机械基础带传动教案

机械基础带传动教案（通用6篇）

篇1：机械基础带传动教案

机械基础电子教案 7．1

带传动

【课程名称】

带传动 【教材版本】

栾学钢主编。机械基础（多学时）。北京：高等教育出版社，2010 栾学钢主编。机械基础（少学时）。北京：高等教育出版社，2010

【教学目标与要求】

一．知识目标

1． 了解带传动的特点、结构、标准和材料。

2． 掌握带传动的失效形式、传动比、安装与维护。二．能力目标

1． 掌握带传动的主要优点，V带的结构与标准。

2．熟悉常用带轮的材料、结构。掌握带传动的安装与维护要求。三．素质目标

1． 熟悉带传动的优缺点和应用场合。2． 了解V带和带轮的结构与标准。

3． 能够正确安装带传动，进行调整维护保证设备正常工作。四．教学要求

1． 使学生了解带传动的应用场合，比较各类型带传动的特点和V带传动的优点。2． 了解组成带的结构及标准。了解带轮槽的标准结构。3． 掌握带传动的安装、调整与维护方法。【教学重点】

1． 带传动的主要优点及缺点，带的标准。2． 带传动的安装调整与维护。【难点分析】

为什么带传动不能保证准确的传动比？从V带的橡胶材料容易产生弹性变形，和V带传动是靠带与带轮之间的摩擦力传递动力来分析。可举例随身听录音机的电机就是靠橡胶带来带动录音带转动的，使用一段时间后，发现声音变调，带速变慢，其原因就是带与带轮之间的摩擦力变小，带在带轮上产生弹性滑动而引起的。带传动的弹性滑动是自身材料引起的，因此是不可避免的，也就不能保证准确的传动比。也可举洗衣机为例。【教学方法】

演示与讲授相结合，配合带的实物比较型号与材料和断面形状。【学生分析】

1． 由于新一章内容，学习方法应作调整，用构件之间的传递运动来学习。注意联系实际，多带实物演示，激发学习热情。

2． 在教学中尽量发挥学生主体作用，多设问，多提问，活跃课堂气氛，多给学生思考和表现自己的机会。

【教学资源】

1． 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2010。【教学安排】

3学时（135分钟）【教学过程】 一．导入新课

前面所讲的常用平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构都是靠构件之间的作用力来驱动相邻构件运动的。而机械传动是靠构件之间的摩擦或啮合来传动的，以改变从动件的速度大小，实现减速、增速、变速或改变力与力矩的变化，但从动件的运动都是匀速的，连续的。常用的机械传动有五种。即：

摩擦传动有摩擦轮传动和带传动二种。

啮合传动有齿轮传动，蜗杆传动和链传动三种。

二．讲授新课

1． 带传动的组成：主、从动带轮和传动带。工作时靠带与带轮之间接触面产生的摩擦力来传递运动和动力，属于利用中间挠性件的摩擦运动。2． 带传动的类型、特点和应用

类型很多，如图7－

1、2所示。教师可以演示带去的实物。

带传动的特点很多，重点要记住优点是传动平稳，能吸收振动、无噪声，过载能打滑起保护作用；主要缺点是不能保证准确的传动比。所以，一般安装在与电机直接相连接的传动轴上。3．V带的结构

由于相同条件下V带传递功率是平皮带的3倍左右，因此V带应用最广。根据传递功率大小，分为七种型号，Y、Z型号的皮带断面较小，常用于家用电器上。依次为A、B、C、D、E,随着皮带断面形状逐渐变大，传递的功率也相应变大。

除了断面尺寸外，由于V带做成环形的密封整体，不能断开调整长度，所以国家已制定标准的基准长度系列，使用中应按标准进行选择。4．带轮材料、结构

工业上常用带轮材料为HT150铸铁，具有足够强度，易于加工，价格便宜的特点；在低速或轻载中常用工程塑料或铝合金，如洗衣机的大带轮选用工程塑料，而小带轮用铁板制成。

轮槽的结构与带相配合使用，在中性层处的尺寸相同。由于带传动时，带在小轮中的弯曲变形较大，内侧受压缩变形，为了保证带与带轮充分的接触以产生足够的摩擦力，将V带的楔角做成40°，而带轮的楔角依型号和小带轮直径的变化而变化，分别为32°、34°、36°和38°四种。4．带传动的失效形式

当载荷超过带传动所能传递的动力时带在带轮上打滑，和摩擦带疲劳撕裂是带传动的主要失效形式。

为了增大传动时的接触摩擦角，使传递的动力最大，要求带传动的下边为紧边，上边为松边。5．带传动的传动比

带传动的传动比为主动轮的转速与从动轮的转速之比，也等于从动轮的基准直径与主动轮的基准直径之比。传动比一般小于3。6．V带传动的张紧，安装和维护

该内容是中职学生的学习重点，与生产操作密切相关。带的张紧是保证带产生足够的摩擦力为前提，因此要经常进行张紧，方法很多，如图7－

11、12所示。

带的安装中，如果是新带，即使是相同型号和规格，由于弹性材料的原因，带的基准长度都有一定的误差，所以应当注意选择相同内周长的带安装在同一带轮上，避免因为个别带长度过长而不能正常工作。同时注意新旧带不能一起使用。

在装卸V带时，如果调近两带轮的中心矩，可以很方便地将带拆卸或安装。如果不调整两轮中心矩，硬将带从带轮上撬下来，一定要先把带从大轮上撬下来；安装时应先把带套在小轮上，再将带从大轮上盘上去，此时应特别注意不能用手直接操作，防止将手夹在带与带轮之间，那将是悲剧。

带在带轮上地松紧一定要符合10-15mm的压下要求，过松不能传递足够的摩擦力和扭矩，过紧将会增大压轴力，加大对轴承的径向载荷。如果是滑动轴承，将加剧磨损。如洗衣机皮带太松，水流缓慢，衣服洗不净；如果皮带过紧，波轮轴很快过度磨损产生中间漏水。

三．小结

1．带传动的工作特性与机构有何不同，带传动最主要的优缺点。2．V带与带轮已标准化，应按标准选用。

3．带的安装、调整与维护应该注意的几个问题。

四．布置作业

【课后分析】

篇2：机械基础带传动教案

习题与参考答案

一、判断题：

1．限制带轮最小直径的目的是限制带的弯曲应力。

A．正确 B.错误

2．同规格的窄V带的截面宽度小于普通V带。

A．正确 B.错误

3．带传动接近水平布臵时，应将松边放在下边。

A．正确 B.错误

4．若设计合理，带传动的打滑是可以避免的，但弹性滑动却无法避免。

A．正确 B.错误

5．在相同的预紧力作用下，V带的传动能力高于平带的传动能力。

A．正确 B.错误

6．带传动中，实际有效拉力的数值取决于预紧力、包角和摩擦系数。

A．正确 B.错误

7．带传动的最大有效拉力与预紧力、包角和摩擦系数成正比。

A．正确 B.错误

8．适当增加带长，可以延长带的使用寿命。

A．正确 B.错误

9．在链传动中，如果链条中有过渡链节，则极限拉伸载荷将降低。A．正确

B.错误

10．链轮齿数越少，越容易发生跳齿和脱链。A．正确

B.错误

11．在链传动中，链条的磨损伸长量不应超过1%。A．正确

B.错误

12．为了使各排链受力均匀，因此链的排数不宜过多。A．正确 B.错误

13．齿形链上设有导扳，内导板齿形链的导向性好。

二、选择题：

1．选取V带型号，主要取决于（）。

A.带传动的功率和小带轮转速 B.带的线速度 C.带的紧边拉力

2．设计带传动时，考虑工作情况系数KA的目的是（）。A.传动带受到交变应力的作用 B.多根带同时工作时的受力不均 C.工作负荷的波动

3．V带的楔角为40°，为使带绕在带轮上能与轮槽侧面贴合更好，设计时应使轮槽楔角（）。

A.小于40° B.等于40° C.大于 40°

4．在下列传动中，平均传动比和瞬时传动比均不稳定的是（）。A．带传动 B.链传动 C.齿轮传动

5．用张紧轮张紧V带，最理想的是在靠近（）张紧。A.小带轮松边由外向内 B.小带轮松边由内向外 C.大带轮松边由内向外

6．带在工作时受到交变应力的作用，最大应力发生在（）。A.带进入小带轮处 B.带离开小带轮处 C.带进入大带轮处

7．某带传动中主动轮传递的转矩为70 N〃m。已知主动抡的直径为200mm，初拉A．正确

B.错误

力为800N，则紧边拉力为（）。A.950 B.1150 C.1500

8．传动带在工作时，要受到离心应力的作用，离心应力通常是（）。A.出现于绕在带轮上的带体 B.均匀地分布在整根带各处 C.不均匀的分布在整根带各处

9、带传动不能保证精确的传动比，其原因（）。A、带容易变形和磨损 B、带在带轮上打滑

C带的弹性滑动 D、带的材料不遵守胡克定律

10、带传动的设计准则为（）。A 保证带传动时，带不被拉断

B保证带传动在不打滑的条件下，带不磨损

C保证带在不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度

11、普通V带轮的槽楔角随带轮直径的减少而（）。A、增大 B、减少 C、不变

12、V带轮槽楔角φ与V带楔角θ之间的关系（）。A、φ＝θ B、φ>θ C、φ<θ

13、设计V带传动时发现V带根数过多，最有效的解决方法是（）。A、增大传动比 B、加大传动中心距 C、选用更达截面型号的V带

14、带传动中紧边拉力为F1。松边拉力为F2。则其传递的有效圆周力为（）。A、F1+F2 B、(F1-F2)/2 C、(F1+F2)/2 D、F1-F2

15、要求单根V带所传递的功率不超过该单根V带允许的功率P0，这样，带传动就不会发生（）失效。A、弹性滑动 B、疲劳断裂

C、打滑和疲劳断裂 D、打滑 E、弹性滑动和疲劳断裂

16、在普通V带传动中，从动轮的圆周速度低于主动轮，则v2

17、设计V带传动时，如小带轮包角过小（<1200），最有效的解决方法是（）。A、增大中心距 B、减少中心距 C、减小带轮直径

18、带传动的传动比与小带轮的直径一定时，若增大中心距，则小带轮上的包角（）。

A、减少 B、增大 C、不变

19、带传动在工作时产生弹性滑动是由于（）。A、包角太小 B、初拉力F0太小

C、紧边拉力与松边拉力不等 D、传动过载 20．链传动人工润滑时，润滑油应加在（）。A.紧边上 B.链条和链轮啮合处

C.松边内、外链板间隙处

21．当链传动的速度较高且传递的载荷也较大时，应选取（）。A．大节距的单排链 B.小节距的单排链 C.两者均可

22．滚子链传动时，滚子的作用是（）。A.缓和冲击 B.减小套筒与轮齿间的磨损 C.提高链的极限拉伸载荷

23．链条磨损会导致的结果是（）。A.销轴破坏 B.链板破坏 C.套筒破坏 D.影响链与链轮的啮合

24．链传动大链轮齿数不宜过多的原因是（）。

A.为减小速度波动 B.避免传动比过大 C.避免磨损时过早脱链

25、链传动人工润滑时，润滑油应加在（）

A、紧边上 B、链条和链轮啮合处 C、松边上

26、链传动中，p表示链条的节距，z表示链轮的齿数。当转速一定时，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应（）。

A、增大p和z B、增大p，减小z C、减小p和z D、增大z，减小p

27、链传动中，一般链条节数为偶数，链轮齿数为奇数，最好互为质数，其原因是（）。

A、磨损均匀 B、抗冲击能力大 C、减少磨损与胶合 D、瞬时传动比为定值

28、当链传动的速度较高且传递的载荷也较大时，应选取（）。

A、大节距的单排链 B、小节距的多排链 C、两者均可

29、链传动中，限制链轮最小齿数的目的是为了（）。

A、减少传动的运动不均匀性和载荷 B、防止链节磨损后脱链

C、使小链轮轮齿受力均匀 D、防止润滑不良时加速磨损 30、链传动中作用在压轴上的压力要比带传动小，这主要是由于（）。A 这种传动只用来传递小功率 B、链的质量大，离心力也大 C、啮合传动不需很大的初拉力 D、在传递相同功率时圆周力小

31、滚子链传动中，滚子的作用是()。

A、缓和冲击 B、减少套筒与轮齿间的磨损 C、提高链的极限拉伸载荷 D、保证链条与轮齿间的良好啮合

32、链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动（）。A、工作平稳 B、链条与链轮轮齿磨损均匀 C、提高传动效率 D、避免采用过渡链节

33、链条磨损会导致的结果是（）。

A、销轴破坏 B、链条与链轮轮齿磨损均匀

C、套筒破坏 D、影响链与链轮的啮合，导致脱链。

34、链传动的瞬时传动比等于常数的充要条件是（）。

A、大齿轮齿数Z2是小齿轮齿数Z1的整数倍 B、Z2=Z1 C、Z2=Z1，中心距是节距p的整数倍 D、Z2=Z1，a=40p

35、链传动大链轮齿数不宜过多的原因是（）。

A、为了减少速度波动 B、避免传动比过大 C、避免磨损时过早脱链

36、应用标准滚子链传动的许用功率曲线，必须根据（）来选择链条的型号和润滑的方法。

A、链条的圆周力和传递功率 B、小链轮的转速和计算功率 C、链条的圆周力和计算功率 D、链条的速度和计算功率

37、链传动张紧的目的是（）。

A、使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率

B、使链条与轮齿之间齿数摩擦力，以使链传动能传动运动和功率 C、避免链条垂度过大时齿数啮合不良 D、避免打滑

38、链传动中心距过小的缺点是（）。

A、链条工作时易颤动，运动不平稳 B、链条运动不均匀性和冲击作用增强 C、小链轮上的包角小，链条磨损快 D、链条铰链易发生胶合三、填空题

1、带传动中，传动带所受的三种应力是（）应力，（）应力和（）应力。最大应力等于（），它发生在（）处，若带的许用应力小于它，将导致带的（）失效。

2、带传动中，打滑是指（），多发生在（）轮上。即将打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为（）。

3、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大，将使（），从而使带的有效拉力值减小。

4、控制适当的预紧力是保证带传动正常工作的重要条件，预紧力不足，则（）；预紧力过大则（）。

四、简答题

1.带传动是如何工作的？有哪几种类型？带传动为什么要定期张紧？有哪些张紧方法？带传动有哪些优缺点？

2.带传动的紧边与松边有何关系？

3.平皮带与V形带在条件相同时？哪个传递动力大？为什么？

4.最大应力包括哪几部分？出现在何处？

5、何谓带传动的弹性滑动？带绕过主动轮时，带速是落后还是超前轮速？ 计算 带许用功率时，为什么要对基本额定功率进行修正？

7.对小带轮的包角有何限制？可采取哪些措施可增大包角？

8.链传动有哪些特点？传动范围如何？链传动有哪些优缺点？

9.链传动的主要参数是什么？为什么链条的节数最好取偶数？而链轮齿数最好取奇数？

10.链传动的布臵原则如何？

参考答案

一、判断题：

1、A

2、B

3、B

4、A

5、A

6、B

7、A

8、A

9、A

10、B

11、B

12、A

13、A

二、选择题

1、A

2、C

3、A

4、A

5、C

6、A

7、B

8、B

9、C

10、C

11、B

12、C

13、C

14、D

15、C

16、A

17、A

18、B

19、C 20、C

21、B

22、B

23、D

24、C

25、C

26、D

27、A

28、B

29、A 30、C

31、B

32、D

33、D

34、C

35、C

36、B

37、C

38、C

三、填空题

1、拉应力；离心拉应力；弯曲应力；σ1+σc+σb；带的紧边开始绕上小带轮；疲劳

fa

2、带预带轮之间发生显著的相对滑动；小；F1/F2=e3、小带轮包角过小

4、运动是易跳动和打滑；带的磨损加剧、轴受力大。

四、简答题：

1.带传动是如何工作的？有哪几种类型？带传动为什么要定期张紧？有哪些张紧方法？带传动有哪些优缺点？

答：带以一定的预紧力紧套在两个带轮上，由于预紧力的作用，带和带轮的接触面上就产生了正压力。主动轮和带产生的摩擦力驱使带运动，带和从动轮相对运动，产生摩擦力，带作用在从动轮上的摩擦力带动从动轮运动。

在带传动中，常用的有平带传动，V 带传动，多嘁带传动和同步带传动等。各种材质的 带都不是完全的弹性体，在变应力的作用下，经过一定的时间的运转后，就会由于弹性变形而松弛，使传动能力降低。为了保证带传动的能力，应定期检查，如果发现不足时，必须张紧，才能正常工作。

带传动的优点：带传动结构简单，传动平稳，造价 低廉，以及缓冲共振，还可以对电机过载保护。

缺点：带易磨损，寿命短，产生弹性打滑，不能保证精确的传动比。

2.带传动的紧边与松边有何关系？

答：紧边拉力和松边拉力二者的临界值的关系为：F1=F2*e^(f*α)3.平皮带与V形带在条件相同时？哪个传递动力大？为什么？ 答：V带大，当量摩擦系数大。

4.最大应力包括哪几部分？出现在何处？

答：最大应力包括拉应力，弯曲应力，离心应力。带中可能产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上小带论处。

5、何谓带传动的弹性滑动？带绕过主动轮时，带速是落后还是超前轮速？ 答：由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称为带传动的弹性滑动，弹性滑动是带传动的固有现象。落后。计算 带许用功率时，为什么要对基本额定功率进行修正？

答：考虑到传动比不等于1时，带在大带轮的弯曲应力较小，固在寿命相同条件下，可增大传递的功率。

7.对小带轮的包角有何限制？可采取哪些措施可增大包角？

答：带轮的包角一般大于等于 120度，至少大于90度。要增大包角有两种方法：1）增大中心距2）在带的松边外侧加张紧轮。

8.链传动有哪些特点？传动范围如何？链传动有哪些优缺点？

答：链传动的特点：链传动是属于带有中间绕性件的啮合传动。与属于摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率高，；又因链条不需要象带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能在高温及速度较低的情况下工作。与齿轮传动相比，连传动的制造与安装精度要求较低。成本低廉；在远距离传动时，其结构比齿轮传动轻便的多。链传动的主要缺点是：在两根平行轴间只能用于同向回转的传动；运转时不能保持恒定的传动比；磨损后易发生跳齿；工作时有躁声；不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。

9.链传动的主要参数是什么？为什么链条的节数最好取偶数？而链轮齿数最好取奇数？

答：节距，链轮齿数，转速，滚子外径，内链节，内宽，排距

当链节数为偶数时，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定，一般前者用于大节距，后者用于小节距；当节数为奇数时，需采用过度连节。过度连节要受到附加弯矩的作用，所以在一般情况下最好不用奇数节。

10.链传动的布臵原则如何？

篇3：机械基础带传动教案

㈠原始定义:

“机构中瞬时输入速度与输出速度的比值”是传动比的原始定义, 也是其他几种传动形式传动比定义的基础, 在这一定义中一是要注意“瞬时”的特征, 二时要注意“速度”可用n、v、ω等表达, 但输入与输出须对应。如i=n1/n2, i=v1/v2, i=ω1/ω2均可表达。

㈡五种变化:

1. 摩擦轮传动:主动轮转速与从动轮转速的比值,

2. 带传动:带轮角速度之比或带轮转速之比,

3. 链传动:主动链轮与从动链轮转速之比,

4. 齿轮传动:主动齿轮与从动齿轮转速 (角速度) 之比,

5. 轮系:轮系中首末两轮转速之比, i=n1/nK=i12×i34×i56……

二、传动比特性之比较

㈠摩擦传动:

在摩擦轮传动和一般带传动中均存在“过载打滑”现象, 在打滑时两构件接触处产生相对滑移, 因而线速度不相等, 此时i=n1/n2≠d2/d1, 所以不能保持准确的传动比, 这里的不准确指平均传动比不准确, 当然瞬时传动比更不准确。 (同步齿形带属啮合传动, 不在此列。)

㈡链传动:

链传动靠链条链轮间的啮合传动, 不存在摩擦传动中的“过载打滑”现象, 因此传动比相对准确, 但由于运动中使得某一瞬时并不能保证主动件与从动件速度的均匀性, 所以这里的准确指平均传动比准确, 而不是瞬时传动比准确。

㈢齿轮传动:

齿轮传动是最典型的啮合传动, 既不存在摩擦传动中的“过载打滑”现象, 也不存在链传动中链条这一中间挠性件的“多边形效应”, 因此传动比特性才可用“瞬时传动比恒定”这样的性质来反映。

三、传动比解题与认识

㈠关于下角标的认识

在一级传动中, 因为仅仅分析两个主从构件之间的传动关系, 所以输入与输出很清晰, 但在多级传动中, 由于构件数量多, 传动关系复杂, 所以分析传动比时以下角标的方式注明传动链之间的链接关系, 如i12, i56, iⅠ-Ⅱ, iⅢ-Ⅴ等, 一般以1, 2, 3…代指构件, 以Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ…代指传动轴, 下面为了说明的方便, 统一以iAB来代指上述各种传动比。

在iAB中“A”为一级传动中的输入构件 (轴) , 或者为多级传动中计算i的起点位置, “B”为一级传动中的输出构件 (轴) , 或者为多级传动中计算i的终点位置。如果突破一级传动的思维约束, 则在多级传动中A、B以起点位置、终点位置来认识比较好, 这样就避免了在理解上把“A”一定作为传动链的主动位置, “B”一定作为传动链的从动位置。如蜗杆传动可写为i12, 也可写为i21, 但对整个传动链中的计算是没有影响的。

㈡一般传动比问题解析

1. 求传动比 (i)

利用公式可直接求解, 这里的参数可能是齿轮传动中的齿数, 也可能是摩擦传动中的摩擦轮的直径, 如果个别参数未知, 则可根据其他条件 (如齿轮传动中的中心距) 先求出后再代入求解。

2. 求输出部分转速 (nB)

按照传动比公式可得nB=nA× (1/iAB) , 所以无论求何处的速度nB, 只要先求iAB, 在这里要注意nA一定要选取已知转速处作为传动中的计算的起始点。

3. 求输出部分的移距、速度 (L、v)

当传动链中有螺旋传动或齿轮齿条传动时, 往往涉及到计算螺母 (丝杠) 、齿轮 (齿条) 的移动距离或速度, 此类问题可分两步求解。第一步, 按上述方法求出输出部分丝杠或齿轮转速nB;第二步, 结合螺旋传动或齿轮齿条传动计算方法, 用公式v=nB×pH或v=nB× (π.m.z) 求得。如果是求移距, 则只需考虑时间因素即可。

㈢传动比特殊问题解析

1.已知的传动比隐藏

在传动比系列问题中常有一些已知传动比往往被隐藏, 如时钟轮系就隐藏着, 解题时只要联系实际挖掘出隐藏条件相关问题则能迎刃而解。

2.切削加工中传动比关联

切削加工中在机动进给时主运动与进运动间是相互关联的, 其传动链中也离不开传动比的计算。 (如车削中的配挂轮问题就是典型) 此类问题主要有两类:

第一, 螺旋槽加工中传动链分析

车削螺旋槽时, 主轴带动工件转一周, 丝杠带动刀具移动螺旋槽一个导程, 即L刀=P工=n丝×P丝, 由此可得, i主-丝=n主/n丝=P丝/P工, 当分析出i之后, 相关问题就不难分析了。

第二, 展成法加工齿轮时传动链分析

展成法是利用齿轮的啮合原理来进行齿面加工的, 由于刀具齿与被切齿是符合啮合关系的, 如滚齿机工作台传动系统, 所以虽然不是刀具带动齿坯旋转, 但仍可以利用i刀-坯=n刀/n坯=Z齿/Z刀的关系列式, 再结合其他解题。

结束语:

篇4：机械基础带传动教案

关键词：项目教学 机械基础 液压传动

在技工院校机械基础课程教学中，如何针对技校学生的特点，贯彻“以就业为导向，以技能为核心”的教学理念，教学改革是必由之路。笔者在机械基础课程教学过程中有关液压传动部分运用项目教学法，进行了一些有益的尝试，取得了较好的效果。

一、技校生的特点与现行教材的局限性

由于我国教育体制及传统的“望子成龙”观念根深蒂固，技工院校学生素质不尽如人意已是共识，他们往往自卑、厌学、行为习惯差，缺乏主动学习、自主学习的习惯，同时又普遍具有“厌理论、乐实操”的特点。

现行的技工院校机类教材大多仍与其他学科类教材相类似，重视知识结构的系统性，教学内容逐次展开，较适于“循环渐进”的传统教学模式。如机械基础中关于液压传动章节，就是按照液压传动基本原理、基本理论计算、动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、基本回路等依次讲授。

所以，按传统教学方法依教材章节讲授，将缺乏课程的综合性、实用性和趣味性，难以调动学生学习的兴趣，而且学生也不懂得在真实情景中灵活地使用知识和运用技能。运用行为导向教学中的项目教学法，淡化知识的系统性和连贯性，培养学生自主学习、综合运用知识、解决实际问题的能力，对提高教学实效大有帮助。

二、项目教学法及实施流程

项目教学法是通过将一个完整的项目交给学生自己计划、实施并完成的教学活动。其最大特点在于“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变以往“老师讲、学生听”的被动教学模式，创造一种学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。学生在完成一个项目过程中，全部或部分独立地组织、安排学习行为，解决在处理项目过程中遇到的困难，从而提高学生的兴趣，调动学生的学习积极性。所以，项目教学法是一种典型的以学生为中心的教学方法。

项目教学法的主要流程包括：第一，明确项目任务。由教师提出一个或几个项目设想，与同学们一起讨论，确定目标和任务。第二，制订计划。由学生讨论制订项目工作计划，教师审查并给予指导。第三，实施计划。学生按小组分工、合作，共同依程序、步骤完成计划的实施。第四，成果展示。各小组完成计划，进行成果展示、对比。第五，评估总结。对各小组项目完成情况，及每个学生的参与程度、所起作用、合作情况，进行自评、互评、教师评估等。讨论项目实施过程中的经验、发现的问题、解决的办法等等，并做好记录归档。

三、项目教学法在液压传动课程中的应用实例

1.知识准备

在技校教材机械基础中，液压传动一章所占份额最重，且与之后的气压传动密切相关，而与前述各章相关性不大，理论基础也具有相当的独立性。故在进行项目教学法前必要的知识准备是需要的。主要应包括：液压传动的工作原理、压力与流量（推力与速度）的计算，液压元件的分类、基本结构、工作原理、图形符号及液压传动基本回路等。但教师讲授不必过细过全，要留有余量，让学生在项目教学中自主学习了解，如液压元件的特点与异同、各液压回路的优劣和应用范围等等。

2.确定项目任务

首先将学生按3～5人编为一小组，老师提出几个项目设想，如“设计并在液压操作试验台上搭建一可实现快进、工进、工退、快退的液压控制回路”等，各小组自由讨论，最后确定本小组的项目任务。

3.制订工作计划并实施

各小组根据项目任务讨论制订工作计划，包括人员分工、查询资料、控制回路的方案、液压工作台及元器件范围、液压元件选择及各参数计算、液压回路的连接安装、试运行、总结等。实施过程主要为自主学习、查阅资料、自主设计、讨论交流、小结修正等反复进行。在实施过程中要始终将学生作为学习主体，让其在自主学习中有所发现、有所收获，体验学习中的快乐。教师在此过程中仅提供建议，帮助学生完善其设计，不要替学生做决定。如调速方案，是采用节流阀或调速阀或是变量泵调速，是选进油调速回路还是回油调速回路等，均由学生自主讨论、

选定。

4.成果展示

安装调试结束并自检后，进入成果展示。各小组将搭建的液压控制回路进行展示，提供各元件型号及各种参数，通电并演示控制回路的各种功能。这个过程要充分调动学生的观察力，巩固所学的知识和技能。

5.评价与总结

评价过程首先是自评，各小组对项目成果的优点及实施过程中遇到的问题与解决办法等进行自我评价、总结。然后是互评，各小组之间相互就不同的看法和建议发表意见。最后是老师评价，教师的评价应以赞扬和肯定成绩为主，同时对各小组在项目进行过程中的环节、步骤、解决问题的方法给予点评和比较，对成果试运行中出现的一些故障（如某小组出现液压泵吸空现象等）进行原因分析，示范排故，并引申出系统出现其他故障或运行条件发生改变时，如何调整系统，排出故障，使之正常运行等等。

四、实施项目教学的几点感悟

首先，由于项目教学中学生始终为主体，而教师只起导向作用，故大大激发了学生自主学习的积极性。学生通过自己努力解决问题，又进一步提高了学习该课程的兴趣。最终，通过自己动手完成试验，并在大家面前展示，更使同学们有一种引以为豪的成就感，收获了自信。

其次，该项目由于涉及液压传动章节中各方面的理论知识和操作技能，从液压传动原理、液压系统四大构件、元件符号、理论计算，到液压回路设计与实际搭建等，对学生加深理解本章内容并融会贯通，全面系统掌握所学内容很有帮助。

再则，锻炼了学生的几种能力：通过自己收集资料、实施计划，提高了学生自主学习的能力和信息收集能力；遇到困难和问题自己努力克服，提高了学生解决问题的能力；各小组分工协作、共同探讨、团结一致完成任务，提高了学生的合作能力、沟通能力；通过参与实物搭建和调试，提高了学生的动手能力；通过成果展示、自评互评，锻炼了学生的总结与语言表达能力。

同时，通过应用实践，笔者认为在实施项目教学中也要注意：鉴于技校生的能力，项目设立不宜太大、太深，要使学生在规定时间内足以完成为好；教师要参与项目教学的整个过程，但仅限于引导、建议、启发，尽量让学生自己解决问题；项目进行要重过程、轻结果，关键在于培养学生自主学习的兴趣和自信心、协作能力和团队精神，成绩评定也应如此，主要看学生在项目实施过程中的表现、态度和进步，而不是只看展示成果；总结讲评要到位，多鼓励表扬，在充分肯定成绩的基础上，指出努力方向和进一步完善设计的建议，以保护学生的积极性。

行为导向教学中的项目教学法，对于机械类专业课程的教学改革有着重要的意义，是可行的，是值得尝试的。只要我们项目设置适宜，过程控制得当，使学生主动进入角色，并保持充分的兴趣融入项目，将收到事半功倍的教学效果。

参考文献：

[1]张利平.液压气压传动与控制[M].西安：西北工业大学出版社，2012.

篇5：机械基础液压传动教案

1.传递动力(力和力矩)和运动(位移、速度和加速度);综合起来就是传递功率和能量;

2.改变速度大小和方向;

3.改变运动形式。

一、功率和效率

功：力和物体沿作用力方向移动距离的乘积。

W=FSCOSα

功率：单位时间所作的功。

P=FvCOSα

当速度和作用力方向相同时， P=Fv

功率的单位是瓦(W)

1W=1Nm/s

1Kw=1Kw=1kNm/s

对于转动的物体，

此公式非常重要, 注意P的单位是千瓦(kW)，转速n的单位是转数/分。

例：电动机的输出转矩 T=30Nm ，转速 n= 1440r/min ，所选的电机功率 P应该不小于多少?

表示电机的功率应大于或等于4.52千瓦，因为电机是系列化产品，看样本或设计手册中，转速要求 n= 1440 r/min ，功率应大于或等于4.52千瓦，或者功率小一点，但在误差范围内也可以。

效率：输出功率与输入功率之比。

机械效率恒小于1 ，即100%。

常见机构和轴承的机械效率大致数值范围见教材第51页。

一对齿轮传动 0.94 ～ 0.99

平型胶带传动 0.92 ～ 0.98 (包括轴承摩擦损失)

三角带传动 0.90 ～ 0.94 (包括轴承摩擦损失)

一对滑动轴承 0.94 ～ 0.98

一对滚动轴承 0.99

滑动丝杠 0.30 ～ 0.60

二、常用传动机构及其传动关系

(一)螺旋传动：依靠牙齿之间的啮合，将回转运动变为轴线方向的直线运动。

螺纹由螺旋线缠在圆柱体上得到。

螺纹按照牙型剖面形状可以分为三角形、矩形、梯形和锯齿形。

导程：同一条螺旋线相邻牙齿在中径线上对应两点的距离，用S表示

上图表示了导程与螺旋线的关系。

螺距：相邻牙齿在中径线上对应两点的距离，用P表示。

S=kp。其中，k 为螺旋线的头数。

左旋与右旋：

最简单的判断办法，把他它竖直放在面前，同一条螺旋线上，那边高就是那边旋。

轴线运动的线速度 V与回转运动的转速n 之间的关系是：v=ns

轴线位移L与回转运动的转速n 以及时间t之间的关系是：L=nst

例：已知，某螺旋机构中，双线螺纹螺距 p=4mm，螺杆转速为 n= 50r/min ，试计算30秒钟内螺母的轴向位移量。

L=nst

=nkpt

=50×2×4×30/60

=200mm

螺旋传动的特点：

1.机构简单;

2.降速比大，可以实现减速和微调，可以增力;

3.在一定条件下实现逆行自锁;

螺旋传动能够将回转运动变为轴线方向的直线运动，而不能相反，即无论轴线方向的力多大，都不能产生回转运动。这个现象就叫做自锁。

4.工作平稳、无噪声。

这种靠相对滑动传递运动和动力效率低，为提高效率把滑动变为滚动

滚珠螺旋传动机构主要由丝杠、螺母、滚珠和反向器组成。

滚珠螺旋传动的特点是：

1.机械效率高;

2.启动转矩接近于运动转矩，动摩擦和静摩擦基本一样，传动灵敏;

3.磨损小;

4.通过预紧，消除滚珠、螺母、丝杆之间的间隙，提高传动精度和轴向刚度;

5.不能逆向自锁;

6.制造工艺复杂，成本较高。

(二)带传动机构

带传动与螺旋传动本质的区别在于前者依靠摩擦，后者依靠啮合。

根据带截面的形状，可以分为平型带、三角带、圆形带和齿形带四种

注意在螺旋传动中，根据牙截面分成的四种类型与此类的区别。

平带传动有开口式、交叉式、半交叉式。

开口式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相同。

交叉式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相反，中间磨损厉害。

半交叉式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相反。

传动比：从动轮转速与主动轮转速之比，等于主动轮直径与从动轮直径之比，乘以滑动系数。

ε≈0.98称为滑动系数。

(三)齿轮传动

带传动具有吸收震振动和过载保护能力，使用转动比不恒定。

传动比等于主动轮齿数与从动轮齿数之比，转速之反比。

强调以下两点:

1.在任意瞬时都能保证准确传动比;

2.它等于齿数的反比而不等于直径的反比。

齿轮传动的特点主要是：

1.瞬时传动比恒定;

2.适用载荷和速度范围大;

3.机械效率高;

4.结构紧凑;

5.寿命长，可在空间任意配置的两轴之间传动;

6.加工复杂，成本高。

轮系：一系列齿轮所组成的传动系统。

根据轮系中各齿轮轴线在空间的位置是否固定，将轮系分为定轴轮系和周转轮系两类

1.定轴轮系：轮系运转时，所有齿轮的轴线的位置都是固定不变的;

2.周转轮系：轮系运转时，至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮的轴线旋转。

下面看各种轮系的演示

具有运动轴线的齿轮称为行星轮。支承行星轮能够围绕其他齿轮转动的就叫为转臂或系杆。在轮系运转中，轴线位置不变的齿轮称为中心轮或太阳轮。

周转轮系由行星轮、太阳轮和转臂和机架组成。

周转轮系分为行星轮系和差动轮系两类。前者只有一个主动件，后者有两个主动件。

混合轮系：定轴轮系和周转轮系组合而成的轮系称为混合轮系。

轮系的功用如下：

(1)可以得到很大的传动比

(2)可以变速

(3)可以连接相距较远的两轴

(4)能够实现运动的合成和分解

(四)链传动

链传动的传动比等于齿数的反比，它的组成有链轮、链条和机架。

特点：

1.与带传动比较，传递功率大，能保证准确的平均传动比

2.与齿轮传动比较，中心距较大

3.瞬时传动比不恒定,在高速运动带来很大的振动。

4.振动和噪声较大、不适用于高速

(五)蜗杆传动

看演示图：

传动比等于蜗杆线数与蜗轮齿数之比

图2-15 涡轮传动示意图

其中，K为蜗杆的线数，而Z为蜗轮的齿数。

特点：

1.传动比大;

2.蜗轮蜗杆轴在空间可以垂直;

3.可逆行自锁(即蜗杆主动可以带动蜗轮，反之，蜗轮主动不能带动蜗杆);

4.但效率不高。

(六)平面连杆机构

平面连杆机构就是使用铰链和滑道将构件相互连接，而且各构件间的相对运动在同一平面或相互平行的平面内。

1.铰链四杆机构：四根杆件由四个铰链连接而成。

在上述四杆机构中，构件AD固定不动，称为静件或机架;杆件AB可绕A作整周转动，称为曲杆;杆件CD可绕轴D 作往复摆动，称为摇杆;曲柄和摇杆统称为连架杆，连接两连架杆的杆件BC称为连杆。

在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，可将曲柄整周连续转动变为摇杆的往复摆动：

如图2-18所示牛头刨床的进给运动，即曲柄AB转动时，连杆BC带动带有棘爪的摇杆CD绕D点往复摆动。与此同时，棘爪推动棘轮，使与棘轮连接在一起的丝杠作有规律的间歇运动。

机架：相对静止的构件。

连架杆：与机架直接相连的两根杆件。

连杆：与机架相对、由两根连杆连接的杆件。

曲柄：能够相对于机架作整周回转的连架杆。

摇杆：不能作整周回转的连架杆。

曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化得来的。

曲柄滑块机构可以将曲柄的连续旋转变为滑块的往复直线运动，或反之。

曲柄滑块机构的应用见下图：

图2-20 曲柄滑块机构

对于图2-20所示的曲柄滑块机构，其滑块行程长度S等于曲柄长度r的两倍，即S=2r。

(七)凸轮机构

凸轮机构分盘形机构、移动机构、圆柱机构。

凸轮机构由凸轮、从动杆及机架组成。

凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件。

作用：是将主动件凸轮的连续转动转变为从动杆的往复移动或往复摆动。

按照从动杆的形状可以分为：尖顶、滚子和平底。

特点：正确选择它的轮廓就可以实现预期的复杂规律而机构却比较简单、紧凑，

所以凸轮机构广泛地应用于各种自动机械中。但由于凸轮与从动件是点或线接触，容易磨损，因此多用于传递动力不大的控制机构和调节机构中。

(八)间歇运动机构

主动件连续运转，从动件能够实现动作-停止-动作的运动,我们把这种机构称为间歇运动机构。

1.棘轮机构：由棘爪、棘轮和机架组成。其作用是将棘爪的往复摆动转变为棘轮的单向间歇运动。为了防止棘轮自动反转，采用止退棘爪。

2.槽轮机构：由拨盘、槽轮与机架组成。用于将拨盘的连续转动转变为从动件槽轮的间歇转动。

(九)传动链的传动比及效率

传动链:由多个运动副(如皮带、齿轮、蜗杆、螺杆等)连接而成的传递运动和动力的系统。

重要内容：传动链的传动比、功率、效率、力和力距的计算。

图2-29为一传动链示例。运动自轴I输入，转速为n1，经带轮d

1、d2传至轴Ⅱ，经圆柱齿轮

1、2传到轴Ⅲ，经圆锥齿轮

3、4传至轴Ⅳ，经圆柱齿轮

5、6传至轴Ⅴ，再经蜗杆K及蜗轮7传至轴Ⅵ，并把运动输出。

注意：Z

7、Z8应该是K，Z7

由各种传动副，例如齿轮、带、链、螺旋等连接而成的传递运动和动力的系统，称为传动链。

由机构串联而得到的传动链的传动比，即传动链末端转速与首端转速之比，等于链中各个运动副传动比的连乘积。

对于齿轮组成的传动链，其传动比等于主动轮齿数连乘积与从动轮齿数连乘积之比。

例：图2-30为一简易车床传动系统，数据如图中所示(齿轮的数字表示齿数)，ε=0.98，试计算：

(1)主轴转速是多少?

(2)主轴转一转，螺母移动距离是多少?

解：Ⅱ轴上的齿轮为两年双向滑动齿轮，如I轴传到Ⅱ轴可按图示正在啮合的齿轮进行传动;也可将双向滑动齿轮左移，使齿数25的齿轮与齿数为75的齿轮啮合，这时轴Ⅱ得到的是另一种转速。同样由轴Ⅱ传至主轴，可通过另一双向滑动齿轮滑动，使主轴得到不同的转速，因此，主轴共有四种转速。

传动链的总效率等于组成传动链各个传动副效率的乘积。

以上图为例，设P出为该转动系统的输入功率，为输出功率，为总效率，为一对齿轮的效率，为一对轴承的效率，则

传动系统中常用符号,见表2-1

重点：

(1)各种传动机构的组成、特点、运动参数之间的计算;

(2)传动链传动比、功率、效率、力和力距的计算。

第二节 液压传动

一、液压传动工作原理

图2-33 油压千斤顶工作原理

1.杠杆 2.小活塞 3.小油缸 4.钢球 5.钢球 6.大油缸

7.大活塞 8.重物 9.放油阀 10.油池

例: 当手动杠杆1向上提时,小活塞2就会向上运动,于是小缸3形成负压，油池10中的油就在大气压力下顶开钢球4沿吸油管道进入小缸3，完成一次吸油动作，接着，压下杠杆1，小活塞下移，小缸3的工作容积减小，便把其中的油液挤出，推开钢球5，油液便经两缸之间的连通管道进入大缸6。根据密闭容器中液体的压强相等，在大油缸处由于面积大而产生较大的力，就把上面的重物提起，通过转动放油阀9就把油放回油池。

通过分析油压千斤顶的工作过程，可知液压传动：

1.是以液体作为工作介质;

2.根据密封容积的变化完成吸油和排油;

3.机械能和液体压力能的互相转换;

4.系统内部的的压力取决于负载的大小。

注意：以液体作为工作介质，依靠密封容积的变化传递运动，依靠由外界负载引起的液体内部压力来传递动力，系统压力取决于负载，实现机械能和液体压力能的互相转换。

上面有砂轮，就把工件磨平了。

图2-34为一台机床工作台往复运动原理图，上面是磨床的工作台，工件放在台上，随着工作台的移动，

油泵3把油从油池中吸上来然后压出去，滤油器2过滤掉油中的杂质，节流阀8调整送出去的油量，换向阀7外面一个阀体，中间是空堂，阀体里有阀芯，阀芯是直径不同的几段圆柱体组成粗的地方起密封的作用，细的地方就和阀体内表面构成油的通道。

二、液压传动系统的组成

图2-35 用职能符号表示的液压系统原理图

1.油箱 2.滤油器 3.油泵 4.压力表 5.工作台 6.油缸

7.换向台 8节流阀 9.溢流阀

液压传动系统主要由四个部分组成：

1.动力部分。

油泵，作用是把机械能转换成油液压力能。

2.执行部分。

把液体的压力能转换成机械能输出的装置，如在压力油推动下作直线运动的液压缸或作回转运动的液压马达。

3.控制部分。

对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置。如上例中的溢流阀、节流阀、换向阀等。

4.辅助部分。

如油箱、过滤器、压力表等。

三、液压传动特点

1.在输出功率相同的条件下，体积小、重量轻;

2.运动平稳，吸振能力强;

3.易于实现快速启动、制动、频繁换向以及无级调速;

4.布局安装比较灵活;液压元件易于实现系列化、标准化、通用化;

5.对温度敏感;泄漏不可避免，因此不能实现严格的传动比，发生故障不易诊断。

四、液压传动基本参数

(一)压力：单位面积上的液体力。

压力的单位是帕和兆帕。

1pa=1N/m

2 1Mpa=106pa

(二)流量：单位时间内流过某一截面的液体体积。

3

3单位是单位是m/s,1m/s=60000L/min

推力等于面积乘以压力。

由于液体不可压缩，所以，同一时间里左面油缸压出的油必然等于右面油缸流进的油，即推力和面积成正比，运动速度和横截面积成反比。

Advd=ADvD

(三)功和功率

W=FS

在液压传动中，功率等于压力P与流量Q的乘积。

五、泵：将电动机输入的机械能转变为液体的压力能。

泵必须具有由运动部件和固定部件所构成的密闭容积。

柱塞和泵体组成密闭容积，当柱塞向下时，密闭容积增大，于是吸油把阀2顶开。当柱塞向上时，密闭容积减小，要排油，此时阀2中小钢球落下封住吸油管，油腔a中的压力油只能顶开阀3中的钢球，沿油管4流到工作系统中，此过程为排油。

密闭容积增大形成负压完成吸油，密闭容积减小则排油，所以称之为容积式泵。

液压泵的图形符号如图2-39所示。

所谓定量泵是指油泵转速不变时，流量不能调节;而变量泵则在转速不变时，通过调节可使泵输出不同的流量。

液压泵的主要性能参数有：

额定压力：连续运转时允许使用的最大工作压力。不能说成正常运转时允许使用的最大工作压力，强调是连续。

排量：泵轴旋转一周排出油液的体积。

流量：单位时间内理论上可以排出的液体体积。

流量=排量×转速

效率：

(1)液压泵在运转时，还会有各种机械和液体摩擦引起的能量机械损失。

(2)泵在使用过程中难免会有泄漏，包括内部泄漏和外部泄漏，这部分叫容积效率

容积效率等于实际流量与理论流量之比。

泵的总效率等于容积效率与机械效率的乘积。

(P93 公式2-20)

(公式2-21)η=ηvηm

(P93 例6)某液压泵输出口的压力为10.2Mpa，流量为98.2L/min，总效率η为0.8，求输入液压泵的功率。

解：已知压力P=10.2Mpa，流量Q=98.2L/min，总效率η=0.8.

根据公式，并代入数据

故输入液压泵的功率为20.87kW。

如果已经知道泄露量 、排量、实际流量、机械效率的情况下，应分三步，先求理论流量=排量×转速，然后求容积效率，最后求总效率。

(一)齿轮泵：是由装在壳体内的一对齿轮所组成。密封空间由齿轮、壳体和端盖共同形成。当它们转动时，一部分容积不断增大，完成吸油，另一部分容积逐步减小，完成压油。

当齿轮按图2-40所示的方向旋转时，右侧吸油腔的牙齿逐渐分离，工作空间的容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入吸油腔，吸入到齿间的油液在密封的工作空间中随齿轮旋转带到左侧压油腔，因左侧的牙齿逐渐啮合，工作空间的容积逐渐减小，所以齿间的油液被除挤出，从压油腔输送到压力管路中去。

特点：结构简单、重量轻、成本低、工作可靠，但压力不高，属于低压泵。

(二)叶片泵：密封空间由转子、叶片、壳体和端盖共同形成。

1.单作用叶片泵

转子每转一周，完成一次吸油和排油，故称之为单作用叶片泵。

改变转子和定子的偏心距，可以改变泵的流量，是变量泵。

2.双作用叶片泵

转子每转一周，完成两次吸油和排油，故称之为双作用叶片泵。

泵的流量固定，是定量泵。

叶片泵的特点：结构紧凑、体积小、重量轻、流量均匀、运转平稳、噪声低;

结构比较复杂、对油液污染比较敏感。

(三)柱塞泵：有径向柱塞泵和轴向柱塞泵。

径向柱塞泵由定子、转子(缸体)配油轴、衬套和柱塞组成 。

转子每转一周，每个柱塞底部容积完成一次吸油、压油。转子连续运转，即完成泵的吸油、压油工作。

柱塞泵具有压力高、结构紧凑、效率高、流量能调节等优点。

六、液压马达与液压缸

功能是将液体压力能转变为机械能。

(一)液压马达：将液体的压力能转变为旋转机械能。

液压马达和液压泵都是依靠工作腔密封容积的变化来工作的，他们的原理是相同的;但是结构上存在差别，所以不能通用。

高速液压马达有：齿轮液压马达、叶片液压马达、轴向柱塞马达。

低速液压马达有：单作用连杆型径向柱塞马达、多作用内曲线径向柱塞马达。

(二)液压缸：将液体的压力能转变为直线运动或往复摆动的机械能

活塞或柱塞的速度取决于流量和油缸容积，而推力则取决于液体压力和受压面积。

1.双杆活塞缸

(a)为活塞杆固定式：油缸来回运动，活塞杆不动。

(b)为油缸固定式：活塞杆固定，油缸运动。

重要特点：当进油压力相同时，活塞所受的推力相等(左右形成推力相等)。如果左右进油流量相等，那么活塞正反形成的速度相等。

2.单杆活塞缸

液体进入无杆腔时，速度低但推力大;液体进入有杆腔时，速度高但推力小。

3.柱塞缸：只能单向运动，回程需要借助于外力，如重力、弹簧力，或成对使用。柱塞缸主要是避免了活塞缸缸孔难于加工的问题，这是它的一大优点。

对于液压缸特别强调：国家规定的标准符号(图2-47)

七、液压控制阀

(一)方向控制阀

方向控制阀，用来控制改变液压系统中液流方向的阀类，如单项阀、液控单向阀、换向阀等。

1.单向阀：单向可靠、油液不能反向流动;正向流动压力损失小;反向截止密封性好。

图例说明：当压力油从进油口P1流入时，克服弹簧的作用力顶开阀芯，经阀芯上的四个径向孔及内孔从出油口P2流出。当油流反向时，在弹簧和压力油的作用下，阀芯锥面紧压在阀体1的阀座上，使油不能通过。

2.液控单向阀：闭锁方向可以用压力油予以控制。

图例说明：当控油口K不通压力油时，油液只可以从P1进入顶开单向阀，从P2流出。若油从P2进入时，单向阀3闭，油不能通到P1。当控制口K接通压力油时，则活塞1左部受油压作用，所以活塞向右运动，通过顶杆2将单向阀向右顶开，这时P1和P2两腔相通，油可以在两个方向自由流通

3.换向阀：通过手动、机动、电动、液动等方式，使阀芯在阀体孔中运动，使油路接通或切断，从而改变液流的方向。

图例说明：图中P为来自油泵的高压油，A与油缸左腔相通，B与油缸右腔相通，O与油箱相通，于是高压油从P与A或B口相通，而使油缸中活塞带动活塞杆左右移动。图示位置是P与A相通，B与O相通。

位：阀芯在阀体孔中可能的位置数目;滑阀符号中方格的个数。

通：与阀体连通的主油路数;每一方格上，和外界油路连通的“孔”数，即通路数。

(二)压力控制阀：根据液体压力与弹簧力平衡的原理来控制和调节液体的压力。

常见的压力控制阀有：溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。

1.溢流阀：溢出系统中多余的液压油，使系统油液保持一定压力，防止过载，起安全保护作用。

2.减压阀：减低系统中某一部分的压力，使之低于油泵供油压力。

注意：

溢流阀和减压阀的不同之处：

(1)溢流阀保证系统中的压

力不超压;减压阀保证系统中某一部分的压力低于系统

压力也不超压。

(2)溢流阀在正常的时候进口和出口不连通;

减压阀在正常的时候出口和进口连通，但超压断开。

3.压力继电器

图2-53 压力继电器职能符号

以上都是液体压力与弹簧力平衡的原理进行控制。

(三)流量控制阀

依靠改变工作开口的大小来调节通过阀口的流量

常见的流量控制阀有：节流阀、调速阀等。

节流口：起节流作用的阀口。

图例说明：L型节流阀的节流口是轴向三角形。油从进油口P1流入，经孔道b和阀芯1左端的节流槽进入孔a，再从出油口P2流出。调节流量时可以转动捏手3，利用推动2使阀芯1作轴向移动。弹簧4的作用是使阀芯1始终向右压紧在推杆2上。

注意：

1.熟悉主要的各种阀的符号，特别是单向阀、滑阀、溢流阀、

减压阀和节流阀。

2.调速阀是流量控制阀，而不是流速控制阀。

八、液压辅件(要注意符号)

(一)油箱：储存油液、散热、分离气体和沉淀。

(二)过滤器：表面型、深度型、磁性。

(三)蓄能器：做辅助动力源、保压补充泄漏、吸收冲击和油泵的压力脉动

此外，还有热交换器、密封装置、压力装置等

九、基本回路

(一)速度控制回路

要求：

1.能在规定的调速范围内调节执行元件的速度

2.在负荷变化时，速度变化尽可能小，系统具有足够的刚性

3.具有驱动执行元件所需要的力或力矩

4.功率损失小、效率高，发热小

方法：

1.节流调速：

采用定量泵供油、依靠流量控制阀调节流量从而改变速度。

包括进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速回路三种。

回油节流调速节流阀放在回油路上，可以产生较大的背压，比放在进油路上运动更加平稳。

旁路节流调速油泵的工作压力随负载的减小而减小，所以，在能量利用上较为合理。

下面的图可以更好地体会节流阀安置在回油路上的作用。

2.容积调速

使用变量泵或变量液压马达来实现调速。

容积调速效率高、发热少，但结构复杂、成本高。

3.容积节流调速

依靠变量泵和节流阀联合调速，适用于系统要求效率高，同时具有良好低速稳定性的场合。

图2-60 限压式变量叶片泵-调速阀调速回路

1.叶片泵 2.调速阀 3.压力继电器 4.液压缸 5.背压阀

(二)压力控制回路：利用溢流阀和减压阀等压力控制阀来控制整个系统或某一部分压力，达到调压、卸载、减压、增压、平衡、保压的目的。

要控制液压系统的压力，应使用溢流阀;要减低系统中某一部分的压力，应使用减压阀。

增压回路：使用串联在一起的两个工作面积不等的油缸，增压的倍数等于大小油缸面积之比 。

图2-61 采用增压缸的增压回路

1.油泵 2.溢流泵 3.换向阀 4.增压油缸 5.油箱 6.单向阀

7.工作油缸

卸荷回路：即系统中工作部分停止工作时，不停泵，但泵出的油液经过电磁换向阀直接回油缸，形成低压循环，从而节省动力消耗，减少发热

(三)方向控制回路：通过控制执行元件液流的通断或变向，实现液压系统执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路。

常用的有：换向回路、锁紧回路、制动回路。

理解基本回路的工作原理，要掌握常见液压元件的符号和作用。

图中：1-油箱;2-滤油器;3-单相定量液压泵;4-压力表;5-工作台;6-双出杆刚固定液压缸;7-三位四通换向滑阀;8-节流阀;9-溢流阀。

6的作用是把液体压力能转变为机械能，带动工作台做往复直线运动

9的保持系统中压力不超过规定的数值。

下面的锁紧回路具有两个功能：三位四通换向滑阀交替在左右两个位置时，使单杆活塞液压缸往复运动;而三位四通换向滑阀在中间位置时，使液压缸锁紧不动。

篇6：机械基础液压传动教案

(一)课程的定位

《液压传动》这门课程是工程机械专业学生必修的一门专业基础课程;它是以机械制图、机械基础、电工与电子等课程为基础，同时对后续的工程机械的液压系统分析与故障诊断，解决生产实践问题都有极其重要的作用。所以它在先修和后续课程中起到承上启下的作用。

几乎所有的工程机械都包含有液压传动知识，该专业对应的职业岗位有工程机械装配、调试、维修和售后服务。根据岗位要求的职业能力和职业素养，我们把该课程的目标定位为：培养具有一定职业能力的从事工程机械使用保养、检测、维护维修、运行管理及技术服务等工作的高素质技能型人才。

(二)课程的设计思路

基于该课程的定位，课程设计的思路从两方面考虑。一方面，根据行业和岗位特点，确定有效的教学内容和教学形式;另一方面，针对中职学生的总体特点，确定全新的课程教学模式。

将枯燥难懂的教学内容融入工作过程中，整个课程由若干个学习情境构成，每个学习情境包含不同的工作任务。希望同学们完成各个工作任务后对液压知识从认识了解到熟悉熟练。整个教学过程中知识点的难度在逐步增加，但希望教师的讲授程度逐步降低，从最初的讲授者、引导者直到学习的陪伴者;学生的学习自主度逐步升高，从最初的凝听者、参与者直到学习的主导者。

教学模式的确定遵照任务驱动、实践主导、能力拓展、教学做一体的原则，以典型任务为目标配以行动导向为指引;以学为主体，导为主线实现任务驱动的理实一体化教学模式最终实现课程的知识目标：够用为度;技能目标：从模仿到熟练;情感目标：职业素养的养成。

二、教学内容的选择

课程设计教学内容的选择有两方面考虑。一方面，以“必须”“够用”为度选取教学内容;另一方面，根据岗位要求构建若干学习情境，及各个实用典型任务。

每个工作任务包含任务目的，主要知识点及工作任务书三部分内容。学生以小组学习的方式完成各任务工作过程及工作任务书。教学全部在专业的理实一体化教室完成，用四周半的时间实行整体连续性教学。

三、教学过程的组织与实施

根据对学情的分析，15个典型工作任务基本采用的是六步教学法，这是参照了德国行动导向六步法，在理实一体化教学的实践基础上形成的。分为设疑定标，自主探究，合作交流，引导创新，自主展示，反馈评价六步。以第一个工作任务液压千斤顶为例：

第一步，设疑定标：教师布置信息收集任务，让学生明白任务目标;学生收集传动的例子。

第二步，自主探究：教师从学生感兴趣的生产实例引入，通过播放视频，从生活中常见的液压设备出发，从而引发学生对本课程的联想，为什么液压千斤顶是大力士?学生分组讨论、观察、研究千斤顶。

第三步，合作交流：教师设置千斤顶游戏，给出引导问题，引导学生玩游戏的过程中如何观察、体验、思考。学生小组合作完成游戏，根据老师设定的引导问题，小组讨论交流。

第四步，引导创新：教师根据重难点给出探讨问题，小组探讨。巡视各组的探讨情况，及时给出不同的意见和指导。学生按小组讨论探讨问题。学生在老师的点拨下突破重难点。

第五步，自主展示：教师听各个小组的成果展示。学生以小组为单位自主展示小组探讨结果。

第六步，反馈评价：教师小结并点评各小组在合作、探讨、展示中的表现。学生对本任务的完成情况进行小组互评、自评。完成工作任务书。

四、教学方法和手段

学习任务的过程中利用游戏法、兴趣法、反馈法、设问法等让学生分组探讨、自主学习、自我评价、理论联系实际实现知识的传递、迁移和融合最终促成学生养成良好的学习习惯，职业素养。利用透明教具、解剖教具、多媒体、动画视屏、实物图片等教学手段直观多样，激发同学们的学习兴趣。这样的教学方法和手段达到了一定的效果，让同学们的学习积极性和自觉性有所增加，整体反应良好。

五、考核与评价

对这门课程的总体考核与评价分四个部分。考勤与文明安全生产占20%;小组内表现(包括代表小组总结陈述，小组内讨论的积极性，任务执行的结果)占20%;操作表现占20%;期末考核占40%。其中期末考核包括操作，笔试，口试三部分。

该课程教学设计的特点是以任务驱动的理实一体化教学，教学模式注重学生能力拓展及多元化考核。