液壓傳動系統是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分(fèn)，液壓傳動系統的設計要(yào)同主機的總(zǒng)體設計同時進行。着手設計時，必須從實際情況出發，有機地結(jié)合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓(yā)傳動的優點，力求(qiú)設計出結構簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作(zuò)簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。

1.1   設計步驟

液壓系統的設計步(bù)驟并無嚴格的順序，各步(bù)驟間往往要相互穿插進行。一般來說(shuō)，在明确設計要求之後，大緻按如下步驟進行(háng)。

1）确定液壓執行元件的形式；

2）進行工況分析，确定系統的主(zhǔ)要參數；

3）制定基本方(fāng)案，拟定液壓系統原理圖

4）選擇(zé)液壓(yā)元件

5）液壓系統的(de)性能驗(yàn)算

6）繪(huì)制工作圖，編制技術文(wén)件

1.2明确(què)設計要求(qiú)

液壓系統(tǒng)的設計步驟并無(wú)嚴格的順(shùn)序，各步驟間(jiān)往往要相互穿(chuān)插進行。一般來說，在明确設計要求之後，大緻按如下步驟進(jìn)行。

1）确定液(yè)壓執行元件的(de)形式；

2）進行工況分析，确定系統的主要參(cān)數；

3）制定基(jī)本方案，拟(nǐ)定液壓系統原理圖(tú)

4）選擇液壓元件

5）液壓系統的性能驗算

6）繪(huì)制工作圖，編制(zhì)技術(shù)文件

7）對(duì)防塵、防爆、防寒、噪(zào)聲、安全可靠性的要求

8）對效(xiào)率、成本(běn)等方面的要求

1.3制定基本方案

1制定調速方案

液壓執行元件确定之後(hòu)，其運(yùn)動方向和運動速度的控制是(shì)拟定液壓回路的核心問題。

方向控(kòng)制用換向閥或邏(luó)輯控制單元來實(shí)現。對于(yú)一般中小流量的液壓系統，大多通過換向閥的有機組合實現(xiàn)所要(yào)求的動作。對高壓大流量的液壓系統，現多(duō)采用插(chā)裝閥與先導控(kòng)制閥(fá)的邏輯組合來實現。

速度控(kòng)制通過改變液壓執行元件輸入(rù)或輸(shū)出的流量或者利用密封空間的容(róng)積變化來實現。相應的調整方(fāng)式有節流調速、容積調速以及二者的結(jié)合——容積節流調速。

節流調速一(yī)般采(cǎi)用定量泵供油，用(yòng)流量控制閥改變輸入或輸出液壓執行元件的流量來調(diào)節速度。此種調速方式結構簡單，由于這種系統必(bì)須用閃流閥，故效率低，發熱量(liàng)大，多用于功率不大的場合。

容積調速是靠改變(biàn)液壓泵(bèng)或液(yè)壓馬達的排量來達到調速的目的。其優點是沒有溢流損失(shī)和節(jiē)流損失，效率較高。但為了散熱和補(bǔ)充(chōng)洩漏，需要有輔助泵。此種調速方(fāng)式适(shì)用于功率大、運動速(sù)度高的液壓系統。

容(róng)積節流調速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調節輸入或輸出液(yè)壓執行元件的流量，并使其供油量與需油量相适應。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩定性較好，但其結構比較複雜。

節流調速(sù)又(yòu)分别有進油節流、回油節流和(hé)旁路節流(liú)三種形式。進(jìn)油節流起動沖擊較小，回油節流常(cháng)用于有負載荷的(de)場合，旁路節流(liú)多用于高速調速回(huí)路一經确定，回路的(de)循環形式也就随之(zhī)确定了。

節流(liú)調速一(yī)般采用開式循環形式。在開式(shì)系統中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經系統釋放能量後，再(zài)排回油箱。開式回路結構簡單(dān)，散熱性好，但油(yóu)箱體積大，容易混入空氣。

容積調速大多采用閉式循環形式。閉式系統中，液壓泵的吸(xī)油口(kǒu)直接(jiē)與執行元件的排油口(kǒu)相通，形成一個封(fēng)閉的循環回路。其結(jié)構緊湊，但(dàn)散熱條件差。

2制定(dìng)壓力控制方案

液壓執行元件(jiàn)工作時，要求系統保持一定(dìng)的(de)工作壓力或在一定壓力範圍内工作，也有的需要多級或無級連續地(dì)調(diào)節壓力，一般在節流調(diào)速系統中，通(tōng)常由定量泵供油，用溢流閥調節所需壓力，并保持恒定(dìng)。在容積調速系統中，用變量泵(bèng)供油，用安(ān)全閥起安全保(bǎo)護作用。

在有些液壓系統中，有時需(xū)要流量不大的高壓油，這時可考慮用增壓回(huí)路得到高壓，而(ér)不用單(dān)設高壓泵。液壓執行元件在工(gōng)作循環中，某段時間不需要供油，而(ér)又不便停泵的情況下，需(xū)考慮選擇卸荷回路。

在(zài)系統(tǒng)的某個局部，工作壓力需低于主油源壓力時，要考慮采(cǎi)用減壓回路來(lái)獲得所需的工(gōng)作(zuò)壓力。

3制定順序動作方案

主機各執行機構的順序動(dòng)作，根(gēn)據設備類型不同，有(yǒu)的按固定(dìng)程序運行，有的(de)則(zé)是随機的或人為的。工程機械的操縱機構多為手(shǒu)動，一般用手動的多路(lù)換向閥控制。加(jiā)工機(jī)械(xiè)的各執(zhí)行機構的順序動作多采用行程控制，當工作部件移(yí)動到一定位置時，通過電氣行(háng)程開關(guān)發出電信号給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續的動作。行程開關安(ān)裝(zhuāng)比較方便，而用(yòng)行程閥需連接相應的(de)油路，因此隻(zhī)适用于管路聯接比較方便的場合(hé)。

另外還有時間控制、壓力(lì)控制(zhì)等。例(lì)如液壓(yā)泵(bèng)無載啟動，經過一段時間，當泵正常運轉後，延時繼電器發出(chū)電信号使卸荷閥關閉，建立起正常的工(gōng)作壓力。壓(yā)力控制多用在帶有液壓夾具(jù)的機床、擠壓機壓力機等場合。當某一執行元(yuán)件完成預定動(dòng)作時，回路中的壓力達到一定(dìng)的數值，通(tōng)過壓力繼電器發出(chū)電信号或打開順序閥使壓力油通過，來啟動下一個動作。

4選(xuǎn)擇液壓動力源(yuán)

液壓系統的工作介質完(wán)全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核(hé)心是液壓泵。節流(liú)調速系統一般用定量泵供油，在無(wú)其他輔助油源的情況下，液壓泵的(de)供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多餘(yú)的油經(jīng)溢流閥流(liú)回油箱，溢流閥同(tóng)時起到控制并穩(wěn)定油源壓力(lì)的作用。容積調速系統多數是用變量泵供油，用安全閥限定系統的最高壓力。

為節省能源提高效率，液壓泵的供油(yóu)量要盡量與(yǔ)系統所需(xū)流量相(xiàng)匹配。對在工作循環各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情(qíng)況，一般采用多泵供油(yóu)或變量泵供(gòng)油。對長時間所需流量較小的情況，可增(zēng)設蓄能器做輔助油源。

油液的淨化裝置是液壓源中不可缺(quē)少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統的(de)油液根據(jù)被保護元件的要求，通過(guò)相應的精過濾器(qì)再次過濾。為防止系統中雜質流回油箱，可在回油路上設置磁性過濾器或其(qí)他型式的過濾器。根據液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求(qiú)，還(hái)要考(kǎo)慮加熱、冷卻(què)等(děng)措施。

1.4繪制液壓系統圖

整機的液壓系統圖由拟定(dìng)好的控制回路及液壓源(yuán)組合而成。各回路相互(hù)組合(hé)時要去掉重複(fú)多(duō)餘的元件，力求系統結構簡單。注意各元件間(jiān)的聯鎖關系，避免誤動作發生。要盡量(liàng)減少能量損失(shī)環節。提高系統的工(gōng)作效(xiào)率，為便(biàn)于液壓系統的維護和監(jiān)測，在系統中的主要路段(duàn)要(yào)裝設必要的檢測元件（如壓力表、溫度計等）。

大型設備的關鍵部位，要附設備用件，以便意外發生時能迅速更換，保證(zhèng)主要連續工作。各液壓元件盡量采用國産标準件，在圖中要按國家标(biāo)準規定的液壓元件職能符号(hào)的常(cháng)态位置繪制。對于自(zì)行設計(jì)的非标準元件可用結構原(yuán)理圖繪制。

系統(tǒng)圖中應注明各液壓執行元件的名稱和動作，注明各液壓元(yuán)件的序(xù)号以及各電磁鐵的代号，并附有電磁鐵、行程閥及其他控制元件的動作表。