1.4 液压执行元件（教案）《液压与气压传动》（高教版·第3版）同步精品课堂

《液压与气压传动》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.4 液压执行元件 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 职高学生对液压执行元件的实操应用有较高兴趣，已通过前序课程了解液压泵的动力传递作用，在生活中见过液压缸（如叉车升降缸）和液压马达（如工程机械履带驱动）的实际应用，但对其内部结构和工作原理缺乏深入认知。学习时，学生易混淆液压缸与液压马达的功能差异（直线运动 vs 旋转运动），对液压缸的安装形式与工况匹配理解较浅。部分学生对故障排除的步骤逻辑缺乏梳理，易凭经验盲目操作。可结合汽修、工程机械中的常见故障案例，用“问题导向”引导学生将理论与实操结合。 背景分析 液压执行元件是液压系统的“手脚”——液压缸像手臂一样实现伸缩、摆动等直线运动，比如叉车的货叉升降、挖掘机的铲斗翻转；液压马达则像轮子一样输出旋转运动，驱动工程机械履带、注塑机转盘转动。在工业生产中，执行元件的性能直接决定设备的动作精度和力量：液压缸漏油会导致叉车举升无力，液压马达转速不稳会让传送带卡顿。对职高学生来说，掌握它们的结构和故障排除，是日后从事设备维修、操作的核心技能——比如能快速判断液压缸不动作是密封圈坏了还是油路堵了，才能高效解决实际问题。本节课就是帮大家摸清这些“手脚”的运作规律，筑牢实操基础。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 认识执行元件对设备动作的关键作用，培养规范安装、排查故障的实操意识，为液压系统维修、调试打下基础。 能说出液压缸的工作原理（压力油推动活塞运动）和基本组成（缸筒、活塞、活塞杆等），区分3种常见类型（如活塞缸、柱塞缸）及特点；能解释液压马达将液压能转为机械能的过程，记住其主要性能参数（转速、扭矩等）和选用要点。 能根据实物或示意图识别液压缸的典型结构，初步判断常见故障（如漏油、动作缓慢）的原因并说出排除方法；能结合设备需求（如旋转运动选马达，直线运动选液压缸）选择合适的执行元件。 学习任务 描述 能说出液压缸的工作原理和基本组成 区分3种常见类型（如活塞缸、柱塞缸）及特点 能解释液压马达将液压能转为机械能的过程，记住其主要性能参数和选用要点 能根据实物或示意图识别液压缸的典型结构，初步判断常见故障 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 液压马达的工作原理 教学难点 液压缸与液压马达在能量转换方向上的区别（直线vs旋转）及应用场景的精准区分 教学难点突破方法 用“人体类比”：液压缸比作“手臂伸缩”（直线运动），液压马达比作“车轮转动”（旋转运动），结合叉车举升（缸）和履带行走（马达）的视频片段，直观区分功能 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《液压与气压传动》，主编：杨光龙、兰建设，第3版；高等教育出版社。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：能说出液压缸的工作原理和基本组成 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 液压缸的工作原理、分类与特点 按供油方向分：单作用缸和双作用缸。 按结构形式分：活塞缸、柱塞缸、伸缩套筒缸、摆动液压缸。 按活塞杆形式分：单活塞杆缸、双活塞杆缸。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 2.液压缸的典型结构与组成 （1）液压缸的典型结构 它由活塞杆、活塞、缸筒、前缸盖、后缸盖、导向套、拉杆等主要零件组成。为了减小活塞运动时的冲击和振动，在缸的两端高有缓冲及排气装置；为了防止油液的泄漏，在缸筒与活塞、活塞杆与导向套、缸筒与端盖等处均安装备密封装置，并用拉杆将缸筒、端盖等连接在一起。 （2）液压缸各组成部分的结构形式 液压缸的结构可分为缸筒和缸盖、活塞和活塞杆以及密封装置三个主要部分。 （3）液压缸的缓冲装置 缓冲装置的工作原理：当活塞及运动件快速接近端盖时，通过节流使回油阻力逐渐增大，从而在液压缸的回油腔产生较大的缓冲压力，活塞受阻而制动，避免了与缸盖快速碰撞。 （4）液压缸的排气装置 液压系统中如果混入空气后会使其工作不稳定，产和振动、噪声、低速爬行及起动时突然前冲现象。要保证液压缸的正常用工作，须排除积留在液压缸内的空气。对运要求平稳的液压缸，两端应有排气塞。 主要讲解液压缸的典型结构与组成。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 1.液压马达的工作原理、分类与结构特点 从原理上来说，液压马达和液压泵是可逆的，有一种液压泵就对应一种液压马达。但由它们的任务和要求不同，故在结构上略有差别，液压马达的职能符号如图所示： （1）齿轮式液压马达 当压力油进入进油口时，处于进油腔的所有齿轮均受到压力油的作用。当压力油作用在齿面上时，将在每个齿轮上都受到方向相反的两个切向力的作用，从而产生转矩。 （2）叶片式液压马达 当压力油输入到进油腔时，在叶片1、3、5、7上，一面作用有压力油，另一面则为排油腔的低压油，由于3、7受力面积大于叶片1、5，从而由叶片受力差产生转矩推动转子旋转。 （3）轴向柱塞液压马达 当压力油输入液压马达时，处于压力腔的柱塞被顶出，压在斜盘上，斜盘对柱塞产生反力，该力可分解为轴向分力和垂直于轴向的分力。其中，垂直于轴向的分力使缸体产生转矩。 教师根据课本内容讲解液压马达的工作原理、分类与结构特点。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 2.液压马达的主要性能参数 （1）压力 工作压力：指液压马达在实际工作时输出（输入）油液的压力，由负载决定。 额定压力：指液压马达在额定工作条件下，按试验标准规定能连续运转的最高压力，其大小受液压马达寿命限制，当工作压力大于额定压力时，称为超载。 （2）转速 工作转速：指在工作时液压马达的实际转动速度。 额定转速：指在额定压力下，液压马达能连续长时间运转的最高转速。 最高转速：指液压泵马达不受异常损坏的情况下不可超越的最高转速极限。 最低稳定转速：指液压马达正常运转所允许的最低转速。 （3）排量 马达轴每转一周，由其密封容腔有效体积变化而排出的液体体积称为马达的排量。 （4）流量 马达入口处的流量称为马达的实际流量。马达密封腔容积变化所需要的流量称为马达的理论流量。实际流量和理论流量之差即为马达的泄漏量。 （5）效率 容积效率：指理论流量与实际流量之比。 机械效率：指实际输出转矩与理论转矩之比。 总效率：指液压马达的输出功率与输入功率的比值，等于容积效率与机械效率的乘积。 3.液压马达的选用 1)选择液压马达的主要依据有转矩、转速、工作压力、排量、外形及连接尺寸、容积效总效率,以及质量、价格、货源和使用维护的便利性等。 2)液压马达的种类较多,特性不同,应针对具体用途及其工况进行选择。可参考表1选择合适的液压马达。 3)确定所采用马达的种类后,可根据所需的转速和转矩从液压马达产品系列中选出几种能满足需要的规格,然后进行综合分析,选择一种最合适的液压马达。 教师讲解液压马达的主要性能参数和选用，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：简述齿轮式液压马达的特点及适用场景。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 今天咱们认识了液压系统的“动作执行者”——液压缸和液压马达。大家记住了液压缸靠压力油推活塞做直线运动，由缸筒、活塞等组成，活塞缸、柱塞缸各有特点；也明白了液压马达能把液压能转成旋转动力，转速、扭矩是关键参数。咱们还学了液压缸漏油、不动等故障的排查方法，知道选执行元件要看运动形式（直线用缸，旋转用马达）。这些知识在修叉车、挖掘机时特别实用，下次碰到设备动作失灵，就从今天学的结构和原理查起。下节课咱们动手拆液压缸模型，看看密封圈怎么“防漏”，大家带着问题来探索哦！ 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） （1）液压缸安装时需要注意哪些事项？ （2）为什么柱塞缸多用于大型液压设备（如液压机）？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课通过叉车举升、履带转动等案例导入，学生对液压缸和液压马达的功能理解较清晰，但讲解柱塞缸与活塞缸的结构区别时，部分学生仍混淆，说明结构示意图的对比不够直观，下次可增加实物拆解视频。液压缸故障排查环节，学生对“漏油”原因分析积极，但对“动作卡顿”涉及的油路堵塞与机械卡阻区分不清，需在实操模拟中加入油路模拟装置，让学生观察不同故障的表现差异。液压马达参数与选型的关联讲解稍显抽象，后续可引入具体案例（如传送带选多大扭矩马达），结合计算公式简化分析，帮助学生将参数与实际工况对应起来，提升应用能力。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$