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

1.1   設計步驟

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

1）确定液(yè)壓執(zhí)行元件的形式；

2）進行工況分析(xī)，确定系統(tǒng)的主(zhǔ)要參數；

3）制定基本方案，拟(nǐ)定液壓(yā)系統原理圖

4）選擇液壓(yā)元件

5）液壓(yā)系統的性能驗算

6）繪(huì)制工作圖，編制(zhì)技術文件

1.2明确設計要求

液壓(yā)系統的設計步驟并無嚴格的順序，各步驟間往往要相互穿(chuān)插進(jìn)行。一般來說，在明确(què)設計(jì)要求之後，大緻按如下步驟進行。

1）确定液壓執行元件的形式；

2）進行工況分析，确定系統的主要參數；

3）制定基(jī)本方案，拟定液壓系統原理圖

4）選擇液壓元件(jiàn)

5）液壓(yā)系統的性能驗算

6）繪制工(gōng)作圖(tú)，編制(zhì)技術文件

7）對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安(ān)全可靠性(xìng)的要求

8）對效率、成本等方面的要(yào)求

1.3制定(dìng)基本方案

1制定(dìng)調速方案(àn)

液壓執(zhí)行元件确定之後，其(qí)運動(dòng)方向和運動速度的控制是拟定液壓回路的核心問題。

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

速度控制通(tōng)過改變液壓執行元件輸入或輸(shū)出的流量或者利用密封空間的容(róng)積變化來實現。相應的調整方式有(yǒu)節流調速、容積調速以及二者(zhě)的結合——容積節(jiē)流調速。

節流調速一般采用定量泵供油(yóu)，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執行元件的流量來(lái)調節速度。此種調速方式結構簡單，由于這種系統必須用閃流閥，故效率低，發熱量(liàng)大，多用于(yú)功率不大(dà)的場合。

容積調速是靠改變液壓泵或液壓馬達的排量來達到調速的(de)目的(de)。其優點是沒有溢流損失和節流損(sǔn)失，效率較高。但(dàn)為了散熱和補(bǔ)充洩漏，需要有輔助泵。此種調速方(fāng)式适用于功率大、運動速(sù)度高的液壓系統。

容積節流調速一般(bān)是用變量泵供油，用流量控制閥調節輸入或輸出液壓執行元件的流量，并使其供(gòng)油量與需油量相适應。此種調速回路效率也較高，速度穩定性較(jiào)好，但(dàn)其結(jié)構比較複雜。

節流調速又分别有進油節流、回油節流和旁路(lù)節流三種形式。進(jìn)油節流起動沖擊(jī)較小，回油(yóu)節流常用于有負載荷的(de)場合，旁路節流多(duō)用于高速調速回路一經确定，回路的循環形式也就随之(zhī)确定了。

節(jiē)流調速一般采用開式循環形式。在開(kāi)式(shì)系統中，液壓泵(bèng)從油箱吸油，壓力油流(liú)經系統釋放能量後，再(zài)排回油箱。開式回路結構(gòu)簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。

容積調速大多采用(yòng)閉(bì)式循環形式。閉式系統中，液(yè)壓泵的吸(xī)油口直接與執行(háng)元(yuán)件的排油口相通，形成一個封(fēng)閉(bì)的循環回路。其結構緊湊，但(dàn)散熱條(tiáo)件差。

2制定壓力控制方案

液壓執行元件(jiàn)工作時，要求(qiú)系統保持一定(dìng)的工作壓力或(huò)在一定壓力範圍内工作，也有(yǒu)的需要(yào)多級或無級(jí)連續地調節壓力，一(yī)般在節流調速系統中(zhōng)，通(tōng)常由定量泵供油，用溢流閥(fá)調節所需壓力，并保持恒定。在容積調速系統中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護作用。

在有些液壓系統中(zhōng)，有時需(xū)要流量不大的高壓油，這時可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設高壓泵。液壓執行元(yuán)件在工作循環中，某段時間不需要(yào)供油，而又不便停(tíng)泵的情況下，需考慮選擇卸荷回(huí)路。

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

3制定順序動(dòng)作方(fāng)案

主機各執行機構的順序動作，根據設備(bèi)類型不同，有的按固定(dìng)程序運行，有的則是随機的或人為的。工(gōng)程機械的操縱機構多為手動，一般用手動的多路(lù)換向閥控制。加工機械的各執(zhí)行機構的順序動作多采用行(háng)程控制，當工作部件移動(dòng)到一定位置時，通過電氣行程開關發出電信号給電磁鐵推動電(diàn)磁閥或直接壓下行程閥來控制接續的動作。行程開(kāi)關安裝比較方便，而用行程閥需連接相應的油路，因此隻适用于管路聯接(jiē)比較方便的場(chǎng)合(hé)。

另外(wài)還有時間(jiān)控制、壓力控制等。例(lì)如液壓泵無載啟動，經過一段時間，當泵正常運轉後，延時繼電器發出(chū)電信号(hào)使卸荷閥關閉，建(jiàn)立起正常(cháng)的工作壓力。壓力控制多用在帶有(yǒu)液壓夾具的機床、擠壓機壓力機等場合。當某一執行元件完成預定動(dòng)作時，回路(lù)中的壓力達到一定(dìng)的數(shù)值，通過壓力(lì)繼電器發出(chū)電信号或打開順序閥使壓(yā)力(lì)油通過，來啟動(dòng)下一個動作。

4選擇液壓動(dòng)力源

液壓系統的工作介質完全由液壓源來提供，液壓(yā)源的核(hé)心是液壓泵。節流調速系統一般用定量泵供油(yóu)，在無其他輔助油源的(de)情況下，液壓泵的供油量要大(dà)于系統的需油量，多餘的油經溢流閥流回(huí)油箱，溢流閥同時起(qǐ)到控制并穩定油源壓力的作(zuò)用。容積調速系統多數是用變量泵(bèng)供油，用安全(quán)閥限定系統的最高壓力。

為節省能源提高效率，液壓泵的供油量要(yào)盡量與系統所需流量相(xiàng)匹配。對在工作(zuò)循環各階段中系統所需油量相差較(jiào)大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長時(shí)間所需流量較小的情況，可增設蓄能器做輔(fǔ)助油(yóu)源。

油(yóu)液的淨化裝置是液壓(yā)源中不可(kě)缺少的。一般泵的入口要裝(zhuāng)有粗過濾器，進(jìn)入系統的油液根據被保護元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾器(qì)再次過濾。為防止(zhǐ)系(xì)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(jù)液壓(yā)設(shè)備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻(què)等措施。

1.4繪制液壓系統圖

整機(jī)的液壓系統圖由拟定好的(de)控制回路及液壓源組合而成。各(gè)回路相互組合時要去掉重複多餘的元件，力求系統結構簡單。注(zhù)意各(gè)元件間的聯鎖關系(xì)，避免誤動(dòng)作發生。要盡量減少能(néng)量損失(shī)環節。提高系統的工作效率，為(wéi)便于液壓系統的維護和監測(cè)，在系統中的主要路段要裝設必要(yào)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(jiàn)，以便意(yì)外發生時能迅速更換，保證主要連續工作。各液壓元件盡量采用國産标準件(jiàn)，在圖中要按國家标準規定的液壓(yā)元件職能符号的常态位(wèi)置繪制。對于自行設計的非标準元件可用結構原理圖繪制。

系統圖中應注明各(gè)液壓執行元件的名稱和動作，注明各液壓元件的序号以及各電(diàn)磁鐵的代号，并附有電磁鐵、行程(chéng)閥及其他控制元件的動作(zuò)表。