况、上课回答问题情况及态度；课后作业：20%。主要考察学生能够基于基本原理进行简单问题的分析、设计的能力。综合作业：15%。主要考察学生能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行分析、设计和研究的能力。课内实验：5%0主要考核学生的知识应用能力、动手能力、实验数据的分析总结能力。期末考试：50%o主要考核学生对液压系统的理解程度和解决工程实际应用的深度。书面考试 形式。题型以分析和论述题为主。八、教材及参考书目 1.教材：1王积安.液压系统设计.北京：化工出版社，2006,3 2.参考书目：1许福玲，陈尧明.液压与气压传动（第三版）.北京：机械工业出版社，2008.8 12林建亚、何存兴.液压元件.北京：机械工业出版社，1988 3王洁，苏东海，官忠范.液压传动系统（第四版）.北京：机械工业出版社，2015