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液壓與氣動技術(第3版)(微課版)
本書根據教育部等九部門發(fā)布的《職業(yè)教育提質培優(yōu)行動計劃(2020—2023 年)》的要求編寫,以培養(yǎng)能夠適應社會發(fā)展和建設需要的工作于一線的技術應用型人才為目標,使學生掌握職業(yè)知識和技能,具備分析和解決問題的能力,突出實用性。本書注重對液壓與氣動技術原理的解釋及實際應用,貫徹落實立德樹人根本任務,強調學生的實際應用能力,同時培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)。
本書共7 個單元,以液壓為主,氣動為輔。本書的主要內容有液壓傳動基礎,液壓動力元件,液壓執(zhí)行元件及輔助元件,液壓控制閥與液壓基本回路,典型液壓系統(tǒng)實例分析,液壓系統(tǒng)的設計計算、使用維護和故障處理,氣壓傳動等。每個任務后都有相應的觀察與實踐、思考與練習,供學生選擇學習。每個單元都有擴展閱讀,精彩的閱讀內容既可以讓學生增長知識,又能給學生啟迪。另外,每個單元還附有綜合訓練,本書的最后附有模擬試卷,可以幫助學生鞏固所學知識、強化所學內容。
本書適合高職高專院校機械類、近機類專業(yè)使用,也可作為企業(yè)職工培訓、自學教材。
1.根據教學進度安排與內容相關的實訓,通過實踐活動完成循序漸進的任務加深對所學知識的理解。
2.各項目的精美PPT課件和備課教案,方便教師授課教學。
3.每個項目配有【擴展閱讀】,融入課程思政元素,貫徹落實黨的二十大精神以及立德樹人的根本任務。
4.暢銷教材的改版,是作者教學20年的經驗總結。
樊薇,江西機電職業(yè)技術學院機械工程系教師,長期從事液壓與氣動技術課程的教學與實踐,主持省級精品課程1門,主編全國規(guī)劃教材1部,發(fā)表專業(yè)論文10余篇。
單元1 液壓傳動基礎 ............................... 1
【情景引入】 ................................................. 1
【學習路徑】 ................................................. 1
任務1.1 初識液壓系統(tǒng) ........................... 1
【知識目標】 .................................... 1
【能力目標】 .................................... 2
【素養(yǎng)目標】 .................................... 2
【了解知識】 .................................... 2
1.1.1 液壓千斤頂的工作原理 ........ 2
1.1.2 簡單機床液壓系統(tǒng)的
工作原理 ............................... 3
1.1.3 液壓系統(tǒng)的組成 ................... 4
1.1.4 液壓系統(tǒng)的圖形符號 ............ 4
1.1.5 液壓傳動的特點及應用 ........ 5
【觀察與實踐】液壓的基本認識 ...... 6
【思考與練習】 ................................... 8
任務1.2 認識液壓油 ............................... 8
【知識目標】 .................................... 8
【能力目標】 .................................... 8
【素養(yǎng)目標】 .................................... 8
【了解知識】 .................................... 9
1.2.1 液壓油的用途 ....................... 9
1.2.2 液壓油的性質 ....................... 9
1.2.3 液壓油的種類 ..................... 11
1.2.4 液壓油的選用 ..................... 12
1.2.5 液壓油的污染與控制 .......... 13
【觀察與實踐】液壓油的性質 ........ 14
【思考與練習】 ................................. 14
任務1.3 液壓中的力學 ......................... 15
【知識目標】 .................................. 15
【能力目標】 .................................. 15
【素養(yǎng)目標】 .................................. 15
【了解知識】 .................................. 15
1.3.1 液體靜力學基礎 ................. 15
1.3.2 液體動力學基礎 ................. 18
【觀察與實踐】液壓系統(tǒng)工作
壓力的形成 ............ 19
【思考與練習】 ................................. 21
任務1.4 液體流經小孔的流量及
流動時的損失 .......................... 22
【知識目標】 ................................... 22
【能力目標】 ................................... 22
【素養(yǎng)目標】 ................................... 22
【了解知識】 ................................... 23
1.4.1 小孔流量 ............................. 23
1.4.2 液體流動中的壓力和
流量損失 ............................. 23
1.4.3 液壓沖擊和空穴現象 .......... 24
【觀察與實踐】液阻的特性 ............ 25
【思考與練習】 ................................. 25
【擴展閱讀】巨幅國旗升起背后的故事 .... 25
【綜合訓練】 ............................................... 26
單元2 液壓動力元件 ............................. 28
【情景引入】 ............................................... 28
【學習路徑】 ............................................... 28
任務2.1 初識液壓泵 .............................. 28
【知識目標】 ................................... 28
【能力目標】 ................................... 28
【素養(yǎng)目標】 ................................... 29
【了解知識】 ................................... 29
2.1.1 液壓泵的工作原理 .............. 29
2.1.2 液壓泵的分類 ..................... 30
2.1.3 液壓泵的主要性能參數 ...... 30
【觀察與實踐】液壓泵的性能 ........ 32
【思考與練習】 ................................. 35
任務2.2 常用液壓泵的結構及
原理分析 .................................. 35
【知識目標】 ................................... 35
【能力目標】 ................................... 35
液壓與氣動技術(第3 版)(微課版)
| 2 |
【素養(yǎng)目標】 .................................. 35
【了解知識】 .................................. 36
2.2.1 齒輪泵 ................................ 36
2.2.2 螺桿泵 ................................ 37
2.2.3 葉片泵 ................................ 38
2.2.4 柱塞泵 ................................ 39
【觀察與實踐】液壓泵的拆裝 ........ 42
【思考與練習】 ................................. 42
任務2.3 液壓泵和電動機的選用 ......... 42
【知識目標】 .................................. 42
【能力目標】 .................................. 43
【素養(yǎng)目標】 .................................. 43
【了解知識】 .................................. 43
2.3.1 液壓泵的選用 ..................... 43
2.3.2 電動機參數的選擇 .............. 44
【觀察與實踐】液壓泵的應用場合 .... 45
【思考與練習】 ................................. 45
【擴展閱讀】國之驕傲——SPMT ............ 45
【綜合訓練】 ............................................... 46
單元3 液壓執(zhí)行元件及輔助元件 ...... 47
【情景引入】 ............................................... 47
【學習路徑】 ............................................... 47
任務3.1 液壓缸 ...................................... 47
【知識目標】 .................................. 47
【能力目標】 .................................. 48
【素養(yǎng)目標】 .................................. 48
【了解知識】 .................................. 48
3.1.1 液壓缸的工作原理和類型 .... 48
3.1.2 液壓缸的結構 ..................... 49
3.1.3 液壓缸的組成 ..................... 49
3.1.4 液壓缸的參數計算 .............. 53
3.1.5 其他液壓缸 ......................... 56
【觀察與實踐】活塞式液壓缸的
拆裝 ....................... 57
【思考與練習】 ................................. 57
任務3.2 液壓馬達 .................................. 58
【知識目標】 .................................. 58
【能力目標】 .................................. 58
【素養(yǎng)目標】 .................................. 58
【了解知識】 .................................. 58
3.2.1 液壓馬達的分類及特點 ...... 58
3.2.2 液壓馬達的圖形符號 .......... 59
3.2.3 液壓馬達的參數計算 .......... 60
【觀察與實踐】葉片式液壓馬達的
拆裝 ....................... 60
【思考與練習】 ................................. 61
任務3.3 液壓輔助元件 .......................... 61
【知識目標】 ................................... 61
【能力目標】 ................................... 61
【素養(yǎng)目標】 ................................... 61
【了解知識】 ................................... 61
3.3.1 油箱 ..................................... 61
3.3.2 濾油器 ................................. 63
3.3.3 空氣濾清器 ......................... 65
3.3.4 冷卻器 ................................. 65
3.3.5 蓄能器 ................................. 66
3.3.6 油管與管接頭...................... 67
【觀察與實踐】輔助元件的應用 ..... 68
【思考與練習】 ................................. 68
【擴展閱讀】科技追夢人——勵行根 ...... 68
【綜合訓練】 ............................................... 68
單元4 液壓控制閥與液壓基本回路 ..... 71
【情景引入】 ............................................... 71
【學習路徑】 ............................................... 72
任務4.1 方向控制閥及方向控制回路 .... 72
【知識目標】 ................................... 72
【能力目標】 ................................... 72
【素養(yǎng)目標】 ................................... 73
【了解知識】 ................................... 73
4.1.1 換向閥與換向回路 .............. 73
4.1.2 單向閥與鎖緊回路 .............. 80
【觀察與實踐】 ............................... 82
實驗一 手動換向回路的
搭建及調試 ................ 82
實驗二 二位四通電磁換向閥
換向回路的搭建及
調試 .......................... 83
實驗三 三位四通電磁換向閥
換向回路的搭建及
調試 .......................... 84
實驗四 鎖緊回路的搭建及
調試 .......................... 85
目錄
| 3 |
【思考與練習】 ................................. 86
任務4.2 壓力控制閥及壓力控制
回路 .......................................... 86
【知識目標】 .................................. 86
【能力目標】 .................................. 86
【素養(yǎng)目標】 .................................. 87
【了解知識】 .................................. 87
4.2.1 溢流閥及其應用 ................. 87
4.2.2 順序閥及其應用 ................. 91
4.2.3 減壓閥及其應用 ................. 93
4.2.4 壓力繼電器及其應用 .......... 95
【觀察與實踐】............................... 96
實驗一 溢流閥調壓回路的
搭建及調試 ............... 96
實驗二 平衡回路的搭建及
調試 ......................... 97
實驗三 順序動作回路的
搭建及調試 ............... 98
實驗四 減壓回路的搭建及
調試 ....................... 100
實驗五 壓力繼電器控制
回路的搭建及調試 .... 101
【思考與練習】 ............................... 102
任務4.3 流量控制閥及節(jié)流調速
回路 ........................................ 103
【知識目標】 ................................ 103
【能力目標】 ................................ 103
【素養(yǎng)目標】 ................................ 103
【了解知識】 ................................ 104
4.3.1 節(jié)流閥 .............................. 104
4.3.2 調速閥 .............................. 105
4.3.3 節(jié)流調速回路 ................... 106
【觀察與實踐】節(jié)流調速回路的
搭建與調試 .......... 108
【思考與練習】 ............................... 109
任務4.4 其他基本回路的分析 ........... 110
【知識目標】 ................................ 110
【能力目標】 ................................ 110
【素養(yǎng)目標】 ................................ 110
【了解知識】 ................................ 110
4.4.1 其他速度控制回路 ........... 110
4.4.2 卸荷回路和保壓回路 ........ 116
4.4.3 多缸工作控制回路 ........... 118
【觀察與實踐】復雜回路的搭建與
調試 ..................... 122
【思考與練習】 ............................... 123
【擴展閱讀】“世界第 一吊”背后的
女將——孫麗 ..................... 123
【綜合訓練】 ............................................. 124
單元5 典型液壓系統(tǒng)實例分析 ......... 131
【情景引入】 ............................................. 131
【學習路徑】 ............................................. 131
任務5.1 數控車床液壓系統(tǒng) ............... 132
【知識目標】 ................................. 132
【能力目標】 ................................. 132
【素養(yǎng)目標】 ................................. 132
【了解知識】 ................................. 132
5.1.1 閱讀液壓系統(tǒng)圖的步驟 .... 132
5.1.2 數控車床液壓系統(tǒng)概述 .... 132
5.1.3 MJ-50 型數控車床液壓
系統(tǒng)的工作原理 ................ 134
5.1.4 MJ-50 型數控車床液壓
系統(tǒng)的特點 ....................... 134
【觀察與實踐】參觀數控車床
工作 ..................... 135
【思考與練習】 ............................... 135
任務5.2 起重機液壓系統(tǒng).................... 135
【知識目標】 ................................. 135
【能力目標】 ................................. 135
【素養(yǎng)目標】 ................................. 135
【了解知識】 ................................. 136
5.2.1 概述 .................................. 136
5.2.2 Q2-8 型汽車起重機液壓
系統(tǒng)的工作原理 ................ 136
5.2.3 Q2-8 型汽車起重機液壓
系統(tǒng)的特點 ....................... 138
【觀察與實踐】參觀起重機工作 .... 139
【思考與練習】 ............................... 139
任務5.3 動力滑臺液壓系統(tǒng) ............... 139
【知識目標】 ................................. 139
【能力目標】 ................................. 139
【素養(yǎng)目標】 ................................. 139
【了解知識】 ................................. 139
液壓與氣動技術(第3 版)(微課版)
| 4 |
5.3.1 概述 .................................. 139
5.3.2 YT4543 型動力滑臺液壓
系統(tǒng)的工作原理 ............... 141
5.3.3 YT4543 型動力滑臺液壓
系統(tǒng)的特點 ....................... 142
5.3.4 YT4543 型動力滑臺液壓
系統(tǒng)的調整 ....................... 143
【觀察與實踐】參觀液壓動力
滑臺工作 ............. 144
【思考與練習】 ............................... 144
任務5.4 液壓機液壓系統(tǒng) ................... 144
【知識目標】 ................................ 144
【能力目標】 ................................ 144
【素養(yǎng)目標】 ................................ 145
【了解知識】 ................................ 145
5.4.1 概述 .................................. 145
5.4.2 YA32-200 型四柱萬能液壓
機液壓系統(tǒng)的工作原理 .... 146
5.4.3 YA32-200 型四柱萬能液壓
機液壓系統(tǒng)的特點 ............ 148
【觀察與實踐】參觀液壓機
工作 ..................... 149
【思考與練習】 ............................... 149
【擴展閱讀】超越自我,追求卓越——
強國利器助推中國
挺進深!............................ 149
【綜合訓練】 ............................................. 149
單元6 液壓系統(tǒng)的設計計算、
使用維護和故障處理 .............. 153
【情景引入】 ............................................. 153
【學習路徑】 ............................................. 153
任務6.1 液壓系統(tǒng)的設計 ................... 153
【知識目標】 ................................ 154
【能力目標】 ................................ 154
【素養(yǎng)目標】 ................................ 154
【了解知識】 ................................ 154
6.1.1 液壓系統(tǒng)的設計步驟 ........ 154
6.1.2 工況分析 ........................... 154
6.1.3 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 ........ 157
6.1.4 選擇液壓元件并確定安裝、
連接方式 ........................... 158
6.1.5 液壓系統(tǒng)主要性能的驗算 ..... 159
6.1.6 繪制工作圖和編制技術
文件 ................................... 162
6.1.7 液壓系統(tǒng)設計計算舉例 .... 162
【觀察與實踐】液壓系統(tǒng)課程
設計 ..................... 171
【思考與練習】 ............................... 172
任務6.2 液壓系統(tǒng)的使用維護 ........... 172
【知識目標】 ................................. 172
【能力目標】 ................................. 172
【素養(yǎng)目標】 ................................. 172
【了解知識】 ................................. 172
6.2.1 液壓系統(tǒng)的安裝 ................ 172
6.2.2 液壓系統(tǒng)的調試 ................ 174
6.2.3 液壓系統(tǒng)的使用和維護 .... 175
【觀察與實踐】液壓設備的
使用和維護 .......... 176
【思考與練習】 ............................... 177
任務6.3 液壓系統(tǒng)的故障處理 ........... 177
【知識目標】 ................................. 177
【能力目標】 ................................. 177
【素養(yǎng)目標】 ................................. 177
【了解知識】 ................................. 177
6.3.1 液壓系統(tǒng)故障診斷方法 .... 177
6.3.2 液壓系統(tǒng)常見故障及
排除 ................................... 180
【觀察與實踐】液壓系統(tǒng)的
故障排除 .............. 183
【思考與練習】 ............................... 183
【擴展閱讀】架橋機中的“巨無霸”——
昆侖號 ................................. 183
【綜合訓練】 ............................................. 184
單元7 氣壓傳動 ..................................... 186
【情景引入】 ............................................. 186
【學習路徑】 ............................................. 186
任務7.1 氣壓傳動基礎 ........................ 187
【知識目標】 ................................. 187
【能力目標】 ................................. 187
目錄
| 5 |
【素養(yǎng)目標】 ................................ 187
【了解知識】 ................................ 187
7.1.1 氣壓傳動的工作原理 ........ 187
7.1.2 氣壓傳動系統(tǒng)的組成 ........ 188
7.1.3 壓縮空氣的性質 ............... 188
7.1.4 供氣管線 ........................... 190
7.1.5 氣壓傳動的特點 ............... 192
【觀察與實踐】氣壓傳動的
基本認識 ............. 193
【思考與練習】 ............................... 194
任務7.2 氣源裝置與氣源處理裝置的
原理及結構 ............................ 195
【知識目標】 ................................ 195
【能力目標】 ................................ 195
【素養(yǎng)目標】 ................................ 195
【了解知識】 ................................ 195
7.2.1 空氣壓縮站 ....................... 195
7.2.2 氣源處理裝置 ................... 198
【觀察與實踐】氣動三聯件的
拆裝 ..................... 201
【思考與練習】 ............................... 201
任務7.3 氣動執(zhí)行元件與控制元件 .... 201
【知識目標】 ................................ 201
【能力目標】 ................................ 201
【素養(yǎng)目標】 ................................ 202
【了解知識】 ................................ 202
7.3.1 氣動執(zhí)行元件 ................... 202
7.3.2 氣動控制元件 ................... 203
【觀察與實踐】氣動執(zhí)行元件、
控制元件的拆裝 .... 208
【思考與練習】 ............................... 209
任務7.4 氣動基本回路分析 ............... 209
【知識目標】 ................................ 209
【能力目標】 ................................ 209
【素養(yǎng)目標】 ................................ 209
【了解知識】 ................................ 209
7.4.1 換向回路 ........................... 209
7.4.2 壓力控制回路 ................... 210
7.4.3 速度控制回路 ................... 211
7.4.4 位置控制回路 ................... 213
7.4.5 往復及程序動作控制回路 .... 214
7.4.6 延時回路 ........................... 214
【觀察與實踐】雙作用缸速度控制
回路的搭建與
調試 ..................... 215
【思考與練習】 ............................... 216
任務7.5 氣動系統(tǒng)實例分析 ............... 216
【知識目標】 ................................. 216
【能力目標】 ................................. 216
【素養(yǎng)目標】 ................................. 216
【了解知識】 ................................. 216
7.5.1 數控加工中心氣壓傳動
系統(tǒng) ................................... 216
7.5.2 VMC750E 型加工中心刀庫
氣壓傳動系統(tǒng) ................... 217
7.5.3 數控加工中心氣動換刀
系統(tǒng) ................................... 218
7.5.4 門的開閉裝置 ................... 219
7.5.5 氣動夾緊系統(tǒng) ................... 220
【觀察與實踐】參觀數控加工中心
工作 ..................... 221
【思考與練習】 ............................... 221
任務7.6 氣動系統(tǒng)的使用與維護 ....... 222
【知識目標】 ................................. 222
【能力目標】 ................................. 222
【素養(yǎng)目標】 ................................. 222
【了解知識】 ................................. 222
7.6.1 氣動系統(tǒng)使用注意事項 .... 222
7.6.2 壓縮空氣的污染及
防治方法 ........................... 223
7.6.3 氣動系統(tǒng)的噪聲 ................ 225
7.6.4 氣動系統(tǒng)密封問題 ............ 225
【觀察與實踐】氣動系統(tǒng)的
使用和維護 .......... 225
【思考與練習】 ............................... 225
【擴展閱讀】科技強軍、鑄盾報國——
防護工程專家錢七虎 ........ 225
【綜合訓練】 ............................................. 226
附錄 ............................................................... 228
附錄A 液壓氣動圖形符號 .................. 228
附錄B “液壓與氣動技術”
課程模擬試卷 ........................... 234
參考文獻 ...................................................... 238
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