学习液压与气压传动（精选8篇）
在学完本课程后，我能够正确选择和使用液压气动元件。掌握液压系统、气动系统的设计方法。能够分析和评价现有液压、气动系统。能够正确设计液压系统，选择液压元件。
回想每一阶段的学习总有不同的收获与体会。在学习绪论的时候吴乃领老师从机器的组成为起点，介绍机械传动、电传动、流体传动、控制的原理与特点，通过比较介绍流体传动与控制的优缺点，系统组成流体传动与控制技术的发展历史，目前的运用状况以及传动技术的最新发展，使我们了解流体传动与控制的地位、原理、结构以及特点，以及流体传动运用与发展历史，并介绍本课程的学习方法，是我们大家对本课程的学习产生了浓厚的兴趣。在第二章流体力学基础的学习中，老师介绍了流体的特性，流体静力学、流体动力学伯努利方程等专业知识，帮助我们掌握学习流体传动与控制技术所需的流体力学基础。第三章我们主要学习了液压传动系统中的动力元件，第四章则是介绍液压系统的执行元件各种缸的结构、特点与使用方法，缸的推力、速度的计算；缸的各部分结构设计要点，各种缸的最新发展方向。让我掌握了各种形式的液压缸的设计计算方法，各种缸的典型结构与应用。随后的第五章老师则介绍了压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀的原理、结构与使用方法，在此基础上，介绍电液比例阀、伺服阀以及电液伺服阀的原理、特点、结构以及特性。介绍液压控制阀技术的最新发展。而后的学习更是给我们的认识打开了另一扇门。
液压就是通过液压油来传递压力的装置。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。液压由于其传动力最大，易于传递及配置，在工业、民用行业应用广泛。液压系统的执行元件液压缸和液压马达的作用是将液体的压力能转换为机械能，而获得需要的直线往复运动或回转运动。
液压系统中油液的可压缩性很小，在一般的情况下它的影响可以忽略不计，但低压空气的可压缩性很大，大约为油液的10000倍，所以即使系统中含有少量的空气，它的影响也是很大的。溶解在油液中的空气，在压力低时就会从油中逸出，产生气泡，形成空穴现象，到了高压区在压力油的作用下这些气泡急剧受到压缩，很快被击碎，形成气蚀现象。气蚀现象可引起固体壁面的剥蚀，对液压管路损害是很严重的。同时当气体突然受到压缩时会放出大量热量，引起局部过热，使液压元件和液压油受到损坏。空气的可压缩性大，还会使执行元件产生爬行现象，破坏工作平稳性，有时甚至引起振动。这些都影响到系统的正常工作。油液中混人大量气泡还容易使油液变质。降低油液的使用寿命，因此必须防止空气进入液压系统。
1 注重教学方法研究, 灵活加以运用
1.1 直观法
在《液压与气压传动》教学过程中, 如果学生能清晰地观察到元件的结构及工作原理、回路中油液的流动过程等, 增加感性认识, 则对于整门课程的学习和技术的掌握具有很大的促进作用。选择典型的液压元件、气动元件, 铣削开元件本体的一部分, 尽可能使元件内部结构及油路、气路通道露出, 去毛刺后重新组装起来, 保持元件原有整体结构及运动性能的灵活性, 制作成便于观察的实物教具, 在讲授过程中通过元件的结构原理图结合实物教具演示、操作, 可以使学生对液压与气压传动元件的内、外部结构有清楚的了解。例如:电磁换向阀, 学生能直接观察到阀芯相对于阀体在不同工作位置时的油路通断情况;而对于外形相似性强的溢流阀、减压阀、顺序阀, 只有解剖开才能看清其结构上的差异, 分析其功能的不同。同样, 选择典型的液压、气动回路, 制作 (或购买) 透明的液压、气动回路教具进行演示, 可以帮助学生按系统工作过程顺序分析工作状态, 并实践性地验证分析结果, 建立起系统的概念。通过直观教学, 不仅把道理讲清楚, 而且能使学生产生形象具体、稳定可靠的把握知识的实感, 达到举一反三、运用自如的程度。
1.2 类比法
《液压与气压传动》中的许多概念比较抽象, 加上学生对各种机械较陌生, 感性知识缺乏, 使得学生在学习时常常会感到困难。为了帮助学生准确理解液压与气压传动的理论, 在课堂教学中采用类比法, 取得良好教学效果。如压力、流量、液阻、液感和液容是液压系统中主要的几个物理参数, 与电气系统中对应的物理参数有完全类似的物理含义, 对系统的稳定性也起着类似的作用, 可以进行如下类比:液—电;进油管—火线;回油管—地线;流量q—电流I;压力p—电势E;压差△p—电压U;液阻Ry—电阻R;q=△pψ/Ry—I=U/R;动力元件—电源;执行元件—电阻元件;油路方向—电流方向;液压元件—电子元件;回路、系统—电路;功率P=pq—功率P=IU等等。经过这样的类比, 学生们对液压系统理解快, 记忆牢固。
1.3 讨论法、归纳法
针对“液压与气压传动的特点及其应用场合”主题开展课堂讨论, 让学生们对液压与气压传动的特点进行总结、归纳。通过讨论, 归纳出液压传动的优点: (1) 操作简单, 调整控制方便, 易于实现自动化, 特别是和机、电联合使用时, 能方便地实现复杂的自动工作循环; (2) 可输出大的推力或大转矩, 可实现低速大吨位运动, 这是其他传动方式所不具有的突出优点; (3) 能很方便地实现无级调速, 调速范围大, 且可在系统运行过程中进行; (4) 能使执行元件的运动十分均匀稳定, 运动部件换向时无换向冲击, 能实现频繁换向; (5) 便于实现过载保护, 使用安全可靠; (6) 在相同功率条件下, 液压与气压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑、安装方便, 可构成其他传动方式难以组成的复杂系统。液压传动的缺点: (1) 油的泄漏会造成工作环境污染; (2) 泄露、液体的可压缩性影响执行元件运动的准确性, 无法保证严格的传动比; (3) 能量损失较大, 传动效率较低, 也不适宜作远距离传动; (4) 对油温的变化比较敏感, 不宜在很高或很低的温度条件下工作。
气压传动具有优点: (1) 以空气作为工作介质, 能源足, 不污染环境; (2) 空气的粘度很小, 流动时压力损失小, 便于集中供气和远距离输送; (3) 空气的特性受温度影响小, 不会发生燃烧和爆炸; (4) 气动控制动作迅速, 反应快, 维护简单, 不存在介质变质和更换等问题; (5) 工作环境适应性好, 易燃、易爆、多尘埃、辐射、强磁、振动、冲击等恶劣的环境气压传动均能可靠工作; (6) 气动元件适于标准化、系列化和通用化。气压传动缺点: (1) 由于介质为压缩空气, 工作速度稳定性差, 对位置控制和速度控制精度影响较大; (2) 气压传动系统的工作压力不高 (一般小于0.8 MPa) , 总的输出力不太大 (小于40 k N) ; (3) 系统中一般需要采取措施进行给油润滑; (4) 气动装置中的信号传动速度比光、电控制方式的速度慢, 不宜用于信号传递速度要求十分高的场合; (5) 噪声较大, 尤其在超声速排气时, 需要加装消声器。
经过这样的讨论、归纳, 学生们对液压与气压传动的适用范围和使用时的注意事项有了更深刻的印象。
1.4 答辩法
对于部分内容繁杂、计算较多且结构原理图有一定的难度的教学内容, 采用答辩式教学法即采取“学生预先准备讲授提纲, 教师抽签定人上台讲课, 以答辩的方式展开讨论”的方法来讲授这一部分内容:把这部分内容分为几个讲授单元, 要求学生写好每个单元的讲授提纲, 并告知学生, 对每个讲授单元届时教师都将按抽签定人的办法请一位同学上台主讲, 另一位同学上台补充, 教师当场根据其讲授与补充的情况, 进行提问, 然后针对答辩情况再作细致说明, 指出不当之处, 给出正确结论。采取这种教学方法, 既使学生在积极的思考中掌握所学的知识, 又强化了学生的自学能力, 锻炼了学生的表达能力, 培养了学生的逻辑归纳能力。
2 加强教学手段革新, 激活学习氛围
2.1 电化教学
电化教学是指运用幻灯、投影、广播、录音、电影、电视等声像媒介开展教学活动的一种先进教学方法。它具有化理性为感性、化抽象为具体的作用, 可以大大加深学生对所学内容的理解。笔者在教学过程中主要采用投影, 除了把教材上所附的图表做成胶片之外, 还从课外教材上精选了各类液压元件立体结构图、立体剖视图、工作原理图和各种液压机械的液压系统图, 制作成胶片。针对课程内容采用这些胶片进行讲解时, 学生表现出极大的兴趣, 课堂气氛活跃, 大大提高了学习效率。
2.2 实验教学
实验法是学生在教师指导下使用一定的设备和材料, 经过控制条件的操作过程, 引起实验对象的变化, 通过观察这些变化过程获取新知识或验证所学知识的一种教学方法。实验教学可解决理论课教学的难点, 帮助理论的理解消化, 启发学生思维, 培养实践能力, 加强工程意识。针对液压课理论教学的特点和难点, 在实验教学中采取了如下建议: (1) 加强课程教学的直观性和时效性, 加强液压与气压传动基础知识元件结构原理的学习, 将起到事半功倍的效果; (2) 油路的学习和系统设计结合起来, 利用快速插接元件和软管, 在实验室学生自接油路, 组成学生设计的油路, 既开拓思路又锻炼了综合能力, 使理论与实践更好地结合; (3) 随着科学技术的发展及应用, 液压新技术、新元件、新设备不断被应用到生产实践中, 如伺服阀、数字阀、比例阀等已被广泛应用, 实验教学中应突出这些内容, 实验室应增加新型设备, 以适应社会对人才的要求, 使学生毕业后能尽快地熟悉新型设备。
2.3 计算机辅助教学
计算机辅助教学 (CAI) 是把教育现代化引入学校课堂的重要内容, CAI的开展可以不断地把最新的科技信息和成果应用于教学。它不仅可以通过终端向学生传授知识, 并且具有较强的应变能力, 可以根据学生的反应选择适当难度的教学内容和最佳教学方式使学生介入学习过程。由于CAI改变了在固定的时间、地点以班为单位集体授课的传统教学模式和教学环境, 因此, 具有交互性、个别性、灵活性等特点, 加大了知识传授量, 实现了因材施教的教学原则, 最能适应以学生为中心的“开放式”教学。笔者尝试开发了《液压与气压传动》网络CAI课件, 根据液压与气压传动的教学特点, 利用计算机多媒体技术, 将静态的教学内容和平面式的教学方式转化成文字、图形、声音、动画、影像等相结合的多媒体动态形式和立体式教学, 这将是传统教学手段无法比拟的, 势必起到事半功倍的效果。
3 深化考核方式改革, 综合反映能力
课程的考核结果应能较准确地反映教学情况, 同时也必须能综合反映出学生个体的能力情况, 只采用一般简单方式考核不一定能起到其应有的作用。为此, 要深化考核方式的改革, 寻求能真正公正公平综合反映学生能力的途径: (1) 在命题方面, 建立课程试题裤, 使其能反映大纲要求, 覆盖课程的全部内容, 深浅适度, 份量适中, 注重“三基”要求; (2) 在题型上, 发展到包括填空、选择、问答、计算、改错、实验数据分析、综合系统分析等多种形式; (3) 针对抄作业现象, 适当进行平时的不定形式考核; (4) 采用综合考核方式, 具体方法是将考核成绩划分为试卷分 (A, 占70%) 、实验分 (B, 占15%) 、作业分 (C, 占10%) 和表现分 (D, 占5%) 四个部分, 总成绩=0.7A+0.15B+0.1C+0.05D, 根据教改实践经验, 将原来的单纯笔试定成绩改为综合考核方法, 比较合理、比较科学。
4 结语
在《液压与气压传动》课程教学中, 笔者结合上述教学方法、教学手段, 取得良好教学效果, 得到同学们的肯定与好评。对同学们的工程实践应用起到抛砖引玉的作用。
摘要：《液压与气压传动》是一门工科院校机械类专业学生必修的专业基础课, 本文主要就笔者教学实践介绍了对《液压与气压传动》课程的教学体会, 并阐述了一些行之有效的教学方法和教学手段, 在教学中取得良好效果。
关键词：液压与气压传动,教学方法,教学手段,考核方式
参考文献
[1]章宏甲, 黄谊.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社, 2000.
[2]丁树模.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社, 1998.
[3]李苍叶.液压与气压传动课程综合考核方式的探索[J].机械职业教育, 2000 (2) :22-23.
[4]桂流启.液压与气压传动教法综述[J].机械职业教育, 1998 (11) :24.
[5]周川.简明高等教育学[M].南京:河海大学出版社, 2002.
关键词：液压与气压传动 实践 教学 改革
液压与气压传动是近机类专业的一门专业基础课。具备功率密度大、可无级传动、控制方便、易实现自动化等特点，液压传动技术广泛用于工程机械、农业机械等大型设备中。学好液压与气压传动课程，掌握一定的液压传动知识，对于机械类专业学生以后走上工作岗位、能独立开展工作，具有非常重要的作用和意义。
培养服务于地方的高质量的应用型、复合技术型人才是一般性本科院校及职业技术学院的办学目标[1]，因此教学改革应该围绕这个目标展开。
笔者从事液压与气压传动教学数年，本文试图以培养复合型人才和应用型人才为目标，结合学校实际以及自己数年教学经验，就液压与气压传动这门课程的教学内容、教学方法等方面进行总结和探讨。
1改革教学内容
1.1实践理论内容应结合
液压教材一般先用部分章节介绍流体力学理论基础，然后是液压系统各元器件，最后是一般液压系统和典型液压系统的介绍及设计。在教学过程中发现，一般教材的流体力学理论内容和后面的元件内容稍有脱节，而且流体力学部分相对比较难懂。部分老师流体力学这部分内容一般分配较少时间，甚至有的老师砍掉了不少内容。
根据笔者实践，企业中一般的液压系统设计往往比较少用到流体动力学这部分理论知识，而液压元件设计对流体力学相关知识掌握程度要求较高。笔者认为流体力学这部分知识不应该受到轻视，相反应该和元件部分、系统部分紧密结合起来，讲解时相互穿插，使学生更好的理解流体力学知识在系统和元件设计过程中的应用。这些工作教材中可能并没有明示，老师应该起到主导作用。
1.2 适当结合当前主流液压产品
带领学生实习时，经常有学生遇到液压设备一下就蒙了，甚至不能叫出每部分的名字这种情况，更遑论结合图纸理解其工作原理了。这其中原因有多个，笔者认为更重要的是在授课过程中，教师讲授内容没有很好的结合当前实际应用中的典型产品。
液压与气压传动教材中有一些经典的产品结构图，用来讲解元件的工作原理很直观，但一些经典教材所用的产品图片比较老旧，一是不能吸引学生，二是与工程实际有差距。在元件拆装实验中，由于经费限制，用来拆装的也是报废的或者比较老旧的液压件，不太可能拿较新的产品或者设备用来给学生拆装。液压元件是在不断发展的，尤其近二十年，液压元件的国产化发展非常迅速。因此，笔者认为，元件和系统在讲解时，应紧密结合当前的一些主流产品，至少让学生形成一个直观印象，利用多媒体很容易实现这点。
1.3 结合其他学科
液压与气压传动技术与其他学科联系紧密，主要包括液压元件与材料学、机械制造工艺学等课程的联系，以及液压系统与现代控制理论、可编程控制器、传感技术、微电子技术等课程的联系。这些联系在教材中并没有很好的完全的体现。如果每门课授课老师只专注讲授自己本课程的内容，会使得各部分知识割裂，学生只能依靠自己领悟，这也直接影响到了学生对整个专业的学习及融会贯通。
在授课过程中，笔者认为应根据章节适当穿插其他课程的内容，启发学生联系其他学科知识，使得学生的知识储备更加系统。比如，在讲解液压元件时，穿插引入金属材料、金属加工工艺学、互换性等课程知识，在讲解液压系统章节时，穿插控制工程及传感器、测试技术和PLC等知识，这些知识的联系及引入其实不需要花费多少时间，点到为止，但却能激发学生兴趣，使有兴趣的同学课下多做功课，也使得学生知识更系统，可谓事半功倍。笔者最近两年的教学中，注意这方面下工夫，学生反映良好。
2改革教学方法
2.1 板书、多媒体相结合
多媒体教学具备直观、形象、信息量大等特点，运用好多媒体手段，可以很好的传达某些语言不太好表达的信息。
在讲解齿轮泵以及溢流阀工作原理时，教材上给出的原理图都比较难理解齿轮泵及溢流阀的工作原理，因此，这些工作元件的特点以及相应的应用也就相应的难以理解。学生在学习工作原理时，一旦理解困难，很容易对后面的学习丧失兴趣。因此，在讲解这些语言以及图片很难描述清楚的内容时，笔者较多的采取了flash、视频等多媒体方式，一边观看多媒体，一边进行讲解，往往能取到事半功倍的效果。
在使用多媒体的过程中，应该注意结合具体内容视情况而定。有些内容适合采用多媒体，有些情况采用传统板书学生反而掌握的更扎实。比如在讲解流体力学这部分，采用板书讲解学生更易理解，掌握情况更好。采用多媒体容易导致讲课速度过快，学生掌握吸收不充分等问题，这应该引起老师的注意。
2.2 采用项目教学法
传统的教学方法，一般采用先讲解专业理论再进行理论实践，这对旨在培养应用型技术人才的地方高校是不太合适的，对液压与气压传动这门技术性课程也是不太合适的。
“项目式教学”法的原理是：学生的学习活动与大的任务或问题相结合，以探索问题来引导或维持学生的学习兴趣和动机；创建真实的教学环境，让学生带着真实的任务去学习。从而让学生积极主动的掌握所学内容，得到良好的学习效果[2]。学生的毕业设计就可以理解为项目教学法的应用案例。结合液压与气压传动课程，可以在液压系统设计章节采用项目教学法，使学生通过完成一个小的、简单的系统设计项目，来整合前期所学的知识，甚至引导学生学习其他科目的知识。项目教学法可以适当结合学校所在区域产业分布情况，避免凭空臆想捏造。目前，由于和安阳第二机床厂的合作关系，笔者单位主要采用的项目案例为组合机床动力滑台系统和组合机床工件加紧液压系统的设计。通过项目教学，使得学生培养统筹全局、解决实际问题的能力。
在实施过程中，以下几点应注意：（1）分组合理，每组可以分6-8个人，每组设计一个系统或项目；（2）分工合理，任务具体到人，有学生负责系统设计验算，有学生负责元件的挑选及匹配，避免分工不明造成的消极怠工；（3）工作量合理，避免工作量过大给学生造成太大压力。预期经过两年的试验，项目教学法会取得不错的效果。
2.3考核模式
本课程的考核内容包括三方面内容，即为试卷成绩、实验成绩和平时成绩。其中，试卷成绩占总成绩的60%，实验成绩占30%，平时成绩占10%。在期末评价中，突出实验成绩所占的比重。
3结束语
液压与气压传动是工科机械类专业一门重要的专业基础课，实践性强、与其他课程联系紧密。随着行业的发展及现代教育技术的不断进步，液压与气压传动的教学改革必将沿着多维的教学模式继续发展，以获取更好的教学效果。
参考文献：
[1]苑文婧，曾红兵. 《液压与气压传动》的教学方法研究[J].高教论坛 2011.12 34.
[2]
田子欣，秦冲.项目教学法在《工程制图》教学中的实践研究[J].广西轻工业，2010，28（1）83-84.
每一门的学习我想每个人都有自己的心得体会。液压，当然也不例外。对于液压的学习，流体力学 及液压系统回路的组成 是入门，是对液压系统分析的基础，而这学期我们学的正是这些基础知识，为以后更深入的学习打下基础。下面就来介绍一下最主要的液压系统回路：
液压，顾名思义就是通过液压油（具体根据实际情况定）来传递压力的装置。一个完整的液压系统由五个部分：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。液压由于其传动力量大，传递及配置都比较简单，在工业、民用行业应用广泛。液压系统的执行元件液压缸和液压马达的作用是将液体的压力能转换为机械能，而获得需要的直线往复运动或回转运动。
一、液压系统结构
液压系统由信号控制和液压动力两部分组成，信号控制部分用于驱动液压动力部分中的控制阀动作。
液压动力部分采用回路图方式表示，以表明不同功能元件之间的相互关系。液压源含有液压泵、电动机和液压辅助元件；液压控制部分含有各种控制阀，其用于控制工作油液的流量、压力和方向；执行部分含有液压缸或液压马达，其可按实际要求来选择。
液压动力部分主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成：
1、动力元件：（油泵）动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
2、执行元件：（油缸、液压马达）它的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。
3、控制元件 ：在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压
力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
4、辅助元件：除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等，它们同样十分重要。
5、工作介质：工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。
二、基本回路
由有关液压元件组成，用来完成特定功能的典型油路。任何一个液压传动系统都是由几个基本回路组成的，每一基本回路都具有一定的控制功能。几个基本回路组合在一起，可按一定要求对执行元件的运动方向、工作压力和运动速度进行控制。根据控制功能不同，基本回路分为压力控制回路、速度控制回路和方向控制回路。
三、压力控制回路
用压力控制阀(见液压控制阀)来控制整个系统或局部范围压力的回路。根据功能不同，压力控制回路又可分为调压、变压、卸压和稳压 4种回路。
(1)调压回路：这种回路用溢流阀来调定液压源的最高恒定压力，溢流阀就起这一作用。当压力大於溢流阀的设定压力时，溢流阀开口就加大，以降低液压泵的输出压力，维持系统压力基本恒定。
(2)变压回路：用以改变系统局部范围的压力，如在回路上接一个减压阀则可使减压阀以后的压力降低；接一个升压器，则可使升压器以后的压力高於液压源压力。
(3)卸压回路：在系统不要压力或只要低压时，通过卸压回路使系统压力降为零压或低压。
(4)稳压回路：用以减小或吸收系统中局部范围内产生的压力波动，保持系统压力稳定，例如在回路中采用蓄能器。
四、速度控制回路
通过控制介质的流量来控制执行元件运动速度的回路。按功能不同分为调速回路和同步回路。
(1)调速回路：用来控制单个执行元件的运动速度，可以用节流阀或调速阀来控制流量，如图 简单磨床的液压传动系统原理图 中的节流阀就起这一作用。节流阀控制液压泵进入液压缸的流量(多余流量通过溢流阀流回油箱)，从而控制液压缸的运动速度，这种形式称为节流调速。也可用改变液压泵输出流量来调速，称为容积调速。
(2)同步回路：控制两个或两个以上执行元件同步运行的回路，例如采用把两个执行元件刚性连接的方法，以保证同步；用节流阀或调速阀分别调节两个执行元件的流量使之相等，以保证同步；把液压缸的管路串联，以保证进入两液压缸的流量相同，从而使两液压缸同步。
方向控制回路
控制液压介质流动方向的回路。用方向控制阀控制单个执行元件的运动方向，使之能正反方向运动或停止的回路，称为换向回路，图 简单磨床的液压传动系统原理图 中的换向阀即起这一作用。在执行元件停止时，防止因载荷等外因引起泄漏导致执行元件移动的回路，称为锁紧回路。
五、液压传动的优缺点
1、液压传动的优点
（1）体积小、重量轻，因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击；
（2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速；（3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换；
（4）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制；
（5）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长；
（6）操纵控制简便，自动化程度高；
（7）容易实现过载保护。
2、液压传动的缺点
（1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；（2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；
（3）液压传动出故障时不易找出原因，使用和维修要求有较高的技术水平；
（4）由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低。如果处理不当，泄露不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故；
（5）由于液体介质的泄露及可压缩性影响，不能得到严格的传动比。六、三大顽疾
1、发热 由于传力介质（液压油）在流动过程中存在各部位流速的不同，导致液体内部存在一定的内摩擦，同时液体和管路内壁之间也存在摩擦，这些都是导致液压油温度升高的原因。温度升高将导致内外泄漏增大，降低其机械效率。同时由于较高的温度，液压油会发生膨胀，导致压缩性增大，使控制动作无法很好的传递。解决办法：发热是液压系统的固有特征，无法根除只能尽量减轻。使用质量好的液压油、液压管路的布置中应尽量避免弯头的出现、使用高质量的管路以及管接头、液压阀等。
2、振动 液压系统的振动也是其痼疾之一。由于液压油在管路中的高速流动而产生的冲击以及控制阀打开关闭过程中产生的冲击都是系统发生振动的原因。强的振动会导致系统控制动作发生错误，也会使系统中一些较为精密的仪器发生错误，导致系统故障。解决办法：液压管路应尽量固定，避免出现急弯。避免频繁改变液流方向，无法避免时应做好减振措施。整个液压系统应有良好的减振措施，同时还要避免外来振源对系统的影响。
3、泄漏 液压系统的泄漏分为内泄漏和外泄漏。内泄漏指泄漏过程发生在系统内部，例如液压缸活塞两边的泄漏、控制阀阀芯与阀体之间的泄漏等。内泄漏虽然不会产生液压油的损失，但是由于发生泄漏，既定的控制动作可能会受到影响，直至引起系统故障。外泄漏是指发生在系统和外部环境之间的泄漏。液压油直接泄漏到环境中，除
了会影响系统的工作环境外，还会导致系统压力不够引发故障。泄漏到环境中的液压油还有发生火灾的危险。解决办法：采用质量较好的密封件，提高设备的加工精度
七、空穴现象
在液压系统中，如果某处压力低于油液工作温度下的空气分离压时，油液中的空气就会分离出来而形成大量气泡；当压力进一步降低到油液工作温度下的饱和蒸汽压力时，油液会迅速汽化而产生大量气泡。这些气泡混杂在油液中，产生空穴，使原来充满管道或液压元件中的油液成为不连续状态，这种现象一般称为空穴现象。
空穴现象一般发生在阀口和液压泵的进油口处。油液流过阀口的狭窄通道时，液流速度增大，压力大幅度下降，就可能出现空穴现象。液压泵的安装高度过高，吸油管道内径过小，吸油阻力太大，或液压泵转速过高，吸油不充足等，均可能产生空穴现象。
液压系统中出现空穴现象后，气泡随油液流到高压区时，在高压作用下气泡会迅速破裂，周围液体质点以高速来填补这一空穴，液体质点间高速碰撞而形成局部液压冲击，使局部的压力和温度均急剧升高，产生强烈的振动和噪声。
在气泡凝聚处附近的管壁和元件表面，因长期承受液压冲击及高温作用，以及油液中逸出气体的较强腐蚀作用，使管壁和元件表面金属颗粒被剥落，这种因空穴现象而产生的表面腐蚀称为气蚀。
为了防止产生空穴现象和气蚀，一般可采取下列措施：
1、减小流径小孔和间隙处的压力降，一般希望小孔和间隙前后的压力比p1/p2<3.5。
2、正确确定液压泵吸油管内径，对管内液体的流速加以限制，降低液压泵的吸油高度，尽量减小吸油管路中的压力损失，管接头良好密封，对于高压泵可采用辅助泵供油。
3、整个系统管路应尽可能直，避免急弯和局部窄缝等。
一、分析选择题
1．图示液压机械的动作循环为快进、工进、快退、停止。本液压系统调速回路属于回油路节流调速回路。三位四通换向阀4的中位机能为H型，可实现系统的卸荷。试读懂液压系统原理图，回答下述问题：
（1）识读液压元器件：图中元件1为（）。
正确答案：滤油器
（2）识读液压元器件：图中元件2为（）。
正确答案：
定量泵
（3）识读液压元器件：图中元件5为（）。
正确答案：单杆活塞式液压缸
（4）识读液压元器件：当二位二通换向阀6接通时，回油通过元件7——（）返回油箱，从而可以调节进给速度。
正确答案：调速阀
（5）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：快进时，1YA为－，2YA为（），3YA为－，4YA为（）。
正确答案：＋、－
（6）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：工进时，1YA为－，2YA为（），3YA为（），4YA为（）。
正确答案：＋、＋、＋
（7）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：快退时，1YA为（），2YA为－，3YA为－，4YA为（）。
正确答案：＋、－
（8）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：停止时，1YA为（），2YA为（），3YA为－，4YA为－。
正确答案：－、－
2．图示回油节流调速液压回路，动作循环为快进→工进→快退→停止。试读懂液压系统原理图，回答下述问题：
（1）识读液压元器件：图中元件1为（）。
正确答案：定量泵
（2）识读液压元器件：图中元件2为（）。
正确答案：直动式溢流阀
（3）识读液压元器件：当回油通过元件5——（）返回油箱，可以控制工进速度。
正确答案：
调速阀
（4）识读液压元器件：当元件6——（）的控制口接通时，可以实现活塞的快速运动。
正确答案：
液控单向阀
（5）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：快进时，1YA为＋，2YA为（），3YA为（）。
正确答案：－、＋
（6）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：工进时，1YA为（），2YA为（），3YA为（）。
正确答案：＋、－、－
（7）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：快退时，1YA为（），2YA为（），3YA为－。
正确答案：－、＋
（8）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：停止时，1YA为（），2YA为（），3YA为－。
正确答案：
－、－
3．图示液压系统，动作循环为快进→工进→快退→停止。试读懂液压系统原理图，回答下述问题：
（1）识读液压元器件：图中元件1为（）。
正确答案：滤油器
（2）识读液压元器件：图中元件2为（）。
正确答案：定量泵
（3）识读液压元器件：图中元件3为（）。
正确答案：
直动式溢流阀
（4）识读液压元器件：当二位二通换向阀5位于左位时，回油通过元件6（）可以控制工进速度。
正确答案：调速阀
（5）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：快进时，1YA为＋，2YA为（），3YA为（）。
正确答案：－、－
（6）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：工进时，1YA为（），2YA为（），3YA为（）。
正确答案：＋、－、＋
（7）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：快退时，1YA为（），2YA为（），3YA为－。
正确答案：－、＋
（8）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：停止时，1YA为（），2YA为（），3YA为－。
正确答案：
－、－
4．某机床进给回路如下图所示，可以实现快进→工进→快退→停止的工作循环。试读懂液压系统原理图，回答下述问题：
（1）识读液压元器件：图中元件1为（）。
正确答案：定量泵
（2）识读液压元器件：图中元件2为（）。
正确答案：直动式溢流阀
（3）识读液压元器件：图中元件4为（）。
正确答案：
单杆活塞式液压缸
（4）识读液压元器件：通过元件6——（）可以控制工进速度。
正确答案：
调速阀
（5）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：快进时，1YA为＋，2YA为（），3YA为（）。
正确答案：－、＋
（6）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：工进时，1YA为（），2YA为（），3YA为（）。
正确答案：
＋、－、－
（7）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：快退时，1YA为（），2YA为（），3YA为－。
正确答案：－、＋
（8）选择电磁铁动作（其中电磁铁吸合为“＋”，电磁铁断开为“－”。）：停止时，1YA为（），2YA为（），3YA为－。
贵州大学机械工程学院 《液气压传动与控制》教学组 绪 论
学时分配：
2教学内容：
概述
液气压传动的工作原理和系统组成 液气压传动的工作介质 液气压传动的优缺点 液气压传动的发展趋势
教学重点难点：
本章内容的重点是：①液压传动的工作原理，即什么是液压传动。②液压传动的两个工作特性。这两个概念，尤其是后者贯穿于液压传动课程的全过程，是本课程既重要又最基本的概念。
液压传动的两个工作特性，尤其是压力决定于负载这一特性是本章中的难点。
知识点：
1.1 液气压传动的工作原理及系统组成
1、机器的组成。
(举例说明机器的组成及传动机构在机器中的作用及能量在机器工作过程中输入、输出的转换形式。)
2、流体传动的定义。
(举例说明液压传动和液力传动的区别)
3、液压传动的工作原理：用一个液压千斤顶的工作原理来说明。
4、液气压传动系统的组成：
1）.能源装置(动力元件)2）.执行装置(元件)3）.控制调节装置(元件)4）.辅助装置(元件)5）.工作介质
5、气压传动系统的工作原理
6、液压传动的两个工作特性：压力决定于负载、速度决定于流量
1.2 液气压传动的优缺点
1、液压传动的优点
2、液压传动的缺点
3、气压传动的优点
4、气压传动的缺点
1.3 液气压传动与控制的发展概况 液气压传动工作介质
学时分配：2
教学内容：
液压油的物理特性 空气的湿度和含湿量 工作介质的种类及牌号 液压传动介质的选用 工作介质的污染和控制
教学重点难点：
本章的重点是液压油的物理特性特别是其中的粘性、粘度和可压缩性。
本章的难点是油液的粘度，特别是油液的绝对粘度的概念。油液的绝对粘度所以有点难，除了因该量是个抽象的、公式(1.3)中的比例系数外，更主要是该量无法直接测量、没有实感、理解困难。
知识点：
2.1 液压油的物理特性
1、密度 ρ
2、流体的粘性
粘性的大小可用粘度来衡量，粘度是选择液压用流体的主要指标，是影响流动流体的重要物理性质。
3、液体的可压缩性
4.比热容 5.导热性 6.闪点与燃点 7.润滑性
2.2 空气的湿度和含湿量
１.湿 度
① 绝对湿度 ②饱和绝对湿度 ③ 相对湿度。2.含湿量
2.3 工作介质的种类及牌号 2.4 液压传动介质的选用
主要从类型和粘度两方面考虑 2.5 工作介质的污染和控制
1．污染的原因及危害 2.固体污染物的测定 3.工作液体的污染控制、流体力学基础
学时分配：6
教学内容：
流体静力学 气体状态方程 流体动力学
液压系统的压力损失
孔口及缝隙的流量压力特性 充、放气温度与时间的计算 液压冲击和气穴
教学重点难点：
本章是整个液压传动课程的理论基础，其主要内容是帕斯卡定律、流动液体的质量守恒定律(连续性方程式)、能量守恒定律(伯努利方程式)、动量定律(动量方程式)、小孔流量公式等，同时也是本章的重点。
伯努利方程式则是上述内容中的重点，也是本章的难点。液压系统的能量及能量损失、效率等的计算，有关油泵、液压装置的吸油高度、安装位置等问题的设计计算等，都离不开伯努利方程式。真空度的概念也是本章的难点，这个概念容易被错误地认为就是零压，即一点压力也没有。
知识点：
3.1流体静力学
1.液体静压力及其特性
2.重力作用下静止液体的压力分布（静压力基本方程）3.帕斯卡原理（静压传递原理）
密闭容器内，施加于静止液体内任一点上的压力，将以等值同时传给液体各点。它是液压传动的基本原理。
(举例说明静压传递原理的应用)4.压力的单位及其表示方法
5.液体对固体壁面的作用力
3.2气体状态方程
1.理想气体的状态方程：
理想气体是指没有粘性的气体。.等温过程 —— 波义耳定律： 3.等压过程 —— 盖·吕萨克定律： 4.等容过程 —— 查理定律： 5.绝热状态： 6.多变过程：
3.3流体动力学 三个基本定律：
☆物质不灭定律（质量守恒定律）—— 连续方程； ☆牛顿第二运动定律 —— 动量传输方程；
☆热力学第一定律（能量守恒定律）—— 能量方程
（伯努利方程）；
3.4液压系统的压力损失 1.管道的沿程阻力损失 2.局部压力损失 3.液压阀的压力损失 4.管路系统的总压力损失
管路系统中总的压力损失等于系统中所有沿程阻力损失、局部阻力损失和液压阀的损失之和。
3.5孔口及缝隙的流量压力特性 1.孔口的流量—压力特征 1)薄壁孔
2)短孔和细长孔 2.缝隙流量
1)平行平板缝隙中的平行流动 2)圆柱环状缝隙中的平行流动 3.气动元件的流通特性
3.6充、放气温度与时间的计算 1.充气温度与时间的计算 2.放气温度与时间的计算
3.7液压冲击和气穴 1.液压冲击
1)产生的机理
（以液压管路的突然关闭为例来说明液压冲击产生的机理）2)冲击压力（自学）
3)液压冲击的危害及减小措施 2.气穴现象和气蚀 动力元件
学时分配：4
教学内容：
☆概
述 ☆液压泵的性能参数 ☆齿 轮 泵 ☆叶 片 泵 ☆柱 塞 泵
教学重点难点：
本章重点：容积式泵的基本工作原理(共性工作原理)；泵的性能参数，如压力p、流量Q、排量q、功率P、效率η和转速n、转矩T等的定义、量纲、相互间的关系及计算；常用液压泵的基本结构、工作原理、性能特点及应用范围；外反馈限压式变量叶片泵的特性曲线(曲线形状、形状分析、影响曲线形状的因素)等内容。
难点：1）泵的密闭工作腔的确定。不同类型的容积泵，其密闭工作腔由不同的表面围成。有的泵其工作腔很明显(容易确定)，如柱塞泵；有的则不明显，如齿轮泵。2）泵的容积效率的正确使用。
知识点：
4.1 液压泵的工作原理和分类 1.工作原理
(以单柱塞式 液压泵为例来说明其工作原理)2.分 类
ａ．按输出流量是否可调：
ｂ．按运动构件的形状和运动形式分： 4.2 空气压缩机的工作原理和分类 1.原理
(以往复活塞式空气压缩机为例，说明其工作原理)2.分类
a.按工作原理分类： b.按输出压力分类： 4.3 液压泵的性能参数 1.排量、流量和压力
（1)排量V；（2)理论流量qi；（3)实际流量q；（4)额定流量qn。2.压力
(1)工作压力；(2)额定压力；(3)最高允许压力。4.4 转 速
4.5 功 率 和 效 率
理论功率公式： PipqipVnTi2Tin
功率损失有容积损失和机械损失两部分，效率分容积效率和机械效率 4.6 齿轮泵
1、齿轮泵的分类
2、外齿轮泵的工作原理
3、齿轮泵存在的问题
1）齿轮泵的困油问题； 2）径向不平衡力
4、齿轮泵的流量计算
5、特点
4.6 渐开线形内啮合齿轮泵 4.7 摆线形内啮合齿轮泵 4.8 叶片泵 1．单作用叶片泵
1）单作用叶片泵的工作原理
2）单作用叶片泵的流量计算
3）特点
4）限压式变量叶片泵
a 内反馈限压式变量叶片泵的工作原理 b 外反馈限压式变量叶片泵的工作原理 双作用叶片泵
1).双作用叶片泵的工作原理
2)叶片泵的优缺点 4.9 柱塞泵 1.径向柱塞泵
2.轴向柱塞泵的工作原理
3.轴向柱塞泵的排量和流量计算： 4.轴向柱塞泵的结构特点
1)典型结构 2)变量机构
4.10 选择液压泵的原则 执行元件
学时分配：4
教学内容：
☆ 概
述 ☆ 液压缸
☆ 旋转运动执行元件工作运力、类型和特点 ☆ 液压马达 ☆ 气缸
教学重点难点：
重点：液压缸的类型很多，但活塞式液压缸应用最多，因此活塞式液压缸是重点。对液压缸的基本计算方法，特别是对三种不同联接形式的单杆液压缸的压力ρ(P1、h)、推力F、速度认流量Q及负载FL等量的计算必须掌握。
难点：差动液压缸的计算，回油腔及回油压力的概念，及液压缸的缓冲是本章的难点。
知识点：
5.1 液压缸的分类
5.2 各种液压缸的结构原理 1.双杆活塞缸 2.单杆活塞缸 3.柱塞缸 4.伸缩液压缸 6.齿条活塞缸 7.增压缸
5.3液压缸的典型结构
1.缸体组件；2.活塞组件；3.密封装置；4.缓冲装置； 5.排气装置 5.4压缸的设计计算
1.液压缸设计中应注意的问题 2.液压缸主要尺寸的确定 3.强度校核
5.5 旋转运动执行元件工作运力、类型和特点 5.6 液压马达
1．轴向柱塞马达 2.低速大扭矩马达 3.液压马达的特性参数
1)工作压力与额定压力 2)流量与容积效率 3)排量与转速 4)转矩与机械效率 5)功率与总效率
5.7 气缸
1．气缸的分类及典型结构 2.气缸的工作特性 控制元件
学时分配：8
教学内容：
概
述 方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀 其他液压阀
气动控制阀（特殊阀）
教学重点难点：
重点：本章讲的主要是常用各种阀,以达到对常用阀的合理选择,正确使用。故常用换向阀(手动式、机动式、电动式、液动式、电液动式)、压力阀(溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器)、流量阀(普通节流阀、调速阀)的作用、工作原理、职能符号及阀的应用是本章重点。
难点：直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量一压力特性比较；减压阀的作用；调速阀的基本工作原理是本章的难点。
知识点：
6.1 阀的分类
按工作特性分：
按阀与管路的连接方式分： 按控制方式分： 按结构形式分：
6.2 控制阀的基本结构和原理 6.3 控制阀的性能参数
1．公称通径； 2.额定压力； 3.工作性能参数 6.4 对控制阀的基本要求 6.5 方向控制阀 1．单向阀
1）普通单向阀 2）液控单向阀 2.换向阀 1）分 类
2）换向阀的位、通 3）操纵定位装置
手动；机动；电磁；气动；液动；电液 3.滑阀机能（中位机能）4.多路换向阀 6.6 压力控制阀 1.溢流阀
1）直动式溢流阀 2）先导式溢流阀
① 三级同心式溢流阀 ② 二级同心式溢流阀 3）溢流阀的主要性能
①静态特性；②动态特性 4）溢流阀在液压系统中的应用
作安全阀使用；定压溢流作用；作卸荷阀使用；实现远程控制；作背压阀使用 2.减压阀
1）直动式减压阀 2）先导式减压阀 3.顺序阀
1）直动式减压阀 2）先导式减压阀 3）三种压力阀的比较 4.压力继电器 5.4 流量控制阀
1.节流口形式及其流量特性 2.节流阀
1)普通节流阀 2)单向节流阀 3.调速阀
4.溢流节流阀
5.溢流节流阀与调速阀的比较 5.5 其他液压阀 1.电液比例阀
2.插装阀（逻辑阀）5.6 气动控制阀（特殊阀）1.气动减压阀 2.定值器 3.梭 阀
4.截止式换向阀 辅助元件
学时分配：1
教学内容：
☆ 蓄能器
☆ 过滤器
☆ 油 箱
☆ 热交换器
☆ 管件
☆ 密封装置
☆ 气动辅件
教学重点难点：
重点：各种液压辅件的功能及使用是本章重点，限于课时本章不能深入，因此重点应放在学生对液压附件功能的理解和使用上。
难点：无。
知识点：
6.1 蓄能器
1.蓄能器的功用 2.蓄能器的分类 3.蓄能器的安装 6.2过滤器
1.过滤器的功用 2.过滤器的分类 3.过滤器的选用 4.过滤器的安装 6.3油 箱
1.油箱的功用 2.油箱的分类 3.油箱容量 6.4热交换器 1.冷却器 2.加热器 6.5 管件
包括油管和管接头 6.6 密封装置 6.7气动辅件
1.压缩空气的净化装置和设备 2.气动三大件 3.消声器 基本回路
学时分配：5
教学内容：
• • • • • 方向控制回路 压力控制回路 速度控制回路 同步回路 顺序回路
教学重点难点：
重点：在诸多的液压基本回路中，调速回路往往是核心。因此，调速的方式(节流调速、容积调速、容积节流调)及其相应的具体调速回路是重点。
难点：三种节流调速回路的速度一负载特性；液压效率的概念；液压泵或系统卸荷的方式；容积——节流调速的实质等是本章的难点。
知识点：
7.1 方向控制回路
1、一般换向回路
2、锁紧回路
3、往复运动回路
4、制动回路 7.2 压力控制回路
1、调压回路
2、卸荷回路
3、减压回路
4、增压回路
5、保压和泄压回路
6、平衡回路 7.3 速度控制回路
1、节 流 调 速 回 路
2、容 积 调 速 回 路
3、容积节流联合调速回路
4、快速运动回路（增速回路）
5、速度切换回路
6、制动回路 7.4 同步回路
1、刚性连接的同步回路
2、用调速阀的同步回路
3、用分流阀的同步回路
4、用串联油缸的同步回路
5、用伺服阀的同步回路
6、用同轴马达和同步缸的同步回路 7.5 顺序回路
1、压力控制的顺序回路
2、行程控制的顺序回路
3、时间控制的顺序回路
4、用串联油缸的同步回路
5、用伺服阀的同步回路 典型系统
学时分配：4
教学内容：
☆
组合机床动力滑台系统 ☆
液压机液压系统 ☆
注塑机液压系统
教学重点难点：
液气压典型系统的分析是前面所学液气压传动知识的综合应用，通过对每一个典型系统的分析，可帮助学生复习和加深前面所学的知识，又可提高学生读系统图和分析问题的能力，本章所讲的每一个典型系统即是重点又是难点。
知识点：
9.1 分析液气压系统的方法 9.2 组合机床动力滑台系统 9.3 液压机液压系统 9.4 注塑机液压系统
系统的设计计算
学时分配：2
教学内容：
☆
液压系统的设计计算 ☆
液压系统的设计举例 ☆
气动系统设计（自学）
教学重点难点：
重点：液压系统的设计计算。难点：液压系统的设计计算。
知识点：
10.1 液压系统的设计计算
1.液压系统的设计步骤和要求
2.工况分析
3.确定系统参数
4.拟定液压系统原理图
5.选择液压元件
6.验算系统性能
7.结构设计
8.绘制工作图、编制技术文件 10.2 液压系统的设计举例
（以卧式单面多轴钻镗组合机床动力滑台液压系统为例）
伺服控制系统
学时分配：2
教学内容：
☆
伺服系统概述 ☆
伺服阀
☆
机液伺服系统（自学）☆
电液伺服系统（自学）
教学重点难点：
重点：液压伺服系统的工作原理。难点：液压伺服阀的工作原理
知识点：
11.1 液压伺服系统的工作原理及组成 11.2 液压伺服系统的分类 11.3 伺服阀
1、滑阀式伺服阀
2、喷嘴挡板伺服阀
3、喷管阀
4、机液伺服阀
目前液压与气压传动应用范围已涉及到了国民经济生产和生活的方方面面。技工学校机电一体化专业在国内发展势头良好,而《液压与气压传动》这门课程是中等职业教育机械类学生必须掌握的一门技术专业课。
1 液压与气压传动教学目标的制定
技校培养的人才目标是中等职业人才。技校的教学目标应以中职人才职业技能要求为出发点,强调以应用能力为主线,基础理论以"够用"为度,同时应密切结合我国液压与气压传动技术的新成果,依照具体的岗位要求制定出最切合实际生产需要的教学目标。
1.1 在当前市场经济条件下我们所开设的专业为机电一体化专业
培养的学生大部分进入生产岗位,我们在制定教学目标的过程中就以培养学生动手能力、思维创新能力为目标。液压与气压传动技术发展的速度很快,我们的教学和企业用人单位的要求或多或少的存在一些差距。在制定教学目标的过程中,我们一定要清晰的认识到这些差距。要求我们培养的学生应能在第一时间内接触到最先进的液压与气压传动技术,通过对基础知识的透彻讲解,使学生在以后学习最先进的液压与气压传动技术时应比社会人员快,即教会学生掌握最有效学习液压与气压传动的方法。现今社会,是一个终身学习的社会。教会学生在以后的工作中如何自己查阅相关的技术资料,如何近一步提高自己,掌握一套有效的学习方法至关重要。
1.2 应注重学生动手能力的培养
技工学校培养学生的目标定位在,培养适应社会主义现代化生产建设的新型工人。这就要求我们培养的学生动手能力要强,具有适应企业生产一线要求的能力。对于复杂的液压与气压传动回路,我们不要求学生有设计的能力,只要能动手操作和维修就可以了,这样在很大程度上减轻了教师和学生的负担,使我们的教学目标更明确。在教学过程中以培养学生的动手能力为主。
如在讲解液体的流动性质时,可稍微简要一点,而在讲解液压动力滑台的工作原理工作油路是时一定要细致分析。(见图1)电磁铁1YA通电,2YA、3YA断电,油液经液压泵行程阀实现差动连接,实现快进。如按下行程阀,系统压力升高,单向阀5关闭,切断差动连接,实现一次工进。一次工进终了时,3YA通电由调速阀8来调节流量实现二次工进。如碰到死挡铁则压力进一步升高,使压力继电器发出信号给时间继电器,在未达到延时时间前,滑台停留,时间结束时,时间继电器经延时发出信 号,2YA通电,1YA、3YA断电退回。对液压系统分析结束时,再绘制一张电磁铁和行程阀的动作顺序表。(见表1)课后可成立液压传动兴趣小组,组织学生把各液压元件组装起来,检测是否符合传动要求。这样很大程度上提高学生的动手能力。
2 液压与气压传动教学的基本原则
液压与气压传动教学的基本原则是我们开展教学工作的依据,对我们的教学工作具有指导性的作用。只有正确的原则为指导,我们的教学工作才能顺利的进行。
2.1 坚持理论联系实践的原则
液压与气压传动课程和生产实践存在密切的关系,在教材及习题中经常有许多现实生活中的例子,通过对各个不同具体案例的分析,达到理论和实践相互结合相互促进的目的。理论知识可正确的指导实践工作,反过来,实践也能帮助学生更好的理解理论知识。在教学过程中,我们都有这样的体会,和实际生产密切相关的例子学生喜欢听,教师容易讲,而与实际生产相差太远的一些知识点,用途不是太大,学生听起来乏味,教学效果相应也不是太理想。
2.2 应坚持应用与研究相结合的原则
液压与气压传动的教学目的是培养学生具有一定的液压基础知识,明确各种液压元件在液压传动过程中的作用及能对简单液压回路作正确的分析。只有坚持应用与研究相结合的原则,才能不断的更新知识,适应不断变化的形势需要。现在科学技术发展日新月异,企业技术改革频繁,只有坚持应用与研究相结合的原则才能适应不同岗位的要求,才能适应液压与气压传动的发展。
2.3 还应坚持循序渐进的原则
遵循循序渐进的原则是由学生的认识发展水平所决定的。在教学过程中,应注重先讲解各种基本概念,不同液压元件工作原理,最后讲解各基本回路,并且也是由简单到复杂。
3 液压与气压传动教学方法的改革
教学方法在整个教学过程中起着关键的作用,教学方法得当可以达到事半功倍的效果,教学方法不当,教师白费了力气,学生对教学过程中的知识点也掌握不好。结合液压与气压传动课程的性质和实际教学的特点,在液压与气压传动过程的教学中,我们应注意以下几个方面。
3.1 在液压与气压传动课程中我们应注重实验教学
实验教学不仅可以把抽象的知识转化为感性的认识,使学生容易接受和理解,还可以激发学生的学习兴趣。试验可以帮我们更好的理解各种元件的功用,强化学生的记忆。
3.2 我们还应注重多媒体等先进教学仪器的应用
如 :在讲解溢流阀、减压阀的工作原理的过程中,应用多媒体课件直观形象,一看就懂,即节省了教学时间,又提高了教学的效果。
3.3 应采用讨论式、交互式的教学方法
教学的过程是教师与学生教与学的一个互动过程,教师应认真细致的钻研教材,精心的选择教学的内容,分清重点、难点,把教学的过程安排的具有一定的艺术性。教学过程中采用讨论式、交互式的教学方法,可充分调动学生的积极性和主动性。增加学生对知识的求知欲,培养学生学习的兴趣,从而提高教学效果。
3.4 为了加强液压传动课程学习过程中学生的学习兴趣
教学过程中应不断创新教法,在教学过程中教师根据教学内容的特点,可以采取诸如自学辅导法、质疑答疑等多种启发式的教学方法,这些方法都能收到较好的教学效果,这不仅能引起学生的兴奋感和愉悦感,而且学生在这种气氛下,能更牢固的掌握所学知识。
4 液压与气压传动的作业布置
适量的作业可以达到巩固课堂知识的作用,可对所学知识的掌握情况进行有效的检测,作业的布置情况在很大程度上影响了学生对知识的掌握,在把书本知识变成学生自己知识的过程中起到了关键的作用。
4.1 课后作业布置要有明确的目的性和针对性
作业的每一题都要有它的目的,是考察学生对知识点的记忆情况,还是考察学生对工作原理的理解情况,还是考察学生对综合问题的分析能力,切忌课外作业的盲目性,重复性,让学生做大量机械重复性的工作。如在讲解液压元件的时候,应根据液压控制阀的分类,设计不同的题目类型,有目的的考查是压力控制阀,或是流量控制阀还是方向控制阀。做到精选精练,考查的知识点不但全面,而且有一定的目的性,达到巩固知识,检验教学效果的目的。
4.2 教师布置习题在题型和题类上要精选
针对学生在不同阶段的学习情况,可设立基本题、提高题、综合题、变式题、探索题等题型。根据不同对象的学生,可布置必作题、选作题等不同的题类,使全体学生都能通过作业得到相应提高。杜绝作业布置的随意性。如在讲解液压传动实例时,针对液压系统简单、液压元件少的题目,可作为必做题。对于复杂的系统,可让学生探索新知,肢解成几个简单的基本回路分析。
4.3 课后作业的形式应丰富多样,对不同形式的作业应明确不同的完成要求
由于题型的多样性,能很大程度上减轻学生作题的疲劳性,使学生在新鲜感很强的状态下完成巩固课本知识的目的。在题目的设计过程中多设计开放式的题型,不但要问清是什么,还要问清为什么。
关键词：液压传动 启发式教学 专业视角
《液压与气压传动》是一门介绍以流体作为介质进行动力传递的课程，是机械工程类专业必修的专业基础课。课程的教学任务是让学生掌握液压与气压传动的基本原理和组成，掌握各类主要元件的结构、工作原理、特点、应用和选用方法，掌握各类基本回路的功用、组成和应用场合，熟悉几种工程中常见的液压系统，了解液压与气动系统的分析与设计方法。该课程知识体系较繁杂，授课教师普遍反应课堂教学环节时间紧、任务重，因而采用的教学方法也较单一，以知识灌输为主，与学生互动环节较少，显然已经无法满足新形势下人才培养的要求。
国家教育部于2010年6月23日正式启动实施“卓越工程师教育培养计划”，在此背景下，我校为提高学生创新能力、培养出更多更好适应经济社会发展需要的高质量、各类型工程技术人才，对《液压与气压传动》教学体系及方法进行了深入的改革，主要内容包括：（1）摈弃原有的填鸭式课堂教学模式，实施启发式教学，通过合理的创设问题，引导学生积极思考问题，唤醒学生的求知欲，培养学生正确的思维方法，充分发挥学生的主观能动性；（2）加强实践环节，限制实验小组人数，增加实验数量，提高学生参与意识，培养创新能力；（3）改革课程考核方式，引入课程创新兴趣小组活动，激发学生学习兴趣。教改的效果十分显著，新的教学模式注重激发兴趣、启发思维、培养创新，校督导组教师与学生均给予了肯定，本文总结了教改中在课堂教学环节引入启发式教学的一些经验。
一、合理安排课堂教学内容
教改前，我校的《液压与气压传动》课程需课堂讲授的内容包括液压技术、气动技术和液压控制技术基础三部分，采用的教材是《液压与气压传动》《液压控制系统》。课堂教学环节48学时，实验教学环节8学时，授课教师普遍感到课程涉及的内容多，知识面广，相应地，授课时间也比较紧。为完成大纲规定的教学任务，教师只能以传统的理论教学、知识灌输为主，与学生互动环节较少，教学方法十分单一。教学过程中虽然配备多媒体，通过色彩丰富的配图、视频和动画帮助学生理解元件和基本回路的结构、工作原理等，但由于是教师唱独角戏，随着课程的进行，学生难免产生“审美疲劳”，多媒体的效果大打折扣，甚至让学生产生惰性，教学效果远低于预期。
得益于学校启动的新版教学大纲修订，《液压与气压传动》课程组经过广泛调研和讨论并报校学术委员会同意，对该课程进行了拆分和精简。调整后的课程只重点讲授液压元件和基本回路，典型液压系统和液压系统分析、设计部分只作简要介绍，课堂教学环节32学时，实验教学环节8学时。新增设了《液压传动系统》和《气动电子技术》两门选修课，分别重点讲授液压系统分析、设计方法和气动技术基础。考虑到液压控制技术相关知识对本科生来说过于深奥，且相关课程多在研究生培养阶段开设，与其浅尝辄止，不如干脆舍弃。
精简后的液压传动课程虽然内容有所减少，但课堂教学环节学时也被大量压缩，如果仍坚持面面俱到的讲授，显然与教改的主旨背道而驰。为提升教学效果和效率，我们在本次教改中尝试了安排较多的自学内容，通过课堂讲授和课后自学相结合，让学生充分发挥主观能动性去汲取书本知识，开动脑筋思考。
当然，该项措施也考虑到了如何对部分主动学习不够积极的学生进行督促，主要采取的措施包括：在校精品课程网站增设签到功能，而且学生必须在一定时间阅读完相关内容并回答若干自检问题才能完成签到，这部分表现计入考勤和平时成绩；课题随机抽查自学情况，严惩完成情况不好的学生。
二、创设问题，活跃课堂氛围
为改变课堂氛围一潭死水的状况，本次教改在每一单元教学中都针对某个知识难点，通过创设一系列问题方式，引导学生积极思考问题，唤醒学生的求知欲，促使学生主动参与知识的接受，很大的提高了教学效果。例如，在讲解斜盘式轴向柱塞泵结构特点时，由于已要求学生熟悉其基本工作原理，教师只需首先利用动画展示一下泵内部油液的流动，带领学生一起复习一下该类型泵如何将机械能转化为压力能。接下来，引导学生观察斜盘式轴向柱塞泵中有几对运动摩擦副，待同学进入情境模式中后，马上提问如果这些高速运动摩擦副的摩擦会不会出问题，有什么后果？抛出这个问题后，同学们积极思考，会从结构、材料、热处理等方面回答，课堂氛围马上活跃起来。教师在讨论过程中，一方面，要注意保持同学们思维的积极性；另一方面，也要注意适当引导，顺其自然的带出斜盘式轴向柱塞泵中的一些关键结构。例如，滑履及其润滑、柱塞平衡槽等。
此外，教师在授课过程中还要注意引导学生自己去找问题，进一步激发学生思考。例如，在讲授溢流阀章节时，可以先卖个关子，强调工程中低压、小流量系统选用直动式溢流阀，先导型溢流阀用于大流量、高压系统，引导学生质疑原因是什么。学生提出质疑后，教师不是直接进行讲解，而是和学生一起激烈讨论，鼓励学生从本质、机理方面去分析，最好是鼓励学生走上讲台，利用所学过的力学相关知识画出主阀芯处于某一平衡位置时的受力模型，其他学生也参与其中并展开激烈争论，尽其所能地拓开思路，激发出学习的乐趣。
三、小组汇报，拓宽专业视角
无法否认的一点是，与其它大部分高校类似，我校的《液压传动》课程教学内容以及采用的教材过于偏重基础，与液压行业的日新月异相比显得比较陈旧。例如在讲授各类阀工作原理时仍以管式阀或板式阀为例，殊不知这当中许多类型产品的市场已经大大萎缩，让位给插装阀了；对变量泵的讲解也是浅尝辄止，大多只讲授限压式变量泵，殊不知为了降低液压系统能耗、提高控制特性，市场上成熟的变量泵产品十分丰富，如恒功率变量泵、负载敏感变量泵，等等。此外，我们还忽视了很多现代液压十分重要的技术，如电液伺服阀、电液比例阀、集成块、节能元件与回路等。
为了弥补上述短板，本次教改中，我们尝试让学生以小组为单位，选择某个课堂教学无暇顾及的技术为课题，通过查阅学术期刊和国内外大公司网站，搜集一些高水平产品的技术资料进行精细研读，完全理解透彻后先讲解给小组成员听并回答组员们的疑问。然后，对搜集到的资料进行归纳总结，并做成PPT，由教师择优并安排组成在班级宣讲，对于表现好的小组以加分的形式进行激励。通过查阅高水平学术期刊和国内外液压相关大公司网站，学生们了解了液压传动最新的学术成果和行业动态，大大扩大了同学们的专业视角，增强了自主学习能力和表达能力。
四、结论
液压传动在国民经济各行业都得到了非常广泛的应用，但与一些发达国家相比，我国的液压行业竞争力比较弱，迫切需要高校培养一大批具有创新能力的高水平液压人才。我校的《液压传动》教学改革通过合理安排课堂教学内容、引入启发式教学、安排小组汇报等措施，学生学习的主观能动性得到了充分发挥，课堂氛围变得活跃，教学效果改善显著，值得同行参考。
参考文献：
[1]许福玲，陈尧明.液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2010.
[2]张海平.中国大学液压教材必须作重大改进[J].液压气动与密封，2009，（06）：1-5.
[3]芮宏斌，周春国，高峰.以“卓越工程师教育培养计划”促进“液压与气压传动”课程教学改革实践[J].液压与气动， 2012， （06）：92-96.
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