液壓(yā)傳動系統是(shì)液壓機械的(de)一個組成部分(fèn)，液壓(yā)傳動(dòng)系統的設(shè)計要同主機(jī)的總體(tǐ)設計同時進行。着手(shǒu)設計時，必須從實際(jì)情況(kuàng)出發(fā)，有(yǒu)機地結(jié)合各種傳動形(xíng)式，充(chōng)分(fèn)發揮液(yè)壓傳動的(de)優點(diǎn)，力(lì)求設計出結(jié)構簡單、工作可靠、成本(běn)低、效率(lǜ)高、操作簡(jiǎn)單、維(wéi)修方(fāng)便的液壓(yā)傳動系統(tǒng)。

1.1   設計步驟(zhòu)

液壓系(xì)統(tǒng)的設(shè)計步驟并(bìng)無嚴格(gé)的順序(xù)，各步驟(zhòu)間往往(wǎng)要(yào)相(xiàng)互(hù)穿插進(jìn)行。一(yī)般來說，在(zài)明确設計要求(qiú)之後(hòu)，大緻按如(rú)下步驟進(jìn)行。

1）确(què)定液壓執行元(yuán)件的(de)形(xíng)式；

2）進(jìn)行工況分析，确定系統的(de)主要參(cān)數；

3）制定基本方(fāng)案(àn)，拟定液壓系(xì)統原理圖(tú)

4）選(xuǎn)擇(zé)液壓元件

5）液壓(yā)系統(tǒng)的(de)性能驗(yàn)算

6）繪(huì)制工作圖(tú)，編制技術(shù)文件(jiàn)

1.2明确設計(jì)要求(qiú)

液壓(yā)系統的設(shè)計步(bù)驟并(bìng)無嚴(yán)格的順序，各步(bù)驟間(jiān)往往要相(xiàng)互穿(chuān)插進(jìn)行。一般來(lái)說，在明确(què)設計要(yào)求之後(hòu)，大緻(zhì)按如(rú)下步(bù)驟進(jìn)行。

1）确(què)定液壓執行元件的(de)形式(shì)；

2）進行(háng)工況(kuàng)分析，确定(dìng)系統(tǒng)的主要參數；

3）制(zhì)定基(jī)本方案，拟(nǐ)定液壓系(xì)統原(yuán)理圖

4）選擇液壓元件

5）液壓(yā)系統的性(xìng)能驗算

6）繪制工作圖，編制技術文(wén)件(jiàn)

7）對防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性(xìng)的要(yào)求

8）對效率(lǜ)、成本等方面的(de)要求

1.3制定基本(běn)方案(àn)

1制定(dìng)調速(sù)方案

液壓執行(háng)元件(jiàn)确定之後(hòu)，其(qí)運動方向和(hé)運動速度的控制是拟定(dìng)液壓(yā)回路(lù)的核心問(wèn)題。

方向控(kòng)制用換向閥或(huò)邏輯(jí)控制單元來實(shí)現。對(duì)于一般中(zhōng)小流量(liàng)的(de)液壓(yā)系統(tǒng)，大多(duō)通過(guò)換(huàn)向閥(fá)的有機(jī)組合實(shí)現所(suǒ)要(yào)求的動作。對高(gāo)壓大流(liú)量(liàng)的液(yè)壓系統，現多采(cǎi)用插裝閥與先(xiān)導控制閥的邏(luó)輯組(zǔ)合來(lái)實現(xiàn)。

速度(dù)控制通過改變(biàn)液(yè)壓執行(háng)元件輸(shū)入或輸(shū)出的流(liú)量或者利用(yòng)密封空間的容積(jī)變化來(lái)實現(xiàn)。相(xiàng)應的調整方式有節流(liú)調速(sù)、容積調速(sù)以及二(èr)者的結(jié)合——容(róng)積節流調(diào)速。

節(jiē)流調速一(yī)般采用(yòng)定量泵供油(yóu)，用流量控(kòng)制閥改變(biàn)輸入(rù)或輸(shū)出液壓執(zhí)行元件的(de)流量(liàng)來調(diào)節(jiē)速度。此(cǐ)種調速方(fāng)式結(jié)構簡單，由(yóu)于這種系統必須用閃流(liú)閥，故(gù)效率低，發熱量大，多(duō)用于功率不大的場合。

容(róng)積調(diào)速是靠改(gǎi)變液(yè)壓泵(bèng)或液(yè)壓馬(mǎ)達的排量來達(dá)到調速的目(mù)的(de)。其優點是沒有(yǒu)溢流損失和節(jiē)流損失，效率較(jiào)高(gāo)。但為了(le)散熱(rè)和補充洩(xiè)漏，需(xū)要有輔助泵。此種調速(sù)方(fāng)式适(shì)用于(yú)功率大、運(yùn)動速度高的液(yè)壓系(xì)統(tǒng)。

容積節流調速一般是用變量泵供油，用流量控制閥(fá)調(diào)節輸入(rù)或輸(shū)出液壓(yā)執行(háng)元(yuán)件的流量(liàng)，并使(shǐ)其供(gòng)油(yóu)量(liàng)與需(xū)油量相适應。此(cǐ)種調速回路效(xiào)率也較高(gāo)，速度穩定性較好，但其結構(gòu)比(bǐ)較複雜。

節流(liú)調(diào)速又(yòu)分别有進油節(jiē)流、回油節流和(hé)旁路節(jiē)流(liú)三種(zhǒng)形式。進油(yóu)節流(liú)起動沖擊(jī)較小(xiǎo)，回油(yóu)節流常用(yòng)于有(yǒu)負載荷的(de)場合，旁路節流(liú)多用于(yú)高速調(diào)速回(huí)路一(yī)經确(què)定，回路的(de)循環(huán)形式也(yě)就随之(zhī)确定了。

節流調(diào)速一般(bān)采(cǎi)用開(kāi)式循環形式。在(zài)開式(shì)系統(tǒng)中，液(yè)壓泵(bèng)從油(yóu)箱(xiāng)吸(xī)油，壓(yā)力(lì)油流經(jīng)系統釋放能量(liàng)後，再(zài)排回油箱(xiāng)。開(kāi)式回路結構(gòu)簡單(dān)，散(sàn)熱性好(hǎo)，但油箱(xiāng)體積大，容易(yì)混(hùn)入空氣(qì)。

容積(jī)調速大多(duō)采(cǎi)用閉式循環(huán)形式。閉(bì)式系統(tǒng)中，液壓泵(bèng)的吸(xī)油口直接(jiē)與執(zhí)行元(yuán)件(jiàn)的(de)排油(yóu)口相通，形成一(yī)個封閉的循環(huán)回路。其(qí)結構緊湊，但散熱條件(jiàn)差。

2制定壓力控制(zhì)方案

液壓執(zhí)行元件工(gōng)作時，要求(qiú)系統(tǒng)保持(chí)一定的(de)工(gōng)作壓(yā)力或(huò)在(zài)一定壓(yā)力(lì)範(fàn)圍内(nèi)工作(zuò)，也有的需要多(duō)級或無級(jí)連續(xù)地調節壓力，一(yī)般在(zài)節(jiē)流(liú)調速系統中，通常由(yóu)定量(liàng)泵供(gòng)油，用(yòng)溢流(liú)閥調節所(suǒ)需壓(yā)力(lì)，并保持(chí)恒定(dìng)。在容積調速系統中，用變量泵(bèng)供油，用(yòng)安(ān)全閥起安(ān)全保(bǎo)護作用。

在有些液壓(yā)系(xì)統中，有(yǒu)時需要流量不(bú)大的高壓(yā)油，這(zhè)時可考慮用增(zēng)壓回路得到高(gāo)壓，而(ér)不用單設(shè)高(gāo)壓泵。液(yè)壓執(zhí)行元(yuán)件在工作(zuò)循環中，某(mǒu)段時(shí)間不(bú)需要(yào)供油，而又(yòu)不便停泵(bèng)的(de)情況下，需考(kǎo)慮選(xuǎn)擇卸荷回(huí)路。

在系統的某(mǒu)個局部(bù)，工作壓(yā)力需(xū)低于主油源壓(yā)力時，要考(kǎo)慮采用減壓(yā)回(huí)路來獲得(dé)所需的工作壓力。

3制定順序(xù)動作方案(àn)

主機各執行(háng)機構的順(shùn)序動(dòng)作，根據設備類(lèi)型不同，有的按固定(dìng)程序運行(háng)，有(yǒu)的則(zé)是(shì)随機(jī)的或人為(wéi)的。工(gōng)程機(jī)械的操縱機構(gòu)多為(wéi)手動(dòng)，一般(bān)用手動的多路換向閥控(kòng)制。加工機(jī)械的各執行機構的(de)順序動(dòng)作多采用行(háng)程控(kòng)制，當工作部件移動(dòng)到一定位置(zhì)時，通過電氣行程開關(guān)發出電信(xìn)号給(gěi)電磁鐵推(tuī)動電磁(cí)閥或直(zhí)接壓下行(háng)程(chéng)閥(fá)來控制接續的(de)動作。行程(chéng)開關(guān)安裝比較方便，而用行(háng)程(chéng)閥需(xū)連接(jiē)相(xiàng)應的油(yóu)路，因(yīn)此隻(zhī)适用于管路(lù)聯接比(bǐ)較方(fāng)便的場合。

另外還有時間(jiān)控制(zhì)、壓力(lì)控制(zhì)等。例如液壓泵(bèng)無載(zǎi)啟動(dòng)，經過(guò)一段時間，當泵(bèng)正常運轉後，延時繼電器發出(chū)電信号使(shǐ)卸荷閥關(guān)閉，建立起(qǐ)正常的工作壓(yā)力。壓力控制多(duō)用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠(jǐ)壓機(jī)壓(yā)力(lì)機等(děng)場合(hé)。當某一執(zhí)行元件完成預定動(dòng)作時，回路(lù)中的壓力達到(dào)一定的(de)數值，通過壓力(lì)繼電器發出電信号或(huò)打開順(shùn)序(xù)閥(fá)使(shǐ)壓力(lì)油通過，來(lái)啟動(dòng)下(xià)一(yī)個動(dòng)作。

4選(xuǎn)擇液壓動力源

液壓系統(tǒng)的工(gōng)作介質完(wán)全由液壓(yā)源來(lái)提供，液壓源的(de)核心(xīn)是液壓泵(bèng)。節流(liú)調速系統(tǒng)一般(bān)用定(dìng)量泵供油，在無其他(tā)輔助油源的情(qíng)況下，液壓(yā)泵的(de)供油量要大于(yú)系統的需油量(liàng)，多餘的油(yóu)經溢(yì)流閥(fá)流(liú)回油箱(xiāng)，溢流(liú)閥同(tóng)時起(qǐ)到控(kòng)制并穩定(dìng)油源(yuán)壓(yā)力(lì)的作用。容(róng)積調(diào)速系(xì)統多數(shù)是用變(biàn)量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最(zuì)高壓力。

為節省能源提高(gāo)效率(lǜ)，液(yè)壓泵的(de)供油量要盡量(liàng)與系統所需流(liú)量相匹配(pèi)。對在(zài)工作(zuò)循環(huán)各階段中系(xì)統所需(xū)油量相差較大(dà)的(de)情況，一(yī)般采(cǎi)用多泵供油或(huò)變量泵供油。對(duì)長時間(jiān)所需流(liú)量較(jiào)小的情況(kuàng)，可增設(shè)蓄能器(qì)做輔助油源(yuán)。

油(yóu)液的(de)淨化裝置(zhì)是液壓源中不(bú)可缺少的(de)。一般(bān)泵的(de)入口要裝(zhuāng)有粗過濾器(qì)，進入系統的(de)油液(yè)根據被保(bǎo)護元(yuán)件的要求，通過相應的精過濾(lǜ)器再次過(guò)濾。為(wéi)防止系統(tǒng)中雜(zá)質流回(huí)油(yóu)箱，可(kě)在回(huí)油(yóu)路上設(shè)置磁性過濾器(qì)或其他型(xíng)式(shì)的(de)過濾器。根(gēn)據液(yè)壓設備(bèi)所處環境及(jí)對(duì)溫升的(de)要求(qiú)，還要考慮(lǜ)加熱、冷卻等措施。

1.4繪制液(yè)壓系(xì)統圖(tú)

整(zhěng)機的液(yè)壓系統圖由拟(nǐ)定好的控制回(huí)路及(jí)液(yè)壓源組(zǔ)合而(ér)成。各(gè)回路(lù)相互(hù)組合(hé)時要(yào)去掉(diào)重(zhòng)複(fú)多餘的元(yuán)件，力求系(xì)統結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。注(zhù)意各(gè)元件間的(de)聯鎖關系(xì)，避免誤動(dòng)作發生。要盡量減少(shǎo)能量(liàng)損失(shī)環節。提高(gāo)系統(tǒng)的工作效(xiào)率，為(wéi)便(biàn)于液壓(yā)系統(tǒng)的維(wéi)護和(hé)監測，在系統中(zhōng)的主要路段要(yào)裝設必要的檢(jiǎn)測元件（如(rú)壓力表、溫度計(jì)等）。

大型設備的關鍵部位，要附設備(bèi)用件，以便(biàn)意外(wài)發生(shēng)時能迅速(sù)更換(huàn)，保(bǎo)證(zhèng)主要(yào)連續工作。各液(yè)壓元件盡量采(cǎi)用國産标(biāo)準件(jiàn)，在圖中(zhōng)要按國家标(biāo)準(zhǔn)規定的(de)液壓元件(jiàn)職能(néng)符号(hào)的常态位(wèi)置繪制。對(duì)于自行設計的非标(biāo)準元(yuán)件可用結構(gòu)原理圖繪制(zhì)。

系統圖中(zhōng)應注明各(gè)液(yè)壓(yā)執行(háng)元件的(de)名稱和動作，注明各液(yè)壓元件的序号(hào)以及(jí)各電磁鐵(tiě)的代号，并(bìng)附有(yǒu)電磁鐵(tiě)、行(háng)程閥(fá)及其(qí)他控制元(yuán)件(jiàn)的(de)動作表。