《氣壓傳動》課程教學(xué)大綱

《氣壓傳動》課程教學(xué)大綱課程編碼：412416課程名稱：氣壓傳動英文名稱：PenumaticTransmission開課學(xué)期：7學(xué)時(shí)/學(xué)分：28／1.5（其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4）課程類型：專業(yè)選修課開課專業(yè)：機(jī)械工程、車輛工程選用教材：《現(xiàn)代實(shí)用氣動技術(shù)》，SMC有限公司編，機(jī)械工業(yè)出版社，2007.7。主要參考書：《氣壓傳動與控制》，吳振順主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003，7?！稓鈮簜鲃优c控制》，清華大學(xué)流體傳動與控制教研室，上海工業(yè)大學(xué)流體傳動與控制教研室編著，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1986.9?！稓鈩幼詣踊到y(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)》，陸鑫盛，周洪編，上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1999.5?！稓鈮簜鲃优c控制（修訂本）》，鄭洪生主編，機(jī)械工業(yè)出版社，1998。課程性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程是機(jī)械電子專業(yè)的一門選修專業(yè)課。它是機(jī)電一體化人才所需的有關(guān)流體傳動與控制知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。氣壓傳動的動力傳遞介質(zhì)來自于自然界取之不盡的空氣，環(huán)境污染小，工程實(shí)現(xiàn)容易，所以氣壓傳動與控制是一種易于推廣普及的實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的應(yīng)用技術(shù)。近年來，氣動技術(shù)在機(jī)械、化工、電子、電氣、紡織、食品、包裝、印刷、輕工、汽車等各個制造行業(yè)，尤其在各種自動化生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)線上得到了廣泛的應(yīng)用，極大的提高了制造業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。作為重要機(jī)械基礎(chǔ)件的氣動元件及氣動系統(tǒng)的應(yīng)用，引起了世界各國產(chǎn)業(yè)界的普遍重視，氣動行業(yè)已成為工業(yè)國家發(fā)展速度最快的行業(yè)之一。本課程的任務(wù)是讓學(xué)生了解作為氣壓傳動的工作介質(zhì)的空氣的基本性質(zhì)，使學(xué)生在已有的流體力學(xué)和控制理論等基本知識的基礎(chǔ)上，掌握氣壓傳動與控制技術(shù)方面的基本理論、基本原理及特點(diǎn)和應(yīng)用方面的知識，了解最新氣壓傳動與控制技術(shù)在工業(yè)機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，使學(xué)生具有閱讀分析、合理選擇、使用和設(shè)計(jì)氣壓傳動與控制系統(tǒng)的能力。教學(xué)基本要求通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解氣動技術(shù)的特點(diǎn)、氣動系統(tǒng)的一般組成及現(xiàn)代氣動傳動技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用狀況和發(fā)展趨勢。掌握氣動基本執(zhí)行元件（氣缸、氣馬達(dá)、擺動缸、真空吸盤）工作原理及其特性。掌握氣動基本控制元件（壓力閥、流量閥、方向閥）的一般結(jié)構(gòu)及其特性、了解控制閥選擇步驟及使用一般要求。了解氣源裝置及氣動輔助功能及作用，了解氣動轉(zhuǎn)換元件及氣動比例定位技術(shù)，了解氣動伺服技術(shù)及其應(yīng)用。熟練掌握氣動行程控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)理論，達(dá)到根據(jù)基本的x-d圖分析、設(shè)計(jì)、形成比較完善的全氣控原理圖及電控梯形圖實(shí)際能力要求。掌握氣動基本回路和一些常用回路的構(gòu)成及一般特性。通過課程教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生對氣壓傳動技術(shù)的興趣，學(xué)生能夠知道什么時(shí)候需要某種合適的氣壓傳動與控制方案用于給定的問題，并能夠選擇適當(dāng)?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)措施。通過課程實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生初步的氣壓傳動實(shí)驗(yàn)技能以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動手能力。通過全課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力，使其成為具有創(chuàng)新意識的復(fù)合型人才。各章節(jié)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配第一章氣壓技術(shù)的基礎(chǔ)知識（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求本章主要介紹氣動技術(shù)現(xiàn)狀、現(xiàn)代氣動的新發(fā)展、氣動系統(tǒng)的特點(diǎn)，氣動系統(tǒng)的組成以及氣體的基本性質(zhì)。教學(xué)內(nèi)容氣動技術(shù)現(xiàn)狀、現(xiàn)代氣動的新發(fā)展、氣動系統(tǒng)的特點(diǎn)氣動系統(tǒng)的組成：氣壓發(fā)生裝置、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件氣體的基本性能：壓縮性、狀態(tài)描述，氣體在管道內(nèi)的流動：音速、馬赫數(shù)、拉伐爾噴管考核要求了解：氣動技術(shù)現(xiàn)狀、現(xiàn)代氣動的新發(fā)展、氣動系統(tǒng)的特點(diǎn)。理解：氣壓傳動系統(tǒng)的組成，氣體在管道內(nèi)的流動的特性。掌握：氣體的基本性能，氣體的狀態(tài)方程。第二章氣動執(zhí)行元件（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求本章主要介紹氣缸及氣動馬達(dá)的工作原理和特性及使用。教學(xué)內(nèi)容氣缸分類及其工作原理氣缸的特性及計(jì)算：理論推拉力和實(shí)際出力的概念和計(jì)算、氣缸效率；汽缸工作特性：無負(fù)載特性、有負(fù)載特性；氣缸運(yùn)動特性、緩沖特性及計(jì)算常用氣缸設(shè)計(jì)計(jì)算氣缸使用注意事項(xiàng)氣動馬達(dá)：滑片式氣馬達(dá)工作原理和特性，氣動擺動缸，齒輪及葉片式擺動缸結(jié)構(gòu)及使用?？己艘罅私猓撼Ｓ脷飧?、氣動馬達(dá)的分類。理解：常用氣缸、氣動馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理。掌握：氣缸、氣動馬達(dá)的特性及計(jì)算。第三章氣動控制元件（8學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求本章主要介紹氣動控制閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理。通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握氣動控制閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理，學(xué)會氣動壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥的選擇和使用。教學(xué)內(nèi)容壓力控制閥：調(diào)壓閥分類、性能指標(biāo)、調(diào)節(jié)閥特性分析，順序閥結(jié)構(gòu)，安全閥結(jié)構(gòu)；流量控制閥；節(jié)流閥特性分析、單向節(jié)流閥、快排閥結(jié)構(gòu)，節(jié)流閥使用注意事項(xiàng)；方向控制閥：分類方法、控制方式、單向型控制閥結(jié)構(gòu)，控制閥選擇和使用考核要求了解：氣動控制閥的分類方法，調(diào)壓閥（減壓閥）的壓力流量特性分析，安全閥的壓力特性，節(jié)流閥的特性分析。理解：壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥的選擇和使用。掌握：壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理。第四章氣源裝置及氣動輔助元件（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求本章主要介紹氣動控制系統(tǒng)中的閥的氣源裝置及氣動輔助元件，要求學(xué)生掌握氣源裝置及氣動輔助元件的使用。教學(xué)內(nèi)容氣源裝置概述：壓縮空氣的要求，壓縮空氣站設(shè)備，耗氣量計(jì)算；空氣凈化設(shè)備后冷卻器，油水分離和空氣過濾器，干燥器等的基本結(jié)構(gòu)工作原理油霧器，引射式油霧氣等的基本機(jī)構(gòu)和工作原理管道消聲器，消聲器的種類、儲氣罐的選用考核要求了解：壓縮空氣的要求，壓縮空氣站設(shè)備，管道消聲器的種類、儲氣罐的選用。理解：引射原理，后冷卻器，油水分離和空氣過濾器，干燥器等的基本結(jié)構(gòu)工作原理。掌握：動裝置的耗氣量的計(jì)算方法及壓氣機(jī)站機(jī)組容量的選擇方法。第五章邏輯代數(shù)與控制系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求本章主要介紹邏輯代數(shù)的基本內(nèi)容及其在氣動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，要求學(xué)生能夠應(yīng)用邏輯代數(shù)法設(shè)計(jì)邏輯線路，用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)。教學(xué)內(nèi)容邏輯運(yùn)算及其恒等式邏輯函數(shù)，真值表和基本邏輯門邏輯圖邏輯代數(shù)法設(shè)計(jì)邏輯線路卡諾圖法設(shè)計(jì)邏輯線路最簡或非－或非式和與非－與非式考核要求了解：最簡或非－或非式和與非－與非式。理解：邏輯運(yùn)算及其恒等式、邏輯圖。掌握：邏輯函數(shù)，真值表和基本邏輯門，應(yīng)用邏輯代數(shù)法設(shè)計(jì)邏輯線路，用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)。第六章氣動回路（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求本章主要介紹氣壓傳動基本回路，通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠設(shè)計(jì)簡單的氣壓傳動回路