自考01928液压与气动技术考试大纲(2025年版)
湖南 省高 等教 育自 学考 试课 程考 试大 纲液压与气动技术 (课程代码:01928) 湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月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:01928
第一部分
课程性质与目标
一、课程性质与特点
液压与气动技术是高等教育自学考试机械设计制造及其自动化专业的选考课程。液压与气动技术是研究以液体(或气体)为传动介质来实现各种传动和控制的一门学科。
液压与气动技术是机械设备发展速度最快的技术之一,特别是近年来,随着机电一体化技术的迅速发展,与微电子、计算机技术相结合,液压及气动技术进入了一个新的发展阶段。
本课程分为液压传动、气压传动两篇,共 13 章。第一篇液压传动部分主要内容包括:液压传动的基本知识以及流体力学的基本理论,液压元件的结构原理以及性能,液压基本回路,典型液压系统的组成、功能以及特点,液压系统的设计计算方法与实例。第二篇气压传动部分主要内容包括:气压传动基础知识,气动元件,气源装置以及气动元件,气动回路,气动逻辑系统设计与应用实例。
通过本课程的学习,考生可以了解液压及气动技术的工作原理,熟悉液压与气压元件的结构与功用,掌握液压基本回路的组成与功能,掌握典型液压系统的应用与分析,具备一定的分析、调试和维护液压与气压系统的能力,满足现代工业对本专业考生的基本要求。
二、课程目标与基本
要求通过本课程的学习,要求考生应掌握液压与气动技术的相关知识,为以后从事液压与气动的设计、系统分析、相关设备的使用和维修方面的工作打下坚实的基础。基本要求:
1.熟练掌握液压及气动技术的工作原理与组成。
2.熟练掌握液压传动的基本知识、基本公式与应用。
3.熟练掌握各种液压与气压元件的结构、工作原理、功用、应用及其选用。
4.熟练掌握各种液压及气动技术元件的图形符号。
5.熟练掌握液压基本回路的结构、性能特点、功用与参数计算。
6.掌握液压系统与气压系统分析的方法、步骤,能独立根据要求分析一个液压或气压系统的工作过程及相应元件在各工况下的工作情况。
三、与本专业其他课程的关系
本课程属于专业课程,以计算机辅助工程软件等前导课程为基础,为后续课程机械制造装备设计精密加工与特种加工等提供理论依据和实践支持,也是机械类考生毕业设计及参与工程实践活动不可少的知识基础。通过本课程的学习使考生掌握液压与气动技术的相关知识,以适应工作的需要。
第二部分考核内容与考核目标
第一章 液压流体力学基础
通过本章的学习,掌握液体的物理性质;掌握液体的压力、静力学基本方程和静压力传递原理;掌握液体的连续性方程和伯努利方程;掌握液体流动时的压力损失。本章的难点内容为:静止液体的压力分布特征,液体的连续性方程,液体静力学基本方程。
(一)液体静力学基础,液体动力学基础(重点)识记:1.压力的概念、表示方法及单位
2.理想液体与定常流动
3.流量和平均流速
4.流动状态和雷诺数理解:1.静压力的两个重要特征
2.重力作用下的静止液体的压力分布特征
3.伯努利方程
应用:1.液体静力学基本方程
2.帕斯卡原理
3.液体的连续性方程(二)液体流动时的压力损失(次重点)
理解:沿程压力损失和局部压力损失产生的原因应用:减小压力损失的措施(三)液体的物理性质(一般)识记:液体的密度理解:1.液体的黏性的概念
2.压力和温度对黏度的影响
3.液体的可压缩性
(四)液压冲击与气穴现象(次重点)
应用:1.液压冲击的产生原因与减小措施
2.空穴现象的产生原因与减小措施
第二章 液压泵
通过本章的学习,掌握液压泵的职能符号、工作原理、特性和功能,熟悉液压泵的参数计算和选用;理解各种液压泵的优缺点及其应用场合。本章的难点内容为:液压泵的压力、排量和流量、功率和效率,液压泵的类型与型号选用,齿轮泵困油原理与解决方法。
(一)液压泵的工作原理和特点(重点)识记:1.液压泵的分类
2.定量泵的分类
3.变量泵的分类
理解:1.掌握液压泵的工作原理和特点
2.液压泵的压力、排量和流量、功率和效率应用:会根据系统的要求,选用液压泵的类型与型号(二)齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵(次重点)
理解:1.齿轮泵的工作原理
2.柱塞泵的结构、工作原理和特点
3.齿轮泵的困油问题,泄漏和径向不平衡力
4.单作用叶片泵和双作用叶片泵的工作原理和特点
第三章 液压马达与液压缸
通过本章的学习,掌握液压马达和液压缸的职能符号、工作原理、特性和功能,掌握液压马达和活塞式液压缸的参数计算和选用;掌握各种液压马达和液压缸的优缺点及其应用场合。本章的难点内容为:液压马达的压力、排量和流量、 功率和总效率,液压缸的设计,液压缸的强度校核。
(一)液压马达和液压缸的工作原理、类型和特点(重点)识记:1.液压马达的分类
2.液压缸的类型
3.柱塞缸、摆动式液压缸的特点和应用理解:1.液压马达的工作原理和特点
2.液压马达的压力、排量和流量、功率和效率
3.液压缸的工作原理应用:1.会根据系统的要求,选用液压马达的类型,并按压力、流量的大小确定液压马达的规格型号
2.能进行活塞式液压缸速度的计算(二)液压马达构造、液压缸的组成(次重点)识记:1.液压马达的构造
2.液压缸的组成
理解:1.缓冲装置
2.排气装置
(三)液压缸的设计计算(次重点)
理解:1.液压缸的结构尺寸计算
2.液压缸设计中应注意的问题应用:1.液压缸的设计
2.液压缸的强度校核
第四章 液压控制阀
通过本章的学习,掌握各种方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀、比例控制阀的职能符号、基本工作原理、结构和应用;并在此基础上,归纳总结,分析各种阀的性能。本章的难点内容为:各种液压控制阀的作用和应用场合。
(一)液压阀的分类、基本要求、作用和系统应用、特点及性能参数(重点)识记:1.液压阀的分类
2.液压阀的基本结构、工作原理和共同特点理解:液压阀的性能参数(二)方向控制阀(重点)识记:1.各类方向控制阀的特点和应用
2.换向阀的类型
3.换向阀的滑阀机能分析理解:1.普通单向阀和液控单向阀的职能符号、结构和工作原理
2.手动换向阀、机动换向阀、电磁换向阀、液动换向阀、电液换向阀的结构、工作原理和职能符号(三)压力控制阀(重点)识记:1.各类压力控制阀的特点和应用
2.溢流阀、减压阀和顺序阀的作用
3.液压系统对溢流阀的性能要求理解:1.直动式溢流阀和先导式溢流阀的职能符号、结构和工作原理
2.减压阀的类型、结构、工作原理和职能符号
3.顺序阀的类型、结构、工作原理和职能符号
4.先导式溢流阀、减压阀和顺序阀的性能比较及应用场合(四)流量控制阀(次重点)识记:1.流量控制原理
2.节流阀、调速阀的作用
3.节流阀的静态性能和动态性能理解:1.节流阀的类型、结构、工作原理和职能符号
2.调速阀的类型、结构、工作原理和职能符号
3.
第五章 液压辅件
通过本章的学习,了解常用辅助元件的类型、职能符号、性能及用途,正确识别和选用液压辅助元件。本章的难点内容为:液压系统对密封装置的要求。
(一)密封装置(次重点)识记:密封的作用理解:密封装置的类型和特点应用:液压系统对密封装置的要求(二)液压辅件(一般)识记:1.过滤器的作用
2.热交换器的功能
3.蓄能器的作用
理解:1.过滤器的类型和特点
2.蓄能器的结构形式
第六章 液压基本回路
通过本章的学习,应该了解液压基本回路的概念;掌握液压基本回路的结构组成、工作原理、特点、功能及应用场合;在理解各种基本回路的基础上,掌握各种基本回路的有关计算,对各种液压控制阀的结构原理进行综合和提高,为分析、调整、维护和使用液压系统打好基础。本章的难点内容为:各种控制回路的作用、工作原理与应用场合。
(一)方向控制回路(重点)
理解:1.锁紧回路结构组成、工作原理
2.制动回路结构组成、工作原理应用:各液压元件在方向控制回路中的作用(二)压力控制回路(重点)
理解:1.减压回路的结构组成、工作原理
2.增压回路的结构组成、工作原理
3.卸荷回路的结构组成、工作原理
4.保压回路的结构组成、工作原理
5.平衡回路的结构组成、工作原理
6.泄压回路的结构组成、工作原理应用:1.各液压元件在压力控制回路中的作用
2.能分析回路中的压力(三)速度控制回路(重点)
理解:1.快速运动回路的结构组成、工作原理、特点、功能及应用场合
2.速度换接回路的结构组成、工作原理、特点、功能及应用场合应用:1.各液压元件在速度控制回路中的作用
2.能分析节流调速回路的速度—负载特性、最大承载能力及效率
3.会选用调速回路
(四)多执行元件控制回路(重点)
理解:1.顺序动作回路的结构组成、工作原理、特点、功能及应用场合
2.同步回路的结构组成、工作原理、特点、功能及应用场合
3.多缸快慢速互不干涉回路的结构组成、工作原理、特点、功能及应用场合应用:1.各液压元件在多缸动作控制回路中的作用
2.能绘制电磁铁动作顺序表
第七章 典型液压系统
通过本章的学习,了解液压系统中元件的作用;了解液压系统的组成;通过对典型液压系统图的阅读与分析,进一步加深对各种基本回路和液压元件的理解, 为分析、调整、维护和使用液压系统打好基础。
(一)液压系统图的阅读方法(一般)识记:阅读、分析液压系统图的步骤和注意事项(二)典型液压系统的分析(次重点)
应用:1.会分析组合机床动力滑台液压系统的工作过程
2.会分析塑料注射成型液压系统的工作过程
3.会分析 YW-60 型液压挖掘机液压系统的工作过程
第八章 液压系统的设计计算
通过本章学习,考生应了解液压系统的设计与计算方法。
液压系统的设计与计算(次重点)
应用:液压系统的设计与计算方法
第九章 气压传动基础知识
通过本章的学习,考生应了解气压传动相关基础知识,理解空气的物理性质;
掌握理想气体的状态方程和气体的流动规律;熟知气体运动的基本参数。本章的难点内容为:理想气体的状态方程和气体的流动规律、声速、马赫数。
(一)空气的物理性质(一般)识记:气体的基本状态参数(二)空气的运动规律(次重点)
应用:理想气体的状态方程和气体的流动规律、声速、马赫数
第十章 气源装置及气动元件
通过本章的学习,了解气源装置的组成,能认识和正确选用气动元件;掌握气动元件在工程中的应用。本章的难点内容为:气缸和气马达的结构、主要参数、 工作原理和用途,或门、与门、非门和禁门元件的应用。
(一)气压传动的组成和工作原理(一般)识记:气压传动的优缺点理解:气压传动的组成和工作原理(二)气源装置与辅助元件(重点)识记:1.对压缩空气的要求
2.气动三大件
3.消声器
理解:气源装置及辅助元件的结构、特点、图形符号、工作原理和作用(三)气压执行元件(重点)识记:1.气缸和气马达的分类
2.气马达的特点
理解:气缸和气马达的结构、主要参数、工作原理和用途应用:气缸与气马达的选用(四)气压控制元件(次重点)识记:气压控制元件的分类理解:各种气压控制元件的结构、图形符号、工作原理和用途(五)气动逻辑元件(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、功用和用途应用:或门、与门、非门和禁门元件的应用
第十一章 气动回路
通过本章学习,考生应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。本章的难点内容为:气动回路作用与组成,载保护回路和双手同时操作回路的组成及应用。
(一)换向回路(重点)
应用:换向回路的组成及应用(二)速度控制回路(重点)
应用:速度控制回路的组成及应用(三)压力控制回路(重点)
应用:压力控制回路的组成及应用(四)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(五)安全保护回路(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
第十二章 气动逻辑系统设计
通过本章学习,考生应掌握自动化生产线等控制中非时序逻辑控制系统和时序逻辑控制系统的基本控制原理和一般设计方法。本章的难点内容为:时序逻辑控制系统的设计。
(一)非时序逻辑控制系统(次重点)
应用:非时序逻辑控制系统的特点及设计(二)时序逻辑控制系统(次重点)
应用:时序逻辑控制系统的特点及设计
第十三章 气压传动系统实例
通过本章学习,考生应了解分析气压传动系统的步骤和方法。
气压传动实例(次重点)
应用:1.气动机械手气压传动系统
2.气动计量系统
3.气动自动钻床
第三部分
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、教材
1.指定教材
《液压与气压传动》,刘银水、许福玲,机械工业出版社,2024 年第 5 版
2.参考教材
《液压与气动技术》,涂琴、史新民,北京理工大学出版社,2024 年第 1 版 《液压与气动技术》,张群生,机械工业出版社,2019 年第 4 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
1.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,不要随意增删内容,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.注意对考生能力的培养,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 4 学分,建议总课时 72 学时,其中助学课时分配如下:
章次章节名称学时
第一章
液压流体力学基础
第二章
液压泵
第三章
液压马达与液压缸
第四章
液压控制阀
第五章
液压辅件 ***
第六章
液压基本回路 ***
第七章
典型液压系统
第八章
液压系统的设计计算
第九章
气压传动基础知识
第十章
气源装置及气动元件第十一气动回路第十二气动逻辑系统设计第十三气压传动系统实例合计
五、关于命题考试的若干规定
1.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的试题比例大致是:“识记”为 30%、“理解”为 40%、“应用”为 30%。
3.试题难易程度应合理:容易、中等、难比例为 3:4:3。
4.每份试卷中,各类考核点所占比例约为:重点占 60%,次重点占 30%,一般占 10%。
5.试题类型一般分为:单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、分析题、计算题。
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。
六、题型示例(样题)
一、单项选择题
(本大题共 15 小题,每小题 1 分,共 15 分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其选出并将“答题卡” 上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.下列能作为液压动力元件的是A.齿轮泵 B.转阀 C.液压缸 D.电磁阀
二、多项选择题
(本大题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分)在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的,请将其选出并将“答题卡” 上的相应字母涂黑。错涂、多涂、少涂或未涂均无分。
16.液压系统的执行元件有A.液压泵 B.液压缸 C.液压阀 D.液压马达 E.液压油箱
三、名词解释题
(本大题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分)
21.差动连接
四、简答题
(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分)
26.什么是齿轮泵的困油现象,请简述困油现象的危害及消除方法。
五、分析题
(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分)
31.下图是什么回路?并分析元件 3 在回路中的作用。
六、计算题
(本大题共 2 小题,每小题 10 分,共 20 分)
35.液压泵转速为 n=950r/min,排量 V=168mL/r,在额定压力 ps=29.5MPa和同样转速下,测得的实际流量为 q=150L/min,额定工况下的总效率为η=0.87, 试求:
(1)泵的理论流量;
(2)泵的容积效率;
(3)泵在额定工况下,所需电机的驱动功率。
