2020年天津3430液压与气动技术自考考试大纲

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本大纲对应教材版本：《液压与气压传动》高职高专规划教材马振福主编机械工业出版社出版2004年版

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天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：液压与气动技术

课程代码：3430、4232

第一部分课程性质与目标

－、课程的性质与特点

液压与气动技术是高等教育自学考试机电设备维修与管理等非电类专业（专科）所开设的一门技术基础课。本课程是以流体为工作介质进行能量传递与控制的技术。其中包括液压传动和气压传动两部分。

二、课程目标与基本要求

设置本课程的目的是使学生具备从事设计与制造工作所必须的液压与气压传动基本知识和基本技能，学会分析一般液压与气动系统的工作原理与结构，具有对液压与气压传动系统进行安装、调试、维护和保养的能力。

本课程实践性强，学习时应注意联系实际，完成必要的实验项目，并保证及时完成习题和作业。

三、与本专业其他课程的关系

学习本课程的考生必须先掌握高等数学、工程制图及计算机绘图、工程力学、机械设计基础及电工电子技术基础等课程的基本知识。

第二部分考核内容与考核目标

绪论

一、学习目的与要求

通过对绪论内容的学习，学生应了解液压与气压传动的工作原理及应用；熟悉液压与气压传动系统的组成及特点。

二、考核知识点与考核目标

（一）液压与气压传动的工作原理（重点）

理解：什么是液压与气压传动、液压与气压传动的工作原理。

应用：液压千斤顶的工作原理。

（二）液压与气压传动系统的组成（重点）

理解：液压与气压传动系统的组成及各自功用。

（三）液压与气压传动系统的优缺点（一般）

识记：液压与气压传动系统的优缺点

第一章 液压与气压传动基本知识

一、学习目的与要求

通过本章学习，学生应了解相关的流体力学知识，了解液压传动工作介质的物理性质及种类；熟悉液体静压力及其特性和帕斯卡原理；理解液体动力学及应用；了解管路中的压力损失及液体流经孔口和缝隙的流量计算。

二、考核知识点与考核目标

（一）液压传动工作介质（一般）

识记：液压传动工作介质的种类及选用。

理解：液压传动工作介质的性质（液体的粘性、粘度和油液的种类）。

（二）液体静力学（重点）

识记：压力的表示方法及单位。

理解：液体静压力及其特性和帕斯卡原理。

应用：液体静压力基本方程及帕斯卡原理的应用。

（三）液体动力学（次重点）

识记：液体动力学的基本概念。

理解：伯努利方程及其物理意义。

应用：连续性方程、伯努利方程的应用。

（四）定常管流的压力损失计算（一般）

识记：液体在直管中流动时的沿程压力损失和局部压力损失。

理解：流态、雷诺数。

（五）孔口和缝隙流动（一般）

识记：流经细长孔的流量及缝隙液流特性。

理解：流经薄壁小孔的流量。

（六）空穴现象（一般）

识记：节流口处的空穴现象及减小液压冲击的措施。

第二章液压动力装置

一、学习目的与要求

通过本章学习，学生应掌握液压泵的工作原理及特点；了解液压泵的主要性能参数的计算及各种液压泵的应用。正确识别元件的图形符号。

二、考核知识点与考核目标

（一）液压泵概述（次重点）

识记：液压泵的功用及分类。

理解：液压泵的工作原理及特点。

应用：液压泵的主要性能参数的计算。

（二）齿轮泵（次重点）

识记：外啮合齿轮泵的排量和流量计算及其外啮合齿轮泵的优缺点

理解：外啮合齿轮泵的工作原理和结构特点。

（三）叶片泵（重点）

识记：单作用叶片泵的排量和流量计算，双级叶片泵和双联叶片泵。

理解：叶片泵的工作原理及特点。

应用：限压式变量叶片泵的工作原理及特性曲线。

（四）柱塞泵（一般）

了解：径向柱塞泵和轴向柱塞泵。

（五）液压泵的噪声（一般）

了解：产生噪声的原因及降低噪声的措施。

（六）液压泵的选用（一般）

识记：选择液压泵的原则。

第三章液压执行元件

一、学习目的与要求

通过本章学习，学生应了解液压执行元件的工作原理、主要性能参数、结构特点及应用。

正确识别元件的图形符号。

二、考核知识点与考核目标

（一）液压马达（一般）

识记：液压马达的主要性能参数及应用。

理解：液压马达工作原理及特点。

（二）液压缸（重点）

识记：液压缸的典型结构和组成。液压缸的设计和计算。

理解：液压缸的分类活塞式液压缸的分类。

应用：活塞式液压缸的推力和运动速度计算。

第四章液压控制元件及基本回路

一、学习目的与要求

通过本章学习，学生应掌握液压系统中常用液压控制阀的分类、功能及工作原理，掌握液压基本回路的组成及应用，学会分析液压基本回路的原理，正确识别元件的图形符号。为分析液压系统打好基础。

二、考核知识点与考核目标

（一）概述（一般）

识记：液压控制阀的分类。

（二）方向控制阀（重点）

识记：单向阀的分类、工作原理、功能及图形符号。

理解：换向阀的分类、工作原理、功能及图形符号。

应用：三位换向阀的中位机能及特点。

（三）压力控制阀（次重点）

识记：压力控制阀的分类、功能及图形符号。

理解：溢流阀的工作原理、功能及图形符号。

应用：溢流阀的结构特点及应用。

（四）流量控制阀（次重点）

识记：流量控制阀的分类及节流口的形式。

理解：流量控制阀的工作原理、流量特性、功能及图形符号。

应用：调速阀结构特点及流量特性。

（五）压力控制回路（次重点）

识记：增压回路、平衡回路的应用。

理解：调压回路、减压回路、卸荷回路、保压回路的工作原理及应用。

应用：多级调压回路。

（六）速度控制回路（重点）

识记：调速回路的方法及原理；快速运动回路的方法及特点。

理解：速度换接回路的工作原理、应用。

应用：进油路节流调速回路的特点、速度负载特性及简单计算；两种慢速的换接回路分析。

（七）多缸工作控制回路（一般）

识记：同步回路、多缸快慢速互不干扰回路。

理解：顺序动作回路的方法及原理。

（八）其它回路（一般）

识记：锁紧回路的功用。

第五章 液压辅助元件

一、学习目的与要求

通过本章学习，学生应了解常用液压辅助元件在液压系统中的作用，正确识别元件的图形符号。

二、考核知识点与考核目标

（一）液压辅助元件（一般）

识记：过滤器的功用及常安装的位置，油箱、密封装置和蓄能器的功用。

第六章液压传动系统实例

一、学习目的与要求

通过本章学习，学生学会分析液压传动系统的步骤和方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）组合机床动力滑台液压系统（重点）

识记：动力滑台液压系统的特点。

理解：动力滑台液压系统的工作原理。

应用：读懂动力滑台液压系统图。

（二）液压压力机液压系统（次重点）

识记：液压压力机液压系统的特点。

理解：液压压力机液压系统的工作原理。

应用：读懂液压压力机液压系统图。

第七章 液压系统的设计与计算

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解液压系统的设计与计算方法。

二、考核知识点与考核目标

识记：液压系统的设计与计算方法（一般）。

第八章液压伺服系统

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解液压伺服技术。

二、考核知识点与考核目标

了解：液压伺服技术（一般）。

第九章液压传动系统的安装调试和故障分析

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解液压传动系统的安装调试和故障分析

二、考核知识点与考核目标

识记：液压传动系统安装与调试的一般规范、步骤和方法及液压传动系统的故障分析（一般）。

第十章 气源装置及辅助元件

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解气源装置及气动辅助元件的原理和它们在系统中的功用，正确识别元件的图形符号。

二、考核知识点与考核目标

（一）气源装置（重点）

识记：空气压缩机的功用及图形符号。

理解：空气压缩机的工作原理。

（二）气源净化装置（一般）

识记：空气过滤器、除油器。

（三）其它辅助元件（一般）

识记：油雾器、消声器和气液转换器。

第十一章气动执行元件

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解气动执行元件的种类和它们在系统中的功用，正确识别元件的图形符号。

二、考核知识点与考核目标

（一）气缸（一般）

识记：气缸的分类及功用。

理解：气—液阻尼缸、薄膜气缸和冲击气缸的原理及应用。

（二）气动马达（一般）

识记：气动马达的功用。

第十二章气动控制元件及基本回路

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生掌握气动控制元件的种类和它们在系统中的功用，正确识别元件的图形符号；掌握气动基本回路的组成和应用，学会分析气动回路的工作原理。

二、考核知识点与考核目标

（一）方向控制阀（重点）

识记：方向控制阀的图形符号。

理解：方向控制阀的原理、功用。

应用：梭阀（或门型）、双压阀、换向阀的应用。

（二）压力控制阀（一般）

识记：气动顺序阀、安全阀的功用。

理解：气动减压阀的工作原理、功用及图形符号。

（三）流量控制阀（一般）

识记：流量控制阀的功用及图形符号。

（四）气动逻辑元件（次重点）

识记：气动逻辑元件的种类、逻辑符号。

理解：气动逻辑元件的原理、功用。

应用：或门、与门、非门和禁门元件的应用。

（五）换向回路（一般）

识记：换向回路的组成及应用。

（六）速度控制回路（一般）

识记：速度控制回路的组成及应用。

（七）压力控制回路

识记：压力控制回路的组成及应用。

（八）气液联动回路（次重点）

识记：利用气液增压缸的增力回路。

理解：利用气液转换器和气—液阻尼缸的速度控制回路的原理及应用。

（九）计数回路（一般）

识记：计数回路的组成及应用。

（十）延时回路（一般）

识记：延时回路的组成及应用。

（十一）安全保护和操作回路（重点）

识记：互锁回路。

理解：过载保护回路和双手同时操作回路的原理。

应用：过载保护回路和双手同时操作回路的组成及应用。

（十二）顺序动作回路（次重点）

识记：单往复动作回路的原理。

理解：多缸顺序动作回路的原理。

第十三章气压传动系统实例

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解分析气压传动系统的步骤和方法。

二、考核知识点与考核目标

识记：气动机械手气压传动系统、数控加工中心气动换刀系统。

第十四章气压传动系统设计

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解气压传动程序控制系统的设计方法。

二、考核知识点与考核目标

识记：气压传动程序控制系统的设计内容和步骤（一般）。

第十五章气压传动系统的安装调试和故障分析

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解气压传动系统的安装调试和故障分析。

二、考核知识点与考核目标

识记：气压传动系统安装与调试的一般规范、步骤和方法及气压传动系统的故障分析（一般）。

第三部分实践环节

实验一液压泵拆装实验

一、考核目的与要求

通过该实验考生应掌握液压泵结构、性能、特点和工作原理。锻炼考生的实际操作技能。

二、考核的内容

各类液压泵的拆卸步骤及结构特点。

主要操作内容：

齿轮泵拆装分析
 1）松开紧固螺钉；从泵体中取出主动齿轮及轴、从动齿轮及轴；
 2）分解端盖与轴承、齿轮与轴、端盖与油封。
 装配顺序与拆卸相反。

限压式变量叶片泵拆装分析
 1）松开固定螺钉，拆下弹簧压盖，取出弹簧及弹簧座；
 2）松开固定螺钉，拆下活塞压盖，取出活塞；
 3）松开固定螺钉，拆下滑块压盖，取出滑块及滚针；

4）松开固定螺钉，拆下传动轴左右端盖，取出左配流盘、定子、转子传动轴组件和右配流盘；

5）分解以上各部件。
 拆卸后清洗、检验、分析，装配与拆卸顺序相反。

3、柱塞泵拆装分析
 1）松开固定螺钉，分开左端手动变量机构、中间泵体和右端泵盖三部件；
 2）分解各部件；
 3）清洗、检验和分析
 4）装配。先装部件后总装。

实验二液压泵的性能调试实验

一、考核目的与要求

通过该实验考生应熟悉油泵实验系统的原理和测试方法。

二、考核的内容

小功率泵的测试方法。

主要操作内容：

1、启动被测泵，将电磁阀处于常态；

2、关闭节流阀，将溢流阀压力调到被测泵额定压力的10％；

3、调节节流阀开度，对应测出压力p、流量q和电动机功率P表；

根据所得的数据，绘制出被测泵的特性曲线。

实验三控制阀的拆装实验

一、考核目的与要求

掌握控制阀结构、性能、特点和工作原理。

二、考核的内容

控制阀拆卸步骤及结构特点。

主要操作内容：

溢流阀拆装分析
 1）先将4个六角螺母用工具分别拧下，使阀体与阀座分离
 2）在阀体中拿出弹簧，使用工具将闷盖拧出，接着将阀芯拿出
 3）在阀座部分中，将调节螺母从阀座上拧下，接着将阀套从阀座上拧下
 4）将小螺母从调节螺母上拧出后，顶针自动从调节螺母中脱出。装配与拆卸顺序相反。

减压阀拆装分析

顺序阀拆装分析

节流阀拆装分析

调速阀拆装分析

实验四节流调速性能实验

一、考核目的与要求

通过该实验考生应掌握节流调速回路特点和工作原理，了解节流阀与调速阀的不同性能。

二、考核的内容

节流调速回路中进、回、旁三种调速回路的速度负载特性比较、节流阀与调速阀的速度负载特性比较。

主要操作内容：

1、旋松溢流阀，启动YBX-16泵。调节溢流阀的力4Mpa，溢流阀的压力5Mpa，调节单向调速阀或单向节流阀的开口。
 2、按动“复位”按扭复零，随之按动“启动”按扭，即可实现动作。在运动中读出单向调速阀或单向节流阀进出口压力，记录时间显示器。

3、根据回路记录表，调节溢流阀的压力，记录相应时间和相应压力，填入表中，绘制V-F曲线。

实验五液压基本回路实验

一、考核目的与要求

通过该实验考生应掌握液压基本回路的组成和性能。

二、考核的内容

用实验台配置的液压元件完成种基本回路的连接、调试和测量。

主要操作内容：

1、压力控制回路

二级压力控制回路

1）自行设计并组装二级压力控制回路，或检查实验台上搭建的液压回路是否正确

（各接管连接部分是否插接牢固）。

2）接通电源，将二位四通电磁换向阀接入电气控制面板的插座中，启动电气控制面板上的开关。

3）调节液压泵的转速使压力表达到预定压力，开始液压系统的运转实验，并记录系统中所有运行参数值。

4）调节工作缸压力控制系统的压力（调节直动式溢流阀的调压旋钮），使工作缸活塞杆顶出压力大于回程压力。

2、方向控制回路

液控单向阀的双向锁紧回路

1）设计利用两个液控单向阀的双向液压闭锁回路；
 2）安装回路所需元器件，用透明油管连接回路。经检查确定无误后接通电源，连接三

位四通电磁换向阀，启动电气控制面板上的电源开关；
 3）启动液压泵开关，调节液压泵的转速使压力表达到预定压力，利用三位四通电磁换

向阀的换向功能使活塞进行往复运动；

4）观察并分析系统压力与液控单向阀控制口压力之间的关系。

 3、多缸工作控制回路

1）行程开关控制的顺序动作回路

①按实验回路的要求，自行组装行程开关控制的顺序动作回路；

②按动电钮，电磁铁1DT接通，左位接入，压力油流入液压缸A的左腔，右腔回油实现动作1；右行到终点时，缸A的挡铁压下行程开关1XK，电磁铁2DT通电，液压供油又进入缸B，实现动作2。右行到终点缸B活塞的挡铁压下行程开关2XK，电磁铁1DT断电，换向阀呈图示状态，压力油进入缸A右腔，左回油，活塞返回，缸A实现动作3。左行到终点，缸A活塞的挡铁压下行程开关3CK，电磁铁2DT断电，压力油又进入缸B的左腔，活塞也返回，缸B实现动作4，完成一个自动循环，活塞均退回原位，为下一循环作好准备。

2）压力继电器控制的顺序动作回路：

①按实验回路的要求，自行组装压力继电器控制的顺序动作回路；

②接通电源，打开开关，使缸A换向阀的电磁铁ID通电，压力油进入缸A（假定是夹紧缸）左腔，推动活塞向右运动，碰上定位挡铁后（或夹工件后）系统压力升高，安装在缸A进油腔附近的压力继电器发出电信号，使缸B换向的电磁铁2DT通电，于是压力油以进入缸B（假定为钻削加工的进给缸）的左腔，推动活塞向右运动（开始钻削加工），完成了一个完整的动作循环（采用压力继电器实现顺序动作的回路。此方法为了防止压力继电器发生误动作，其压力调整数值一方面应比先动的液压缸的最高工作压力高0.3-0.5Mpa，另一方面要比溢流阀的调整压力低0.3-0.5Mpa）。

实验六气动基本回路实验

一、考核目的与要求

通过该实验考生应熟悉气动基本回路。

二、考核的内容

用实验台配置的气动元件完成三种基本回路的连接、调试和测量。

主要操作内容：

1、方向控制回路

1）用2只手动2位2通换向阀、1只气动2位5通换向阀和单出杆气缸组成能自锁的换向回路。

2）画出回路图。

2、调速回路

1）用1只2位5通电磁换向阀、1只快速排气阀、1只单向节流阀和单出杆气缸组成一个排气节流调速、快速返回的调速回路。

2）调节节流阀的开口，观察气缸活塞杆的运动速度变化，写出速度表达式。

3）调节压力阀，观察气缸活塞杆的运动速度变化。

4）画出回路图。

3、不同压力操作回路

1）用1只气缸、2只2位3通电磁换向阀、1只梭阀和1只调压阀组成一个气缸双向用不同工作压力工作的回路。

2）画出回路图。

3）调节调压阀记录可调的最低压力为多少？这一压力值说明了什么？

4、顺序动作回路

1)设计利用单向节流阀和行程开关的气动连续动作回路；
 2）将回路所需元器件的安装插头正确地插接在实验台插孔内，将电源、电磁阀及行程

开关的连线正确的插接到电气控制面板上的PLC控制单元或继电器控制单元的相应插座内，经检查确定无误后接通电源，启动电气控制面板上的电源开关；
 注：根据实验台的性能，实验时，所加气压信号或气源压力不要过大，一般以0.4MPa为宜。
 3)观察并分析多缸顺序动作回路的整个运行过程。

以上实践环节的考核方式与环境要求

1、考核环境：以上实验均在液压气动实验室进行考核。所需设备为：QCS003B固定回路实验台，QCSO14可折式液压回路台，液压综合实验台，气动综合实验台，内六角扳手，秒表。

2、考核方式：实践环节的考核采用形成性考核，考生在实验前应结合实验内容和实验指导书认真预习，实验中正确进行实验操作和读取实验数据，实验后应认真分析实验结果，编写准确、整洁的实验报告。

实践环节考核采用“优、良、中、及格、不及格”五级评分制。

第四部分有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、指定教材

《液压与气压传动》高职高专规划教材马振福主编机械工业出版社出版2004年版

三、自学方法指导

1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

l、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增减内容，以免与大纲脱节。

4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。

5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8、助学学时：本课程共7学分，其中理论课4学分，实验课3学分。建议总课时126学时。理论课和实践课的助学学时分配如下：

五、关于命题考试的若干规定

（包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等）

l、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2、试卷中对不同能力层次试题比例大致是：“识记”为10％、“理解”为25％、“应用”为65％。

3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。

4、每份试卷中各类考核点所占比例约为：重点占65％．次重点占25％，一般占10％。

5、试题类型一般分为：填空题、单项选择题、简析题、计算题等。

6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。

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