液壓傳動系統是(shì)液壓機(jī)械的一(yī)個組成部分，液(yè)壓傳(chuán)動系統的(de)設計(jì)要同(tóng)主機(jī)的總體(tǐ)設計同時進(jìn)行。着(zhe)手設(shè)計時，必須從實(shí)際情況出發，有(yǒu)機地結合各種(zhǒng)傳動形式，充分(fèn)發揮液壓(yā)傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計出結構簡單(dān)、工作可(kě)靠、成本低、效率(lǜ)高、操作(zuò)簡單(dān)、維修方便(biàn)的液壓傳動系(xì)統。

1.1   設(shè)計步驟(zhòu)

液(yè)壓系統的(de)設計步驟(zhòu)并無嚴格的順序，各步驟間往往要相互(hù)穿插進行(háng)。一般來說，在明确設計要求(qiú)之後，大緻按如(rú)下步驟(zhòu)進行。

1）确定液壓(yā)執行(háng)元(yuán)件(jiàn)的(de)形式；

2）進行工(gōng)況分(fèn)析，确定系統的(de)主要參數；

3）制定(dìng)基(jī)本方(fāng)案，拟定(dìng)液壓系統原(yuán)理(lǐ)圖

4）選擇液壓元(yuán)件

5）液壓(yā)系統的性能(néng)驗算(suàn)

6）繪制(zhì)工作圖，編制技(jì)術文(wén)件

1.2明确設(shè)計要求

液(yè)壓系統的(de)設計(jì)步驟(zhòu)并無(wú)嚴格的順(shùn)序，各(gè)步驟間往(wǎng)往要相互穿(chuān)插進行。一般來說(shuō)，在明确設計要(yào)求之(zhī)後，大(dà)緻按如下步驟進行(háng)。

1）确定液壓(yā)執行元件(jiàn)的形(xíng)式；

2）進(jìn)行工況分(fèn)析，确定系(xì)統的主要(yào)參數(shù)；

3）制(zhì)定(dìng)基本(běn)方案，拟定液壓系統原理圖

4）選(xuǎn)擇液壓(yā)元(yuán)件

5）液(yè)壓系統的性能驗算

6）繪制工作(zuò)圖，編制技(jì)術文(wén)件

7）對(duì)防塵、防爆(bào)、防寒、噪(zào)聲、安全(quán)可靠性的要求(qiú)

8）對效(xiào)率、成本等(děng)方面的要求(qiú)

1.3制(zhì)定基本方(fāng)案

1制(zhì)定調速方案

液(yè)壓執(zhí)行元件确(què)定之後，其(qí)運動(dòng)方向和運動速(sù)度的控制(zhì)是拟定液(yè)壓回路的核心(xīn)問題(tí)。

方向(xiàng)控制用換向閥(fá)或邏輯(jí)控制單元來實現。對于(yú)一般中小流量(liàng)的液(yè)壓系統，大(dà)多(duō)通過換向閥(fá)的有機組合實(shí)現所要求(qiú)的動作。對高(gāo)壓大流(liú)量的液壓系統(tǒng)，現多采用插裝(zhuāng)閥與先導(dǎo)控(kòng)制(zhì)閥的邏輯(jí)組合(hé)來實(shí)現。

速度控制通(tōng)過改(gǎi)變液(yè)壓執(zhí)行元(yuán)件輸(shū)入或輸出的流(liú)量或者利(lì)用密封空間的(de)容積變化來(lái)實現。相(xiàng)應(yīng)的調整方式(shì)有節流調速、容(róng)積調速以及二者的(de)結合(hé)——容積節流(liú)調速(sù)。

節流(liú)調速一般采用(yòng)定量(liàng)泵(bèng)供油，用(yòng)流量控制閥改(gǎi)變輸(shū)入(rù)或輸出(chū)液壓執行(háng)元件(jiàn)的流量來調節(jiē)速度。此種(zhǒng)調速(sù)方式(shì)結構(gòu)簡單，由于(yú)這種(zhǒng)系統(tǒng)必須(xū)用(yòng)閃流閥(fá)，故(gù)效(xiào)率(lǜ)低(dī)，發熱量大，多(duō)用于功(gōng)率不(bú)大(dà)的(de)場合。

容積(jī)調速(sù)是靠(kào)改變(biàn)液壓泵或(huò)液壓(yā)馬達的排(pái)量來達到調速的目的。其優點(diǎn)是沒有溢(yì)流損失和(hé)節流損失(shī)，效(xiào)率(lǜ)較高(gāo)。但為(wéi)了散(sàn)熱和補充(chōng)洩漏，需要有輔助泵(bèng)。此(cǐ)種調速(sù)方式适用于功率大(dà)、運動(dòng)速度(dù)高的液壓系統。

容積節流調速一般是用(yòng)變量泵供油，用流量(liàng)控制閥調(diào)節輸(shū)入或輸出液(yè)壓(yā)執行元件的流(liú)量，并(bìng)使其(qí)供油(yóu)量與(yǔ)需(xū)油量相(xiàng)适應。此種調速(sù)回路效率(lǜ)也較高，速度穩定性(xìng)較好(hǎo)，但(dàn)其結構(gòu)比較(jiào)複雜(zá)。

節流(liú)調速(sù)又分别有進油(yóu)節流、回(huí)油(yóu)節流和旁(páng)路節(jiē)流三(sān)種形式。進(jìn)油節流起(qǐ)動沖擊較小，回(huí)油節(jiē)流常用于有負(fù)載荷的場合，旁(páng)路節流(liú)多(duō)用于(yú)高速調速(sù)回路(lù)一(yī)經确定，回路(lù)的循(xún)環形(xíng)式也(yě)就随之确(què)定了(le)。

節流調速一般(bān)采用開式(shì)循環(huán)形式。在開式系(xì)統中，液壓泵(bèng)從(cóng)油箱吸油(yóu)，壓力(lì)油流經(jīng)系(xì)統釋(shì)放能(néng)量後(hòu)，再排(pái)回油箱。開(kāi)式回路結構簡(jiǎn)單，散(sàn)熱性好，但油箱(xiāng)體積(jī)大(dà)，容易混(hùn)入空氣。

容積調速大(dà)多采用閉(bì)式循(xún)環(huán)形(xíng)式。閉(bì)式系(xì)統中，液壓(yā)泵的吸(xī)油口直(zhí)接與(yǔ)執行(háng)元件(jiàn)的排油口相通(tōng)，形成(chéng)一個封閉(bì)的循環回(huí)路。其(qí)結構緊(jǐn)湊，但散(sàn)熱條件(jiàn)差。

2制定壓力控制方案(àn)

液壓執行(háng)元件(jiàn)工作時，要求系統保持(chí)一定的(de)工作壓力或在(zài)一定壓力(lì)範圍(wéi)内工作，也有(yǒu)的需要多級或無級連續地調節(jiē)壓力，一(yī)般(bān)在節(jiē)流調速系統中(zhōng)，通常由定量泵(bèng)供油(yóu)，用溢流閥(fá)調節所(suǒ)需(xū)壓力(lì)，并保持恒定。在(zài)容(róng)積調速系統(tǒng)中，用變量泵供(gòng)油，用(yòng)安全閥起安全保護作用(yòng)。

在有些(xiē)液(yè)壓系(xì)統(tǒng)中，有(yǒu)時需要(yào)流量不(bú)大(dà)的高(gāo)壓油，這時(shí)可考(kǎo)慮用增(zēng)壓回路(lù)得到高壓，而不(bú)用單設高壓泵(bèng)。液壓(yā)執行元件(jiàn)在工作循(xún)環中(zhōng)，某段(duàn)時間不需(xū)要供(gòng)油(yóu)，而又不(bú)便停(tíng)泵的(de)情況(kuàng)下，需考(kǎo)慮(lǜ)選擇(zé)卸荷回路(lù)。

在系(xì)統的某(mǒu)個(gè)局部，工作(zuò)壓(yā)力需低(dī)于主油源壓力(lì)時，要(yào)考(kǎo)慮采(cǎi)用(yòng)減壓回路來獲(huò)得所需的工作(zuò)壓力。

3制(zhì)定(dìng)順序動作(zuò)方(fāng)案

主機(jī)各執行(háng)機構(gòu)的(de)順序(xù)動(dòng)作，根據設備類型不同，有的(de)按固定程(chéng)序運行，有(yǒu)的則(zé)是随機的或人(rén)為的。工程機械的操(cāo)縱機構多為手動，一(yī)般用手動的多路換(huàn)向閥控制。加工機械(xiè)的各執行(háng)機構的(de)順(shùn)序動(dòng)作多采用行程控制(zhì)，當工作部(bù)件移動(dòng)到(dào)一定(dìng)位置時，通(tōng)過電(diàn)氣行程開關發(fā)出電信(xìn)号給電磁鐵推動電磁(cí)閥或直接(jiē)壓(yā)下(xià)行程閥來控制(zhì)接續的動(dòng)作。行(háng)程開(kāi)關安裝比較方(fāng)便，而用行(háng)程閥需(xū)連接相(xiàng)應的油(yóu)路(lù)，因此(cǐ)隻适(shì)用于管路(lù)聯接比較方便(biàn)的(de)場(chǎng)合(hé)。

另外還(hái)有時間控(kòng)制(zhì)、壓(yā)力控(kòng)制等。例如(rú)液壓泵無載啟(qǐ)動，經過一段時(shí)間，當泵(bèng)正常運(yùn)轉後，延時繼電(diàn)器發(fā)出電信号使卸荷(hé)閥(fá)關閉(bì)，建立起正(zhèng)常的(de)工作(zuò)壓力(lì)。壓力(lì)控制多用(yòng)在帶有液(yè)壓夾具的(de)機床(chuáng)、擠壓(yā)機壓(yā)力機等(děng)場合。當(dāng)某一執行元件(jiàn)完成預定(dìng)動作(zuò)時，回路中(zhōng)的壓力達到(dào)一定的(de)數值，通過壓力(lì)繼電器發出電(diàn)信号(hào)或打(dǎ)開順序閥使壓力油(yóu)通過(guò)，來啟動下(xià)一個動作。

4選擇液壓動力源

液(yè)壓系統(tǒng)的工作(zuò)介質完(wán)全(quán)由液(yè)壓源來提供，液壓源的核心是(shì)液壓(yā)泵。節流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量(liàng)泵供油，在(zài)無其他輔(fǔ)助油源的(de)情況下，液(yè)壓泵(bèng)的(de)供(gòng)油量(liàng)要大于系統(tǒng)的需油(yóu)量，多(duō)餘的(de)油經溢(yì)流閥流回油箱，溢流閥同時起到(dào)控制(zhì)并穩定油(yóu)源壓(yā)力的(de)作用。容積(jī)調速系(xì)統多數是用變量泵供(gòng)油(yóu)，用安全閥限(xiàn)定系(xì)統的最高(gāo)壓力(lì)。

為(wéi)節省能源提高(gāo)效率，液(yè)壓泵(bèng)的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹(pǐ)配。對(duì)在工作循(xún)環各階(jiē)段中系(xì)統所(suǒ)需油量相(xiàng)差較大的情況(kuàng)，一般(bān)采用多泵(bèng)供油或(huò)變(biàn)量泵(bèng)供油。對(duì)長(zhǎng)時間(jiān)所需流量(liàng)較小(xiǎo)的情(qíng)況，可增設(shè)蓄能器做輔(fǔ)助(zhù)油源(yuán)。

油液的淨(jìng)化裝(zhuāng)置是液壓(yā)源中(zhōng)不(bú)可缺少(shǎo)的。一般(bān)泵的入(rù)口要裝有粗過濾器，進入(rù)系統的油液根據被(bèi)保護元(yuán)件的要(yào)求，通過相應的(de)精過濾器再次過濾(lǜ)。為防(fáng)止系(xì)統中雜(zá)質流回油箱，可在(zài)回油路上設置(zhì)磁性(xìng)過濾器或其他(tā)型式的過(guò)濾器(qì)。根據液壓(yā)設備(bèi)所處環境及對(duì)溫升的要求，還(hái)要考慮加熱、冷(lěng)卻等措施。

1.4繪制(zhì)液壓系統圖

整機的液壓系統圖由拟定好的(de)控制回路及液(yè)壓源(yuán)組合而成(chéng)。各回路相互組(zǔ)合時要去掉重複多餘的元件(jiàn)，力求系統(tǒng)結構簡單(dān)。注意(yì)各元(yuán)件間的聯鎖關(guān)系，避(bì)免(miǎn)誤動作發生。要盡量減(jiǎn)少能量(liàng)損失環(huán)節。提高系(xì)統的工作效(xiào)率，為便于液(yè)壓系統的(de)維護和監測，在(zài)系統中(zhōng)的主要(yào)路段要(yào)裝(zhuāng)設必要的檢(jiǎn)測(cè)元件（如壓(yā)力表、溫度(dù)計(jì)等(děng)）。

大型(xíng)設備(bèi)的關(guān)鍵部位，要附設備用(yòng)件，以便意(yì)外(wài)發生時(shí)能迅(xùn)速更(gèng)換，保(bǎo)證主(zhǔ)要連續工(gōng)作。各液壓元件盡量(liàng)采用(yòng)國産(chǎn)标準件，在(zài)圖中要按國家标準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符(fú)号的(de)常态(tài)位置繪制。對于(yú)自行設計(jì)的非标(biāo)準(zhǔn)元件可用(yòng)結(jié)構原理(lǐ)圖繪制。

系統圖(tú)中應注明(míng)各液(yè)壓執行元(yuán)件的(de)名稱和動作，注(zhù)明各(gè)液壓(yā)元件(jiàn)的序(xù)号以及各(gè)電磁(cí)鐵的(de)代号，并附(fù)有(yǒu)電磁鐵(tiě)、行程(chéng)閥(fá)及其他(tā)控制元件的動(dòng)作表(biǎo)。