10.1 液压传动（教案）《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

《机械基础》（第3版）教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务10.1 液压传动 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 本课面向中职一年级机械类专业学生，已具备机械识图与力学基础，对液压系统缺乏系统认知，动手兴趣浓但安全与规范意识弱。学生形象思维强、逻辑分析弱，喜欢真实案例与直观演示。需借助机床实例和图形符号，引导其理解液压原理，培养规范操作与故障分析能力。 背景分析 在“中国制造2025”与绿色制造战略背景下，液压与气动技术已成为高端装备、船舶、航空、机床等行业核心传动方式。企业对能看懂液压原理图、熟练选泵阀缸并进行绿色安全维护的技能人才需求迫切。本课程依托《机械基础》国家规划教材，以机床典型场景切入，对接岗位标准，旨在培养具备绿色设计、安全操作与故障分析能力的中职机械类专业人才，满足产业技术升级需要。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能力和解决问题的能力。 掌握液压传动的工作原理和具体工作过程 能够学会液压传动的组成和特点 学习任务 描述 掌握液压传动的工作原理和具体工作过程 能够学会液压传动的组成和特点 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 掌握液压传动的工作原理和具体工作过程 教学难点 能够学会液压传动的组成和特点 教学难点突破方法 能够学会基础知识并运用 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 《机械基础》，主编：栾学钢、赵玉奇、陈少斌，2024年8月第3版；高等教育出版社出版。 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） 液压传动是利用机械能与压力能互相转换来工作的。液压传动以液压泵为动力，常以液压油为工作介质，在控制元件的控制下，将液体的压力能转换为机械能，控制执行元件完成直线运动或旋转运动。 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（12分钟） 一、液压传动的工作原理 液压传动系统的工作过程如图10-3所示。 以驱动机床工作台的液压传动系统为例分析液压传动系统的工作原理 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（20分钟） 二、液压传动系统的组成及特点 1.液压传动系统的组成 液压传动系统由以下五个部分组成。 ①动力元件把机械能转换为压力能的装置。液压传动系统中的动力元件为液压泵。 ②执行元件把油液的液压能转换成机械能的装置。常见的执行元件为液压缸。 ③控制元件控制调节系统中的油液压力、流量或流向。控制元件有各种阀，如换向阀、压力阀和流量阀等。 ④辅助元件保证系统正常工作的装置，如油箱、过滤器、蓄能器及各种管接头等。 ⑤工作介质用于传递压力能的液压油。 2.液压传动系统的特点 主要讲液压传动系统的组成及特点等内容。 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。 三、常用液压元件 液压传动系统也采用图形符号表示，利用国家标准GB/T786.1—2021规定的液压图形符号可方便而清晰地表达各种液压传动系统。 图10-6所示为用液压图形符号表达的机床工作台液压传动系统。 1.动力元件——液压泵 液压泵是将电动机输出的机械能转换为液压油压力能的能量转换装置。 在液压传动系统中，一般将电动机、液压泵、油箱、安全阀等组成液压传动系统泵站，为系统提供压力油。液压传动系统泵站如图10-7所示。 液压泵按单位时间内输出的油液体积是否可调分为变量泵和定量泵，可调节的为变量泵，不可调节的为定量泵。按结构形式分，常见的液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 教师根据常用液压元件讲解。 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.执行元件——液压缸 液压缸(图10-11)是液压传动系统的执行元件，它完成液体压力能与机械能的转换，实现执行元件的直线往复运动。液压缸可分为活塞式、柱塞式和摆动式三种。下面以活塞式液压缸为例介绍液压缸的组成及工作情况。 活塞式液压缸分为双出杆活塞式液压缸和单出杆活塞式液压缸两种类型，其图形符号如图10-12。 双出杆活塞式液压缸中被活塞分隔开的液压缸两腔中都有活塞杆伸出，且两活塞杆直径相等。当流入两腔中的液压油流量相等时，活塞的往复运动速度和推力相等。单出杆活塞式液压缸仅一端有活塞杆，因此两腔工作面积不相等。 活塞式液压缸在安装时可以固定活塞杆，也可以固定缸体。 液压缸由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置及排气装置五个部分组成。 缸筒与缸盖之间常采用法兰式、螺纹式和拉杆式连接。活塞与活塞杆之间多采用圆锥销连接(双出杆液压缸)、螺纹连接(单出杆液压缸)。常见的液压缸密封装置如图10-13所示，图10-13a所示为间隙密封，在活塞的表面制出几条细小的环槽，以增大油液通过间隙时的阻力。图10-13b所示为密封圈密封，利用密封圈(橡胶或塑料)的弹性作用，使各截面环贴紧，在动、静配合面之间阻止泄漏。大型、高压液压设备采用缓冲装置是为了防止活塞运动到极限位置时和缸盖相撞。对于稳定性要求较高的大型液压缸，还需要设置排气装置。 3.控制元件——液压控制阀 液压控制阀用来控制液压传动系统中油液的流动方向并调节压力和流量，可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。 (1)方向控制阀 方向控制阀是控制油液流动方向的阀，包括单向阀和换向阀两种。 单向阀如图10-14所示，它又分为普通单向阀和液控单向阀两种。普通单向阀只允许油液从P到P₂单向流动，如图10-14a所示。液控单向阀可以与普通单向阀一样工作，也可以在远程控制口K作用下，允许油液从P、P₂口双向流通。 4.辅助元件 辅助元件主要有蓄能器、过滤器、油箱、热交换器及管件等。 ①蓄能器主要用来储存或释放油液的压力能，保持系统压力恒定，减小系统压力的脉动冲击。 图10-23所示为活塞式蓄能器。蓄能器内的活塞将油和气体分开，气体从阀门充入，油液经油孔连通系统，利用气体的压缩或膨胀来储存或释放压力能。 ②过滤器用于滤清油液中的杂质，保证系统管路畅通，使系统正常工作。 ③油箱主要用于储油、散发油液中的热量、释放混在油液中的气体及沉淀油液 中的杂质等。油箱不是标准件，需根据系统要求自行设计。 教师讲解执行元件——液压缸等内容，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； 图片展示更加直观的让学生感受到知识的魅力，加强学生学习的动力。 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：总结执行元件——液压缸。 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） 课程以《机械基础》第十章液压与气动第一节“液压传动”为核心，围绕机场屋架、机床工作台和船舶三大场景展开。先阐述液压传动的能量转换原理及系统组成，再解析动力元件液压泵、执行元件液压缸、控制元件各类阀的结构、性能与图形符号，并对比其优缺点。最后结合绿色设计理念与故障树安全分析，培养学生选型、读图、调速及维护的综合职业能力。 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.简述液压传动的缺点。 2.简述液压传动系统的特点。 3.简述液压传动系统的组成。 板书 设计 一、液压传动的工作原理 二、液压传动系统的组成及特点 三、常用液压元件 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 教学后发现，学生能借助机床实例快速理解液压原理，但对图形符号与阀芯滑阀机能的抽象转换仍显吃力；后续应增加动画演示与拆装实训，把故障树分析融入任务单，强化“做中学、错中悟”，并分层设置节流调速实验，帮助不同基础学生体会流量-负载关系，真正达成知识、能力与情感目标。 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 $$