液壓傳(chuán)動(dòng)系統是液壓(yā)機(jī)械(xiè)的一個組成(chéng)部分，液(yè)壓傳動系統的(de)設計(jì)要同主機(jī)的總(zǒng)體設計同時進行。着(zhe)手設(shè)計(jì)時，必須從實際情(qíng)況出(chū)發(fā)，有(yǒu)機地結合(hé)各種(zhǒng)傳動形式(shì)，充分(fèn)發揮液壓傳動的(de)優點，力求設(shè)計出結構簡單(dān)、工作可靠(kào)、成本(běn)低、效率(lǜ)高、操作(zuò)簡單、維修方便(biàn)的液壓傳動系統。

1.1   設計(jì)步驟

液(yè)壓系(xì)統的設計(jì)步驟并(bìng)無嚴格(gé)的順(shùn)序，各步驟間(jiān)往往(wǎng)要相互(hù)穿插進行。一般來說(shuō)，在明(míng)确設(shè)計要(yào)求之(zhī)後，大緻按如下步驟(zhòu)進行。

1）确(què)定液壓執行(háng)元件的形(xíng)式；

2）進行工(gōng)況分(fèn)析，确定系(xì)統的(de)主要參數；

3）制定基(jī)本方(fāng)案(àn)，拟定(dìng)液壓系(xì)統(tǒng)原理圖

4）選擇液壓元件

5）液壓(yā)系(xì)統的性能驗算(suàn)

6）繪制(zhì)工(gōng)作圖(tú)，編制技(jì)術文(wén)件

1.2明确設(shè)計要求

液(yè)壓系(xì)統的(de)設計步驟(zhòu)并無嚴(yán)格的順(shùn)序(xù)，各步驟(zhòu)間往(wǎng)往要相(xiàng)互穿插(chā)進行(háng)。一般來說(shuō)，在明确設(shè)計要(yào)求之(zhī)後，大緻按(àn)如下步驟(zhòu)進行(háng)。

1）确定液壓執行(háng)元件的形(xíng)式；

2）進(jìn)行工(gōng)況(kuàng)分析，确定系(xì)統的(de)主要(yào)參數(shù)；

3）制定基本(běn)方案，拟定液壓(yā)系統(tǒng)原理(lǐ)圖

4）選(xuǎn)擇液壓元件

5）液壓系(xì)統(tǒng)的(de)性能(néng)驗算

6）繪制工作(zuò)圖，編制技術文(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(miàn)的要求

1.3制(zhì)定基本方案

1制(zhì)定調速方案

液壓執(zhí)行元件确定之後(hòu)，其運動(dòng)方向(xiàng)和運動速(sù)度的控制是拟定液壓(yā)回路的(de)核心(xīn)問題(tí)。

方向控制(zhì)用(yòng)換(huàn)向閥(fá)或邏輯控制單(dān)元來(lái)實現。對于(yú)一般(bān)中(zhōng)小流量(liàng)的液壓系統，大(dà)多通(tōng)過換向閥(fá)的有機(jī)組合(hé)實(shí)現所(suǒ)要求(qiú)的動(dòng)作。對(duì)高壓大流(liú)量的(de)液壓系統，現多采用(yòng)插裝(zhuāng)閥與先導(dǎo)控(kòng)制閥的邏輯(jí)組合來實現(xiàn)。

速度控制通(tōng)過改變液(yè)壓執行元(yuán)件輸(shū)入或輸出(chū)的流(liú)量或者利用密(mì)封空(kōng)間的容積(jī)變化來實現。相應的調整方式(shì)有節流調速、容(róng)積調(diào)速以(yǐ)及二(èr)者的結合(hé)——容積節流(liú)調速。

節流(liú)調速一般采用(yòng)定量(liàng)泵供油，用(yòng)流量控(kòng)制閥改(gǎi)變輸入或輸出(chū)液壓(yā)執行元件的(de)流(liú)量(liàng)來調節(jiē)速度。此種調速方式結構簡單(dān)，由于這(zhè)種(zhǒng)系統必須(xū)用(yòng)閃(shǎn)流閥(fá)，故效率低(dī)，發熱(rè)量大，多(duō)用于(yú)功(gōng)率不大(dà)的場合(hé)。

容積(jī)調(diào)速是靠改變液壓(yā)泵或(huò)液壓馬(mǎ)達的排(pái)量來(lái)達到調速的目(mù)的。其優點(diǎn)是沒有溢(yì)流損(sǔn)失和(hé)節流損失(shī)，效率(lǜ)較高(gāo)。但為(wéi)了散(sàn)熱和補充洩漏，需要(yào)有輔助泵(bèng)。此種調速(sù)方式适用(yòng)于功率(lǜ)大(dà)、運動速度(dù)高的液壓(yā)系(xì)統(tǒng)。

容積(jī)節(jiē)流調速(sù)一般是用變量泵供(gòng)油(yóu)，用流量(liàng)控制閥調節輸(shū)入或(huò)輸出液壓執行(háng)元(yuán)件(jiàn)的流量，并(bìng)使其(qí)供油(yóu)量與需油(yóu)量相(xiàng)适應。此種調速(sù)回路效率(lǜ)也較高，速度穩(wěn)定性(xìng)較好(hǎo)，但其(qí)結構(gòu)比較複雜。

節流(liú)調速又分别有進油節(jiē)流、回(huí)油(yóu)節流和旁路節流三種形式。進油節流起動沖擊(jī)較小，回油節(jiē)流常(cháng)用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合，旁(páng)路節流(liú)多用于(yú)高速調速回路(lù)一經确定(dìng)，回路(lù)的循(xún)環形式也(yě)就随(suí)之确定了。

節流(liú)調(diào)速一般(bān)采用開式循環(huán)形式。在開式系(xì)統中，液壓泵從(cóng)油箱(xiāng)吸(xī)油，壓力(lì)油流經(jīng)系統釋(shì)放能(néng)量後，再排(pái)回(huí)油(yóu)箱。開式回路結(jié)構簡單，散(sàn)熱性好(hǎo)，但(dàn)油箱體積(jī)大，容(róng)易混入空(kōng)氣。

容積調速大多采用閉(bì)式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸(xī)油(yóu)口直接與執行元件的排油口(kǒu)相通(tōng)，形成(chéng)一(yī)個(gè)封閉的循環(huán)回(huí)路。其結構(gòu)緊(jǐn)湊，但散(sàn)熱條件(jiàn)差。

2制定(dìng)壓(yā)力(lì)控制(zhì)方案(àn)

液壓執行元件工作(zuò)時(shí)，要(yào)求系(xì)統保持(chí)一定的工作(zuò)壓力(lì)或在(zài)一定壓力範圍(wéi)内工作，也有的(de)需要(yào)多級(jí)或無(wú)級連(lián)續地(dì)調節(jiē)壓力，一般在節(jiē)流調速系(xì)統中(zhōng)，通常由定量泵(bèng)供油(yóu)，用溢(yì)流閥(fá)調節所(suǒ)需壓力(lì)，并保(bǎo)持恒定。在(zài)容積調速系統中，用變(biàn)量泵(bèng)供(gòng)油，用(yòng)安全閥起(qǐ)安全保(bǎo)護(hù)作用(yòng)。

在有些(xiē)液壓系(xì)統(tǒng)中(zhōng)，有時需要(yào)流量(liàng)不大(dà)的高壓油(yóu)，這時(shí)可考(kǎo)慮用增(zēng)壓回路得到高壓，而不(bú)用(yòng)單設高(gāo)壓泵(bèng)。液壓(yā)執行元件(jiàn)在工(gōng)作循環中，某段(duàn)時(shí)間不需(xū)要供油，而又不(bú)便停泵的情況(kuàng)下，需(xū)考(kǎo)慮(lǜ)選(xuǎn)擇(zé)卸荷回(huí)路。

在系(xì)統的某(mǒu)個局部(bù)，工作壓力(lì)需低(dī)于主油(yóu)源(yuán)壓力(lì)時，要(yào)考慮采用(yòng)減壓回路(lù)來獲(huò)得所需(xū)的工作壓力。

3制定順序(xù)動作(zuò)方案

主機(jī)各執行機構(gòu)的(de)順序(xù)動作，根據(jù)設備類型不同，有的(de)按(àn)固定程(chéng)序運(yùn)行，有的則是随機的(de)或人(rén)為的。工程(chéng)機械(xiè)的操縱機構多(duō)為手動，一般用(yòng)手動的多路換(huàn)向閥(fá)控制。加工機械的各(gè)執行(háng)機構(gòu)的順(shùn)序動(dòng)作多(duō)采用行程(chéng)控制(zhì)，當工作部(bù)件移(yí)動到一定(dìng)位置時，通過電氣行程(chéng)開關發(fā)出電信号(hào)給電(diàn)磁鐵(tiě)推動電磁(cí)閥或直接壓(yā)下(xià)行程(chéng)閥來控制接續的動(dòng)作。行(háng)程開(kāi)關安裝比(bǐ)較方便，而用行(háng)程閥需連接相(xiàng)應的油路(lù)，因此(cǐ)隻适(shì)用(yòng)于管路(lù)聯接比較方便的場(chǎng)合。

另外還(hái)有時間控(kòng)制、壓力控制(zhì)等。例如(rú)液壓(yā)泵無(wú)載啟(qǐ)動，經過一段時(shí)間，當(dāng)泵正常運(yùn)轉後，延(yán)時繼電(diàn)器發出電(diàn)信号(hào)使卸(xiè)荷(hé)閥關閉(bì)，建立起(qǐ)正(zhèng)常的工(gōng)作(zuò)壓力(lì)。壓力(lì)控制多用在(zài)帶(dài)有液(yè)壓夾具的(de)機床、擠壓機壓(yā)力機(jī)等場合。當(dāng)某一執行元件(jiàn)完成預定動作時，回路(lù)中(zhōng)的壓(yā)力達到一定的(de)數值(zhí)，通過(guò)壓力繼(jì)電(diàn)器發出電(diàn)信号或打開順序閥使壓力油(yóu)通過，來啟動下(xià)一個動作。

4選擇(zé)液壓(yā)動力源

液(yè)壓系統(tǒng)的工作(zuò)介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提(tí)供，液壓源的核(hé)心是(shì)液壓泵。節(jiē)流調(diào)速系統(tǒng)一(yī)般用(yòng)定量(liàng)泵供(gòng)油，在(zài)無其他輔助油(yóu)源的(de)情況(kuàng)下，液壓泵的供油量要大于(yú)系統的(de)需油量，多(duō)餘的油經(jīng)溢(yì)流閥流(liú)回油(yóu)箱，溢(yì)流閥同時(shí)起到控制(zhì)并穩定(dìng)油源壓(yā)力的(de)作用。容積(jī)調速系(xì)統多數是用變量泵供(gòng)油，用(yòng)安全閥限(xiàn)定系統的最高壓力(lì)。

為節省能(néng)源提高效率，液(yè)壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對在工作循(xún)環各階段(duàn)中系(xì)統所(suǒ)需油量相(xiàng)差較大(dà)的情況(kuàng)，一般采用多泵(bèng)供油或變(biàn)量泵供油(yóu)。對(duì)長(zhǎng)時間(jiān)所需流量較小(xiǎo)的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助(zhù)油源。

油(yóu)液的淨(jìng)化裝置是(shì)液壓源中(zhōng)不可缺少(shǎo)的。一般(bān)泵(bèng)的入(rù)口要(yào)裝(zhuāng)有(yǒu)粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據被(bèi)保護(hù)元件的要求，通(tōng)過相應的(de)精過濾器再次(cì)過濾(lǜ)。為防(fáng)止系(xì)統中雜質流回(huí)油箱，可在回油路上設(shè)置(zhì)磁性(xìng)過濾器或其他(tā)型式的過(guò)濾器(qì)。根據(jù)液壓設備(bèi)所處(chù)環(huán)境及對溫升的要求，還(hái)要考慮(lǜ)加熱(rè)、冷(lěng)卻等措(cuò)施。

1.4繪制液壓系(xì)統圖

整機的(de)液壓系統(tǒng)圖由(yóu)拟定(dìng)好的控制回路及(jí)液壓源組合(hé)而成。各回路相互組(zǔ)合時要去(qù)掉重(zhòng)複多餘(yú)的元件(jiàn)，力求系統結構(gòu)簡單。注意(yì)各元(yuán)件間的聯鎖關系，避(bì)免誤動作發(fā)生。要盡(jìn)量減少能(néng)量損失環節。提高(gāo)系統的(de)工作效(xiào)率，為便(biàn)于液(yè)壓系統的維(wéi)護和(hé)監測，在(zài)系統(tǒng)中的(de)主要路段(duàn)要(yào)裝設必(bì)要的檢(jiǎn)測元件(jiàn)（如壓力表、溫度(dù)計(jì)等）。

大型設備(bèi)的關鍵部位，要(yào)附設備用(yòng)件，以便意外發生時(shí)能迅速更(gèng)換，保證主(zhǔ)要連續工(gōng)作。各液壓(yā)元(yuán)件盡量采用國産(chǎn)标準件，在圖中要按(àn)國(guó)家(jiā)标準(zhǔn)規(guī)定(dìng)的液壓元(yuán)件職能(néng)符号的(de)常态位置(zhì)繪制(zhì)。對于(yú)自行設計(jì)的非(fēi)标準(zhǔn)元件可用(yòng)結構(gòu)原理(lǐ)圖繪制。

系(xì)統圖中應注明各液(yè)壓執(zhí)行(háng)元件的名稱和動作，注(zhù)明各液壓元件(jiàn)的序号(hào)以及各(gè)電磁鐵的代号(hào)，并附(fù)有電磁鐵、行程(chéng)閥及其他(tā)控制(zhì)元件的動(dòng)作表。