7.1发现身边的气动设备（讲义）-《液压与气压传动》同步教学（航空工业出版社）

课题 发现身边的气动设备 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： 1． 掌握气压传动系统的工作介质 2． 掌握气压传动系统的组成 思政育人目标： 培养学生严谨的学习作风 教学重难点 教学重点：气压传动系统的工作介质和组成 教学难点：气压传动系统的工作介质的区分 教学方法 问答法、讨论法、讲授法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学设计 第1节课： 课前任务→考勤（2 min）→问题导入（8 min）→传授新知（35 min） 第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（27 min）→思政讲堂（8 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min） 教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图 第一节课 课前任务 · 【教师】布置课前任务，学生扫描课本209页的“任务工单7-1”，完成课前任务 红星设备厂的实习生小谢平时乘坐地铁通勤，一天，师傅老李在地铁上遇见了小谢，闲谈之余，老李突然问道：“你知道地铁起步前发出的漏气的声音是怎么回事吗？” 小谢摇了摇头。 老李说：“这是因为地铁的刹车盘采用了气压传动技术。在刹车时，压缩空气使其抱紧；若车辆起步，便要将空气卸压，自然就发出了漏气的声音。” 其实，采用气压传动技术的设备不论是在生产还是生活，都得到了极为广泛的应用。让我们一起去发现身边的气动设备吧。 · 【学生】完成课前任务 通过课前的预热，让学生了解本次课所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望 考勤 （2 min） · 【教师】使用文旌课堂APP，让学生登录签到 · 【学生】使用文旌课堂APP签到 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况 问题导入 （8 min） 同学们知道气压传动在生活中有哪些应用吗？气压传动系统的工作介质有哪些呢？气动系统对工作介质的要求有哪些？ 通过问题，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣 传授新知 （35 min） 一、气压传动系统的工作介质 在气压传动系统中，压缩空气是传递信号和动力的工作介质。要进一步了解气压传动系统，首先要了解无处不在的空气。 1．空气的组成成分 大气中的空气主要是由氮、氧、氩、二氧化碳、水蒸气及其他一些气体混合组成的。在距地面20 km以内，空气组成几乎相同。在基准状态下（0℃，绝对压力为101 325 Pa，相对湿度为零），地面附近干空气的组成如表7-1所示。 空气中氮气所占比例最大，由于氮气的化学性质不活泼，具有稳定性，不会自燃，所以空气作为工作介质可以用在易燃、易爆场所。 2．空气的密度 单位体积空气的质量，称为空气的密度，其公式为 （7-1） 气体密度与气体压力和温度有关，压力增加，密度增大；而温度上升，密度减小。在基准状态下，干空气的密度为1.293。 3．空气的黏性 空气在流动过程中产生内摩擦阻力的性质称为空气的黏性，用黏度表示其大小。空气的黏度受压力的影响很小，一般可忽略不计。随温度的升高，空气分子热运动加剧，因此，空气的黏度随温度的升高而略有增大。黏度随温度的变化关系如表7-2所示（详见教材）。 4．空气的压缩性和膨胀性 气体与液体、固体相比具有明显的压缩性和膨胀性。空气的体积较易随压力和温度的变化而变化。 · 【教师】提问学生 气体的可压缩性会导致气压传动系统刚度有哪些变化？ · 【学生】聆听、思考、回答 · 【教师】总结 气体体积在外界作用下容易产生变化，气体的可压缩性导致气压传动系统刚度差，定位精度低。 · 【学生】聆听、理解、记忆 5．空气的湿度 地球上的水不断地蒸发到空气中，空气中含有水蒸气，我们把含有水蒸气的空气称为湿空气，而把不含有水蒸气的空气称为干空气。自然界中的空气通常都是湿空气。 由湿空气生成的压缩空气对气动系统的稳定性和寿命有不良的影响。例如，湿度大的空气会使气动元件腐蚀生锈，润滑剂稀释变质等。为保证气动系统正常工作，需要在压缩机出口处安装冷却器，把压缩空气中的水蒸气凝结析出；在储气罐出口处安装空气干燥器，进一步消除空气中的水分。 6．气动系统对工作介质的要求 1）要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量 压缩空气是气动系统的动力源，没有一定的压力不但不能保证执行机构产生足够的推力，甚至连控制机构都难以正确地动作；没有足够的流量，便不能满足执行机构运动速度和程序的要求等。总之，压缩空气没有一定的压力和流量，气动系统的一切功能均无法实现。 2）要求压缩空气有一定的清洁度和干燥度 ......（详见教材） 因此，气源装置必须设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥，提高压缩空气质量，进行气源净化处理的辅助设备。 · 【教师】提问学生 请同学们对比分析，液压传动系统和气压传动系统的工作