液压与气动技术(第3版)(微课版)

1.根据教学进度安排与内容相关的实训,通过实践活动完成循序渐进的任务加深对所学知识的理解。2.各项目的精美PPT课件和备课教案,方便教师授课教学。
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陈根琴 (主审) 樊薇 (作者) 978-7-115-61855-9

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1.根据教学进度安排与内容相关的实训,通过实践活动完成循序渐进的任务加深对所学知识的理解。
2.各项目的精美PPT课件和备课教案,方便教师授课教学。
3.每个项目配有【扩展阅读】,融入课程思政元素,贯彻落实党的二十大精神以及立德树人的根本任务。
4.畅销教材的改版,是作者教学20年的经验总结。
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内容摘要

本书根据教育部等九部门发布的《职业教育提质培优行动计划(2020—2023 年)》的要求编写,以培养能够适应社会发展和建设需要的工作于一线的技术应用型人才为目标,使学生掌握职业知识和技能,具备分析和解决问题的能力,突出实用性。本书注重对液压与气动技术原理的解释及实际应用,贯彻落实立德树人根本任务,强调学生的实际应用能力,同时培养学生的职业素养。
本书共7 个单元,以液压为主,气动为辅。本书的主要内容有液压传动基础,液压动力元件,液压执行元件及辅助元件,液压控制阀与液压基本回路,典型液压系统实例分析,液压系统的设计计算、使用维护和故障处理,气压传动等。每个任务后都有相应的观察与实践、思考与练习,供学生选择学习。每个单元都有扩展阅读,精彩的阅读内容既可以让学生增长知识,又能给学生启迪。另外,每个单元还附有综合训练,本书的最后附有模拟试卷,可以帮助学生巩固所学知识、强化所学内容。
本书适合高职高专院校机械类、近机类专业使用,也可作为企业职工培训、自学教材。

目录

单元1 液压传动基础 ............................... 1
【情景引入】 ................................................. 1
【学习路径】 ................................................. 1
任务1.1 初识液压系统 ........................... 1
【知识目标】 .................................... 1
【能力目标】 .................................... 2
【素养目标】 .................................... 2
【了解知识】 .................................... 2
1.1.1 液压千斤顶的工作原理 ........ 2
1.1.2 简单机床液压系统的
工作原理 ............................... 3
1.1.3 液压系统的组成 ................... 4
1.1.4 液压系统的图形符号 ............ 4
1.1.5 液压传动的特点及应用 ........ 5
【观察与实践】液压的基本认识 ...... 6
【思考与练习】 ................................... 8
任务1.2 认识液压油 ............................... 8
【知识目标】 .................................... 8
【能力目标】 .................................... 8
【素养目标】 .................................... 8
【了解知识】 .................................... 9
1.2.1 液压油的用途 ....................... 9
1.2.2 液压油的性质 ....................... 9
1.2.3 液压油的种类 ..................... 11
1.2.4 液压油的选用 ..................... 12
1.2.5 液压油的污染与控制 .......... 13
【观察与实践】液压油的性质 ........ 14
【思考与练习】 ................................. 14
任务1.3 液压中的力学 ......................... 15
【知识目标】 .................................. 15
【能力目标】 .................................. 15
【素养目标】 .................................. 15
【了解知识】 .................................. 15
1.3.1 液体静力学基础 ................. 15
1.3.2 液体动力学基础 ................. 18
【观察与实践】液压系统工作
压力的形成 ............ 19
【思考与练习】 ................................. 21
任务1.4 液体流经小孔的流量及
流动时的损失 .......................... 22
【知识目标】 ................................... 22
【能力目标】 ................................... 22
【素养目标】 ................................... 22
【了解知识】 ................................... 23
1.4.1 小孔流量 ............................. 23
1.4.2 液体流动中的压力和
流量损失 ............................. 23
1.4.3 液压冲击和空穴现象 .......... 24
【观察与实践】液阻的特性 ............ 25
【思考与练习】 ................................. 25
【扩展阅读】巨幅国旗升起背后的故事 .... 25
【综合训练】 ............................................... 26
单元2 液压动力元件 ............................. 28
【情景引入】 ............................................... 28
【学习路径】 ............................................... 28
任务2.1 初识液压泵 .............................. 28
【知识目标】 ................................... 28
【能力目标】 ................................... 28
【素养目标】 ................................... 29
【了解知识】 ................................... 29
2.1.1 液压泵的工作原理 .............. 29
2.1.2 液压泵的分类 ..................... 30
2.1.3 液压泵的主要性能参数 ...... 30
【观察与实践】液压泵的性能 ........ 32
【思考与练习】 ................................. 35
任务2.2 常用液压泵的结构及
原理分析 .................................. 35
【知识目标】 ................................... 35
【能力目标】 ................................... 35
液压与气动技术(第3 版)(微课版)
| 2 |
【素养目标】 .................................. 35
【了解知识】 .................................. 36
2.2.1 齿轮泵 ................................ 36
2.2.2 螺杆泵 ................................ 37
2.2.3 叶片泵 ................................ 38
2.2.4 柱塞泵 ................................ 39
【观察与实践】液压泵的拆装 ........ 42
【思考与练习】 ................................. 42
任务2.3 液压泵和电动机的选用 ......... 42
【知识目标】 .................................. 42
【能力目标】 .................................. 43
【素养目标】 .................................. 43
【了解知识】 .................................. 43
2.3.1 液压泵的选用 ..................... 43
2.3.2 电动机参数的选择 .............. 44
【观察与实践】液压泵的应用场合 .... 45
【思考与练习】 ................................. 45
【扩展阅读】国之骄傲——SPMT ............ 45
【综合训练】 ............................................... 46
单元3 液压执行元件及辅助元件 ...... 47
【情景引入】 ............................................... 47
【学习路径】 ............................................... 47
任务3.1 液压缸 ...................................... 47
【知识目标】 .................................. 47
【能力目标】 .................................. 48
【素养目标】 .................................. 48
【了解知识】 .................................. 48
3.1.1 液压缸的工作原理和类型 .... 48
3.1.2 液压缸的结构 ..................... 49
3.1.3 液压缸的组成 ..................... 49
3.1.4 液压缸的参数计算 .............. 53
3.1.5 其他液压缸 ......................... 56
【观察与实践】活塞式液压缸的
拆装 ....................... 57
【思考与练习】 ................................. 57
任务3.2 液压马达 .................................. 58
【知识目标】 .................................. 58
【能力目标】 .................................. 58
【素养目标】 .................................. 58
【了解知识】 .................................. 58
3.2.1 液压马达的分类及特点 ...... 58
3.2.2 液压马达的图形符号 .......... 59
3.2.3 液压马达的参数计算 .......... 60
【观察与实践】叶片式液压马达的
拆装 ....................... 60
【思考与练习】 ................................. 61
任务3.3 液压辅助元件 .......................... 61
【知识目标】 ................................... 61
【能力目标】 ................................... 61
【素养目标】 ................................... 61
【了解知识】 ................................... 61
3.3.1 油箱 ..................................... 61
3.3.2 滤油器 ................................. 63
3.3.3 空气滤清器 ......................... 65
3.3.4 冷却器 ................................. 65
3.3.5 蓄能器 ................................. 66
3.3.6 油管与管接头...................... 67
【观察与实践】辅助元件的应用 ..... 68
【思考与练习】 ................................. 68
【扩展阅读】科技追梦人——励行根 ...... 68
【综合训练】 ............................................... 68
单元4 液压控制阀与液压基本回路 ..... 71
【情景引入】 ............................................... 71
【学习路径】 ............................................... 72
任务4.1 方向控制阀及方向控制回路 .... 72
【知识目标】 ................................... 72
【能力目标】 ................................... 72
【素养目标】 ................................... 73
【了解知识】 ................................... 73
4.1.1 换向阀与换向回路 .............. 73
4.1.2 单向阀与锁紧回路 .............. 80
【观察与实践】 ............................... 82
实验一 手动换向回路的
搭建及调试 ................ 82
实验二 二位四通电磁换向阀
换向回路的搭建及
调试 .......................... 83
实验三 三位四通电磁换向阀
换向回路的搭建及
调试 .......................... 84
实验四 锁紧回路的搭建及
调试 .......................... 85
目录
| 3 |
【思考与练习】 ................................. 86
任务4.2 压力控制阀及压力控制
回路 .......................................... 86
【知识目标】 .................................. 86
【能力目标】 .................................. 86
【素养目标】 .................................. 87
【了解知识】 .................................. 87
4.2.1 溢流阀及其应用 ................. 87
4.2.2 顺序阀及其应用 ................. 91
4.2.3 减压阀及其应用 ................. 93
4.2.4 压力继电器及其应用 .......... 95
【观察与实践】............................... 96
实验一 溢流阀调压回路的
搭建及调试 ............... 96
实验二 平衡回路的搭建及
调试 ......................... 97
实验三 顺序动作回路的
搭建及调试 ............... 98
实验四 减压回路的搭建及
调试 ....................... 100
实验五 压力继电器控制
回路的搭建及调试 .... 101
【思考与练习】 ............................... 102
任务4.3 流量控制阀及节流调速
回路 ........................................ 103
【知识目标】 ................................ 103
【能力目标】 ................................ 103
【素养目标】 ................................ 103
【了解知识】 ................................ 104
4.3.1 节流阀 .............................. 104
4.3.2 调速阀 .............................. 105
4.3.3 节流调速回路 ................... 106
【观察与实践】节流调速回路的
搭建与调试 .......... 108
【思考与练习】 ............................... 109
任务4.4 其他基本回路的分析 ........... 110
【知识目标】 ................................ 110
【能力目标】 ................................ 110
【素养目标】 ................................ 110
【了解知识】 ................................ 110
4.4.1 其他速度控制回路 ........... 110
4.4.2 卸荷回路和保压回路 ........ 116
4.4.3 多缸工作控制回路 ........... 118
【观察与实践】复杂回路的搭建与
调试 ..................... 122
【思考与练习】 ............................... 123
【扩展阅读】“世界第 一吊”背后的
女将——孙丽 ..................... 123
【综合训练】 ............................................. 124
单元5 典型液压系统实例分析 ......... 131
【情景引入】 ............................................. 131
【学习路径】 ............................................. 131
任务5.1 数控车床液压系统 ............... 132
【知识目标】 ................................. 132
【能力目标】 ................................. 132
【素养目标】 ................................. 132
【了解知识】 ................................. 132
5.1.1 阅读液压系统图的步骤 .... 132
5.1.2 数控车床液压系统概述 .... 132
5.1.3 MJ-50 型数控车床液压
系统的工作原理 ................ 134
5.1.4 MJ-50 型数控车床液压
系统的特点 ....................... 134
【观察与实践】参观数控车床
工作 ..................... 135
【思考与练习】 ............................... 135
任务5.2 起重机液压系统.................... 135
【知识目标】 ................................. 135
【能力目标】 ................................. 135
【素养目标】 ................................. 135
【了解知识】 ................................. 136
5.2.1 概述 .................................. 136
5.2.2 Q2-8 型汽车起重机液压
系统的工作原理 ................ 136
5.2.3 Q2-8 型汽车起重机液压
系统的特点 ....................... 138
【观察与实践】参观起重机工作 .... 139
【思考与练习】 ............................... 139
任务5.3 动力滑台液压系统 ............... 139
【知识目标】 ................................. 139
【能力目标】 ................................. 139
【素养目标】 ................................. 139
【了解知识】 ................................. 139
液压与气动技术(第3 版)(微课版)
| 4 |
5.3.1 概述 .................................. 139
5.3.2 YT4543 型动力滑台液压
系统的工作原理 ............... 141
5.3.3 YT4543 型动力滑台液压
系统的特点 ....................... 142
5.3.4 YT4543 型动力滑台液压
系统的调整 ....................... 143
【观察与实践】参观液压动力
滑台工作 ............. 144
【思考与练习】 ............................... 144
任务5.4 液压机液压系统 ................... 144
【知识目标】 ................................ 144
【能力目标】 ................................ 144
【素养目标】 ................................ 145
【了解知识】 ................................ 145
5.4.1 概述 .................................. 145
5.4.2 YA32-200 型四柱万能液压
机液压系统的工作原理 .... 146
5.4.3 YA32-200 型四柱万能液压
机液压系统的特点 ............ 148
【观察与实践】参观液压机
工作 ..................... 149
【思考与练习】 ............................... 149
【扩展阅读】超越自我,追求卓越——
强国利器助推中国
挺进深海 ............................ 149
【综合训练】 ............................................. 149
单元6 液压系统的设计计算、
使用维护和故障处理 .............. 153
【情景引入】 ............................................. 153
【学习路径】 ............................................. 153
任务6.1 液压系统的设计 ................... 153
【知识目标】 ................................ 154
【能力目标】 ................................ 154
【素养目标】 ................................ 154
【了解知识】 ................................ 154
6.1.1 液压系统的设计步骤 ........ 154
6.1.2 工况分析 ........................... 154
6.1.3 拟定液压系统原理图 ........ 157
6.1.4 选择液压元件并确定安装、
连接方式 ........................... 158
6.1.5 液压系统主要性能的验算 ..... 159
6.1.6 绘制工作图和编制技术
文件 ................................... 162
6.1.7 液压系统设计计算举例 .... 162
【观察与实践】液压系统课程
设计 ..................... 171
【思考与练习】 ............................... 172
任务6.2 液压系统的使用维护 ........... 172
【知识目标】 ................................. 172
【能力目标】 ................................. 172
【素养目标】 ................................. 172
【了解知识】 ................................. 172
6.2.1 液压系统的安装 ................ 172
6.2.2 液压系统的调试 ................ 174
6.2.3 液压系统的使用和维护 .... 175
【观察与实践】液压设备的
使用和维护 .......... 176
【思考与练习】 ............................... 177
任务6.3 液压系统的故障处理 ........... 177
【知识目标】 ................................. 177
【能力目标】 ................................. 177
【素养目标】 ................................. 177
【了解知识】 ................................. 177
6.3.1 液压系统故障诊断方法 .... 177
6.3.2 液压系统常见故障及
排除 ................................... 180
【观察与实践】液压系统的
故障排除 .............. 183
【思考与练习】 ............................... 183
【扩展阅读】架桥机中的“巨无霸”——
昆仑号 ................................. 183
【综合训练】 ............................................. 184
单元7 气压传动 ..................................... 186
【情景引入】 ............................................. 186
【学习路径】 ............................................. 186
任务7.1 气压传动基础 ........................ 187
【知识目标】 ................................. 187
【能力目标】 ................................. 187
目录
| 5 |
【素养目标】 ................................ 187
【了解知识】 ................................ 187
7.1.1 气压传动的工作原理 ........ 187
7.1.2 气压传动系统的组成 ........ 188
7.1.3 压缩空气的性质 ............... 188
7.1.4 供气管线 ........................... 190
7.1.5 气压传动的特点 ............... 192
【观察与实践】气压传动的
基本认识 ............. 193
【思考与练习】 ............................... 194
任务7.2 气源装置与气源处理装置的
原理及结构 ............................ 195
【知识目标】 ................................ 195
【能力目标】 ................................ 195
【素养目标】 ................................ 195
【了解知识】 ................................ 195
7.2.1 空气压缩站 ....................... 195
7.2.2 气源处理装置 ................... 198
【观察与实践】气动三联件的
拆装 ..................... 201
【思考与练习】 ............................... 201
任务7.3 气动执行元件与控制元件 .... 201
【知识目标】 ................................ 201
【能力目标】 ................................ 201
【素养目标】 ................................ 202
【了解知识】 ................................ 202
7.3.1 气动执行元件 ................... 202
7.3.2 气动控制元件 ................... 203
【观察与实践】气动执行元件、
控制元件的拆装 .... 208
【思考与练习】 ............................... 209
任务7.4 气动基本回路分析 ............... 209
【知识目标】 ................................ 209
【能力目标】 ................................ 209
【素养目标】 ................................ 209
【了解知识】 ................................ 209
7.4.1 换向回路 ........................... 209
7.4.2 压力控制回路 ................... 210
7.4.3 速度控制回路 ................... 211
7.4.4 位置控制回路 ................... 213
7.4.5 往复及程序动作控制回路 .... 214
7.4.6 延时回路 ........................... 214
【观察与实践】双作用缸速度控制
回路的搭建与
调试 ..................... 215
【思考与练习】 ............................... 216
任务7.5 气动系统实例分析 ............... 216
【知识目标】 ................................. 216
【能力目标】 ................................. 216
【素养目标】 ................................. 216
【了解知识】 ................................. 216
7.5.1 数控加工中心气压传动
系统 ................................... 216
7.5.2 VMC750E 型加工中心刀库
气压传动系统 ................... 217
7.5.3 数控加工中心气动换刀
系统 ................................... 218
7.5.4 门的开闭装置 ................... 219
7.5.5 气动夹紧系统 ................... 220
【观察与实践】参观数控加工中心
工作 ..................... 221
【思考与练习】 ............................... 221
任务7.6 气动系统的使用与维护 ....... 222
【知识目标】 ................................. 222
【能力目标】 ................................. 222
【素养目标】 ................................. 222
【了解知识】 ................................. 222
7.6.1 气动系统使用注意事项 .... 222
7.6.2 压缩空气的污染及
防治方法 ........................... 223
7.6.3 气动系统的噪声 ................ 225
7.6.4 气动系统密封问题 ............ 225
【观察与实践】气动系统的
使用和维护 .......... 225
【思考与练习】 ............................... 225
【扩展阅读】科技强军、铸盾报国——
防护工程专家钱七虎 ........ 225
【综合训练】 ............................................. 226
附录 ............................................................... 228
附录A 液压气动图形符号 .................. 228
附录B “液压与气动技术”
课程模拟试卷 ........................... 234
参考文献 ...................................................... 238

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作者介绍

樊薇,江西机电职业技术学院机械工程系教师,长期从事液压与气动技术课程的教学与实践,主持省级精品课程1门,主编全国规划教材1部,发表专业论文10余篇。

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