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第一章液压系统认知
本章主要通过讲述液压千斤顶和磨床工作台的液压传动系统实例,初步认识液压系统,运用帕斯卡原理讲述了液压与气压传动的工作原理,强调了液压与气压传动的两个重要特征,并通过流体力学基础知识解决工作介质处于静止状态和运动状态时的实际问题。
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●1.1认识液压系统
本节主要讲述了液压传动的工作原理、系统组成及各部分所起的作用,以及相较于其他传动方式其优缺点。并初识液压系统图,理解图形符号的意义。通过液压千斤顶和磨床工作台的液压传动系统实例,运用帕斯卡原理,讲述了液压与气压传动的工作原理,以学习液压与气压传动中两个相互独立的重要特征:系统的工作压力取决于负载;负载的运动速度取决于流量。在本专题,将从三个方面认识液压系统。
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●1.2液压工作介质
本节从油的分类入手,讲述了液压油的作用、分类及性质,重点讲述了液压油黏性的表征参数——黏度的三种表示方法及其单位,理解液压油牌号的意义,熟知液压油的类型及其选用的原则。在本专题,将从分类和性质两个方面讲述液压工作介质。
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●1.3流体力学基础
掌握液体平衡和运动的主要力学规律对于正确理解液压传动原理和使用液压系统至关重要,本节主要讲述流体静力学和动力学基础知识。静力学部分主要讲述压力的表示方法及其相互之间的转换关系、液体的静力学特性、静力学基本方程;动力学部分主要讲述流量连续性方程和伯努利方程,重点讲述了理想液体的伯努利方程与实际液体的伯努利方程的区别,理解方程中每一项的物理意义,通过实例讲述运用实际液体伯努利方程解决实际问题的方法。
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第二章液压传动系统的组成
液压传动系统的组成除了液压工作介质以外,还有液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件四大部分,本章主要讲述了这四类液压元件的工作原理、结构组成、性能参数及其应用。
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●2.1液压动力元件
液压泵是液压系统的动力元件,其性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性,本节主要讲述了容积式泵的工作原理、主要性能参数,重点讲述了齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的工作原理、性能特点和适用场合。
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●2.2液压执行元件
液压执行元件是将液压能转换为机械能的一种能量转换装置,液压缸和液压马达都是液压执行元件,本节主要讲述了不同类型液压缸的结构组成和其速度推力特性,还讲述了高速马达和低速大转矩马达的工作特性及其适用场合。
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●2.3液压控制元件
液压控制元件用于控制液压系统中油液的流动方向、压力和流量,从而控制液压执行元件的运动状态,本节从压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三个方面,分别讲述了液压控制阀的功能与要求、工作原理与结构、性能特性与图形符号,并讲述了通过液压控制阀实现液压系统不同控制功能的方法。
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●2.4液压辅助元件
液压系统的运行也离不开液压辅助元件,本节主要讲述了蓄能器、过滤器、油箱的功能、类型、性能特点及其适用场合。
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第三章液压基本回路
液压基本回路是液压传动系统的基本组成单元:用于控制执行元件运动方向的变换、启停和锁紧的为方向控制回路;用于控制整个系统或局部油路的工作压力的为压力控制回路;用于控制和调节执行元件的速度的为速度控制回路;用于控制几个执行元件相互间的工作循环的为多缸工作控制回路。本章主要讲述了这四种液压基本回路的实现方法、原理、作用、特点及其应用。
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●3.1方向控制回路
方向控制回路是通过控制进入执行元件液流的通、断或变向来实现执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路,回路中采用不同的液压元件可以实现相同的功能,本节主要从换向回路和锁紧回路两部分讲述方向控制回路的组成、原理、作用、特点及应用场合。
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●3.2压力控制回路
压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或系统某一部分压力的回路,本节通过压力控制回路的主要类型:调压、卸荷、减压、增压、保压、平衡、背压回路,讲述各个压力控制回路的组成、原理、作用、特点及应用场合。
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●3.3速度控制回路
速度控制回路用来控制同一执行元件的运动速度、运动状态以及运动方式,本节主要从节流调速、容积调速、容积节流调速、增速和速度换接回路五部分,讲述各个速度控制回路的组成、原理、作用、特点及应用场合。
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●3.4多缸工作控制回路
液压系统中一个油源给多个执行元件供油,各个执行元件会因回路中压力、流量的影响而在动作上受到互相牵制,因此可以通过压力、流量、行程控制来实现多执行元件预定动作的要求,本节主要从顺序动作回路、同步回路和互不干扰回路讲述多缸工作控制回路的组成、原理、作用、特点及应用场合。
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第四章液压传动系统实例
本章选取了三个典型液压传动系统实例,结合液压传动的基本知识和基本原理,分析液压传动系统的基本回路,讲述了阅读液压系统图的方法,归纳总结液压传动系统的工作特点。
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●4.1组合机床动力滑台液压传动系统
应用于自动加工生产线的组合机床通常由动力头、滑台、床身、立柱等组成,液压动力滑台即可用于组合机床作为完成直线运动的动力部件。本节以YT4543型液压动力滑台为例,讲述液压传动系统的工作过程,进一步学习液压元件的功用和基本回路的合理组合,形成阅读液压系统图的思路,熟悉阅读液压系统图的基本方法。
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●4.2汽车起重机液压传动系统
汽车起重机是应用较广的一类起重运输机械,它具有机动性好,承载能力大,适应性强的特点。本节以Q2-8型汽车起重机为例,讲述液压传动系统的工作原理和特点,进一步理解液压元件的功用和基本回路的组合功能,熟悉阅读和分析液压系统图的基本方法。
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●4.3数控车床液压传动系统
机械制造加工离不开数控机床,其中数控车床是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床,而数控车床离不开液压传动技术的应用。本节以MJ—50型数控车床的液压传动系统为例,讲述液压传动系统的工作原理和特点,进一步理解液压元件的功用和基本回路的组合功能,熟悉阅读和分析液压系统图的基本方法。
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第五章气压传动系统
本章主要介绍气压传动系统基本原理、常见元件、气动回路等知识,通过典型气压传动系统的学习,重点介绍气压传动在日常生活中的应用、工作原理和常见故障及其排除等知识。
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●5.1气压传动认识
通过某气动剪切机这一实际的应用案例,认知气压传动,学习气压传动系统的工作原理、气压传动系统的组成以及气压传动的特点。
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●5.2气压传动元件
根据气动元件和装置的不同功能,可将气压传动系统分成以下五部分,暨气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质(暨压缩空气)。本节课主要学习气动系统中的相关元器件。
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●5.3气动回路
本节课主要学习气压传动中的基本回路和昌用回路。任何复杂的气动控制回路均由一些简单的、具有特定功能的基本回路组成,包括换向回路、压力控制回路、速度控制回路。而气压传动常用回路是指实际应用中经常会遇到的典型应用回路,一般有安全保护回路、同步动作回路、自动往复回路和延时回路等。
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●5.4气压传动实例
本部分主要学习几个典型的气压传动系统,主要介绍气液动力滑台气压传动系统、工件夹紧气压传动系统、汽车车门的安全操纵系统、东风EQ1092型汽车主车气压制动回路、数控加工中心气动换刀系统和气动计量系统,在本部分内容的学习中,除了重点介绍各个典型系统工作原理及工作过程外,还将穿插学习气压传动系统元件常见故障和电气控制气动控制相关知识。
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第六章实操
本章通过六个典型的液压回路,学会通过观察铭牌符号认识各种液压元件,能够选用正确的液压元件并搭建回路,通过调节操作液压元件观察压力表及活塞杆的运动情况,以提升实践动手能力。
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●6.1手动换向阀换向回路
通过手动换向阀换向回路的搭建,理解手动换向阀的作用,操作对比两种换向阀控制执行元件时的不同之处。
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●6.2溢流阀的原理与应用
通过溢流阀回路的搭建,理解溢流阀的作用,调节溢流阀并观察系统的压力变化情况。
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●6.3减压阀的原理与应用
通过减压阀回路的搭建,理解减压阀的作用,调节减压阀并观察系统的压力变化情况,并对比溢流阀和减压阀的功能不同之处。
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●6.4电磁换向阀换向回路
通过电磁换向阀换向回路的搭建及其控制电路的连接,理解三位四通电磁换向阀的中位机能,深度理解自锁、互锁、中间继电器的使用意义。
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●6.5回油节流调速回路
通过回油节流调速回路的搭建,理解节流阀的工作原理与应用。
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●6.6并联调速阀的同步回路
通过搭建并联调速阀实现的两个液压缸的同步回路,理解单向调速阀的工作原理与应用,并观察工作过程。