液壓(yā)傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的(de)一個組成部分(fèn)，液壓傳(chuán)動(dòng)系統(tǒng)的設計(jì)要同主(zhǔ)機的總體(tǐ)設計同時進行。着手(shǒu)設計時，必須(xū)從(cóng)實際(jì)情(qíng)況出發(fā)，有機(jī)地(dì)結(jié)合各種傳動形式，充(chōng)分發揮液壓傳動的優點，力(lì)求(qiú)設計出(chū)結(jié)構簡(jiǎn)單、工(gōng)作(zuò)可靠、成(chéng)本低、效率(lǜ)高、操(cāo)作簡單、維(wéi)修方(fāng)便的(de)液壓(yā)傳動系統。

1.1   設計步驟(zhòu)

液壓系(xì)統(tǒng)的設(shè)計步驟并(bìng)無嚴(yán)格的順序，各步(bù)驟間往(wǎng)往要相(xiàng)互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，在明确(què)設計要(yào)求之後(hòu)，大緻按如下步(bù)驟進行。

1）确(què)定液(yè)壓執行元件的(de)形式；

2）進(jìn)行工況(kuàng)分析，确定系統(tǒng)的主要(yào)參(cān)數；

3）制(zhì)定基本方案，拟(nǐ)定液壓系(xì)統原(yuán)理圖

4）選(xuǎn)擇液壓(yā)元件(jiàn)

5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算

6）繪(huì)制工(gōng)作圖(tú)，編(biān)制(zhì)技術文件

1.2明确(què)設計要(yào)求

液壓系統(tǒng)的設計步(bù)驟并無(wú)嚴(yán)格的順序，各步驟(zhòu)間(jiān)往往(wǎng)要相(xiàng)互穿(chuān)插進(jìn)行(háng)。一般來說，在明确設計(jì)要求之後，大緻(zhì)按如下步驟進(jìn)行。

1）确定液壓執(zhí)行元件(jiàn)的(de)形式(shì)；

2）進行(háng)工況分析(xī)，确定(dìng)系(xì)統(tǒng)的主(zhǔ)要參(cān)數；

3）制(zhì)定基(jī)本方案，拟定液(yè)壓系統原(yuán)理圖(tú)

4）選擇液(yè)壓元件(jiàn)

5）液壓系統的性(xìng)能驗算

6）繪(huì)制(zhì)工(gōng)作圖，編制技術(shù)文件

7）對防塵、防(fáng)爆、防寒(hán)、噪聲、安(ān)全(quán)可靠性的要(yào)求

8）對效(xiào)率、成本(běn)等方(fāng)面(miàn)的(de)要求

1.3制定(dìng)基(jī)本方案(àn)

1制定調速(sù)方案

液壓執行元件(jiàn)确定之後，其(qí)運動方向和運動(dòng)速度的控(kòng)制是拟定(dìng)液壓回路(lù)的核(hé)心問題。

方(fāng)向控(kòng)制(zhì)用換(huàn)向(xiàng)閥或邏(luó)輯(jí)控制單元(yuán)來實現。對于一(yī)般中小流(liú)量(liàng)的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機(jī)組合(hé)實現所(suǒ)要求的(de)動作(zuò)。對高壓大流量的液壓系(xì)統，現多采用插裝閥與(yǔ)先導控制閥的邏輯組合來實現(xiàn)。

速度(dù)控制通過改變(biàn)液壓執(zhí)行(háng)元件輸入或(huò)輸(shū)出的流量或者(zhě)利用(yòng)密封空間的容(róng)積變化來(lái)實現(xiàn)。相應(yīng)的調整(zhěng)方(fāng)式有節(jiē)流(liú)調速、容積調(diào)速以及二者(zhě)的結(jié)合——容(róng)積節流調速。

節(jiē)流調速一般采用定(dìng)量泵供油(yóu)，用流(liú)量控制閥(fá)改變輸入(rù)或輸(shū)出液壓(yā)執(zhí)行元(yuán)件的(de)流量來調(diào)節速(sù)度。此種調速方式(shì)結構簡(jiǎn)單，由(yóu)于這種系統必須用(yòng)閃流(liú)閥，故效(xiào)率(lǜ)低，發(fā)熱量大(dà)，多(duō)用于(yú)功率不(bú)大的場(chǎng)合。

容(róng)積(jī)調速是靠改(gǎi)變(biàn)液壓泵(bèng)或液(yè)壓(yā)馬達的(de)排量來達到調速的目的。其優(yōu)點是沒有溢流(liú)損(sǔn)失(shī)和(hé)節流損(sǔn)失，效率較高。但為了(le)散(sàn)熱和補(bǔ)充洩(xiè)漏，需要有(yǒu)輔助泵。此(cǐ)種調速方式适用于(yú)功率大、運(yùn)動速(sù)度高的液壓系(xì)統。

容積節流調(diào)速一般是用變(biàn)量泵供油，用流(liú)量控制閥調節(jiē)輸入(rù)或輸出液(yè)壓執行元(yuán)件的流量(liàng)，并(bìng)使其供(gòng)油量與需油量(liàng)相适應。此種(zhǒng)調(diào)速回路效(xiào)率也較高(gāo)，速度穩定(dìng)性較好，但其結構(gòu)比較(jiào)複雜。

節(jiē)流調(diào)速又分别有進(jìn)油節流、回(huí)油節流(liú)和旁路(lù)節流(liú)三種形式(shì)。進油節流(liú)起動沖擊(jī)較小，回油(yóu)節流常(cháng)用(yòng)于有(yǒu)負載荷的場合(hé)，旁路節流(liú)多用(yòng)于高速調速回(huí)路一經确(què)定，回路的(de)循環形式(shì)也就(jiù)随之(zhī)确定(dìng)了。

節(jiē)流(liú)調速一(yī)般采用開式循環形式。在開式(shì)系統(tǒng)中，液(yè)壓泵(bèng)從油箱(xiāng)吸油，壓(yā)力油流經系統釋放能(néng)量後，再(zài)排回(huí)油箱。開(kāi)式(shì)回路結(jié)構簡單(dān)，散熱性好，但油(yóu)箱體積大，容易混入空氣(qì)。

容積(jī)調速大多采用閉式循環形式(shì)。閉式(shì)系(xì)統(tǒng)中，液(yè)壓泵的吸(xī)油口(kǒu)直接(jiē)與執行元(yuán)件的(de)排油口(kǒu)相通，形(xíng)成一個封(fēng)閉的循(xún)環回路(lù)。其結(jié)構緊湊，但(dàn)散熱條件差。

2制(zhì)定壓力(lì)控(kòng)制方(fāng)案

液壓執行元件工(gōng)作時，要求(qiú)系統保持一定(dìng)的(de)工(gōng)作壓力或(huò)在一定壓力範圍内(nèi)工(gōng)作，也有(yǒu)的需(xū)要多級或(huò)無級(jí)連續地調節(jiē)壓力，一(yī)般在(zài)節流(liú)調速系統中，通常由(yóu)定量(liàng)泵供油，用溢流(liú)閥調節所(suǒ)需壓力，并保持恒定(dìng)。在容積調(diào)速系(xì)統中，用變量泵(bèng)供油，用安全閥起安(ān)全保護作(zuò)用。

在有些液壓(yā)系統中(zhōng)，有時(shí)需(xū)要流量不(bú)大的高壓(yā)油，這時可(kě)考慮用增壓回(huí)路(lù)得到(dào)高壓，而(ér)不用(yòng)單(dān)設(shè)高壓(yā)泵。液(yè)壓執行元(yuán)件在工作(zuò)循環(huán)中，某(mǒu)段時間不(bú)需要(yào)供油，而又(yòu)不便停(tíng)泵的情(qíng)況下(xià)，需考(kǎo)慮選(xuǎn)擇卸(xiè)荷(hé)回路。

在(zài)系統的某個局(jú)部，工(gōng)作(zuò)壓力需(xū)低于主油源壓(yā)力時，要考慮采(cǎi)用減壓回(huí)路來(lái)獲得(dé)所(suǒ)需的工作壓力。

3制定順(shùn)序動(dòng)作(zuò)方案

主(zhǔ)機各執行(háng)機構的順序動(dòng)作，根據設備(bèi)類(lèi)型不同，有的(de)按固定(dìng)程序運行，有的(de)則是随(suí)機的或(huò)人為的(de)。工程機械的(de)操縱機構(gòu)多為手(shǒu)動，一般(bān)用手動的多路換向閥控(kòng)制。加(jiā)工機(jī)械(xiè)的(de)各執(zhí)行機(jī)構的(de)順序動作(zuò)多(duō)采用行(háng)程控(kòng)制，當工作(zuò)部件移動到一(yī)定位置時，通過(guò)電氣行程(chéng)開關(guān)發(fā)出電信(xìn)号給(gěi)電磁鐵推(tuī)動電(diàn)磁閥(fá)或直接壓下行程閥來控(kòng)制接續的動作(zuò)。行程開關安裝(zhuāng)比較方(fāng)便(biàn)，而用(yòng)行程(chéng)閥(fá)需連接(jiē)相應的(de)油路，因(yīn)此隻(zhī)适用于管(guǎn)路聯接比(bǐ)較方(fāng)便的(de)場(chǎng)合(hé)。

另(lìng)外(wài)還有(yǒu)時間控制(zhì)、壓力(lì)控(kòng)制等。例(lì)如液壓泵無載啟動(dòng)，經過一段(duàn)時間(jiān)，當泵正常運轉後，延(yán)時繼(jì)電器發出電信(xìn)号使(shǐ)卸荷(hé)閥關閉(bì)，建(jiàn)立起正常(cháng)的工作壓力。壓(yā)力控制多(duō)用在(zài)帶有(yǒu)液壓夾具(jù)的機(jī)床、擠壓機壓力(lì)機等場合(hé)。當某一執(zhí)行元(yuán)件完(wán)成預定動(dòng)作時，回(huí)路中的壓力達到一定(dìng)的數值，通過壓(yā)力繼(jì)電器發出(chū)電信(xìn)号或(huò)打開(kāi)順序(xù)閥(fá)使壓力(lì)油通過，來(lái)啟動(dòng)下一個動(dòng)作。

4選(xuǎn)擇液壓動(dòng)力(lì)源

液壓(yā)系統的工(gōng)作介質(zhì)完全由(yóu)液壓(yā)源來提供，液壓源的核心(xīn)是液壓泵。節流(liú)調速系統一般用定量(liàng)泵供油，在無其他輔助油(yóu)源的(de)情況下(xià)，液壓(yā)泵的供油量要(yào)大于系統(tǒng)的需油量(liàng)，多餘的油(yóu)經溢流閥(fá)流(liú)回油箱，溢流閥同時起到(dào)控(kòng)制并穩定(dìng)油源壓力(lì)的(de)作用。容(róng)積調速(sù)系統多數是用變量泵(bèng)供油，用安(ān)全閥(fá)限定系統的最(zuì)高壓(yā)力(lì)。

為(wéi)節省(shěng)能源(yuán)提高效率(lǜ)，液壓泵的供油(yóu)量要盡量與(yǔ)系(xì)統所(suǒ)需流(liú)量相匹配。對在工作(zuò)循環各(gè)階(jiē)段中系統所需油量(liàng)相差較大(dà)的情況，一(yī)般采(cǎi)用多(duō)泵供油或變量(liàng)泵供(gòng)油。對長時間所需流量較(jiào)小的情(qíng)況，可增(zēng)設蓄能器(qì)做輔(fǔ)助油源(yuán)。

油(yóu)液的(de)淨化裝置是液壓源(yuán)中不可缺(quē)少的。一(yī)般(bān)泵的入口要(yào)裝有粗(cū)過濾器，進(jìn)入系(xì)統的油(yóu)液根據(jù)被保(bǎo)護元(yuán)件的(de)要求，通過相應的精(jīng)過(guò)濾(lǜ)器再次過濾。為防止(zhǐ)系統中雜質流回油(yóu)箱，可(kě)在回(huí)油路上設(shè)置磁性過濾器或其(qí)他型式(shì)的(de)過濾器。根(gēn)據(jù)液壓設(shè)備(bèi)所處環(huán)境及(jí)對溫升的要(yào)求(qiú)，還要考慮(lǜ)加熱、冷卻等措施。

1.4繪(huì)制液(yè)壓系統圖(tú)

整機的液壓系(xì)統圖由拟(nǐ)定好的控制回路及液壓源組合而(ér)成。各(gè)回路相互(hù)組(zǔ)合時要去掉重複(fú)多餘的元(yuán)件，力求(qiú)系(xì)統結(jié)構簡單。注意各元件間的(de)聯鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發生。要盡量(liàng)減少(shǎo)能(néng)量損失環節。提(tí)高系統(tǒng)的工作效率，為(wéi)便于(yú)液壓系統(tǒng)的維(wéi)護(hù)和監測(cè)，在系統中(zhōng)的主(zhǔ)要路段要裝設(shè)必要的檢(jiǎn)測元件（如(rú)壓力表、溫(wēn)度計等）。

大型設(shè)備的關(guān)鍵(jiàn)部位(wèi)，要附(fù)設備用件，以便(biàn)意外發生(shēng)時能迅速更換(huàn)，保證主要(yào)連續(xù)工作。各液(yè)壓元(yuán)件盡量(liàng)采(cǎi)用國(guó)産标準(zhǔn)件(jiàn)，在圖(tú)中要按國家标(biāo)準規定的液壓元件(jiàn)職能(néng)符号(hào)的常(cháng)态(tài)位置繪制。對(duì)于自行設計的非标(biāo)準元(yuán)件可(kě)用結構原(yuán)理圖繪(huì)制(zhì)。

系統圖中應(yīng)注明各液壓執(zhí)行元件(jiàn)的(de)名(míng)稱(chēng)和(hé)動作(zuò)，注明各液壓元(yuán)件的序号(hào)以及(jí)各電磁(cí)鐵(tiě)的代号，并附有電磁(cí)鐵、行程閥及其(qí)他控(kòng)制元件的動作表。