液壓傳動系統是液壓機械的一(yī)個組成部分，液壓傳動系統的(de)設計(jì)要同主機(jī)的總體設計同時進行。着手設計時，必須(xū)從(cóng)實際情況出發，有機地結(jié)合各種傳動形式，充分發揮液壓傳動的優點，力求設計出結構簡單、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。

1.1   設(shè)計(jì)步驟

液壓系統(tǒng)的設計(jì)步驟并無(wú)嚴格的順序，各步驟間往往要相(xiàng)互(hù)穿插進行。一般(bān)來說，在明确設(shè)計要求之後，大緻按如下(xià)步驟進行。

1）确(què)定液(yè)壓(yā)執行元件的形式；

2）進(jìn)行工況分析，确定系統的主(zhǔ)要參數；

3）制定(dìng)基本方案，拟定液壓系統原理圖

4）選擇液(yè)壓元件

5）液壓系統的性能驗(yàn)算

6）繪制工作(zuò)圖，編制技術文件

1.2明确設計要求(qiú)

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

1）确定液壓(yā)執行元件的形式(shì)；

2）進行工況分析，确定系統的主要參數；

3）制定基本方案，拟(nǐ)定液壓系統原理圖

4）選擇液壓元(yuán)件

5）液壓系統的性能驗算

6）繪制工作(zuò)圖，編(biān)制技術文件(jiàn)

7）對防塵、防爆、防寒、噪(zào)聲、安全可靠性的要求(qiú)

8）對效率、成(chéng)本等方面的要求

1.3制定基本方案

1制定調速方案

液壓執行元(yuán)件确定之後，其運動(dòng)方向(xiàng)和運動速度的控制是拟(nǐ)定液壓回路(lù)的核心問題。

方向(xiàng)控制用(yòng)換向閥或邏輯控制單元來實現。對(duì)于(yú)一般中小流量的液壓系統，大(dà)多通過換向閥的有機(jī)組合實現所要求的動作。對高壓大流量的(de)液壓系統，現多采用插裝閥與(yǔ)先導控制閥的邏輯組合來實現。

速度控(kòng)制通過改變液壓執行(háng)元件輸入或輸出的流量或(huò)者利用密(mì)封空間的容積變化來實(shí)現。相(xiàng)應的調整方式(shì)有節(jiē)流調速、容積(jī)調速以及二(èr)者的結合——容積節流調(diào)速。

節流調速一般采用定量泵供油，用流量(liàng)控制閥改(gǎi)變輸入或輸(shū)出液(yè)壓執行元件的流量來(lái)調節(jiē)速度。此種調速(sù)方式結構簡單，由于這種系統必須用閃(shǎn)流閥，故效(xiào)率低，發熱量大，多用于功率不大的場合。

容積調速是靠改變液壓(yā)泵或液壓馬達的排量來達到調速(sù)的目的。其優點是沒有溢流損失和節流損失，效率較高(gāo)。但為了(le)散熱和補充洩漏，需要有輔(fǔ)助泵。此種調速方式(shì)适用于功率(lǜ)大、運動速度高的(de)液壓系統(tǒng)。

容積節流調速一般是用(yòng)變量泵供油(yóu)，用流量控制閥調節輸(shū)入或(huò)輸出液壓執行(háng)元件的流量，并(bìng)使其供油量與需油量相适應。此種調速回路效率也(yě)較高，速度穩定性(xìng)較好，但其結構比較複雜。

節流調速又分别有進油節流(liú)、回油節流和旁(páng)路節(jiē)流三種形式。進油節(jiē)流起(qǐ)動沖(chòng)擊較小，回油節流常(cháng)用于有負載荷的場合，旁路節流多用于(yú)高速(sù)調速回路一經确(què)定，回路(lù)的循環形式也(yě)就随之确定了。

節流調速一般采用開式循環形式。在(zài)開式系統中，液(yè)壓(yā)泵從油箱吸油，壓(yā)力油流經系統釋放能量後，再排回油箱。開式回(huí)路結(jié)構簡單，散熱性好，但油箱體積大，容(róng)易混入空氣。

容積調速大多采用閉式循環形式。閉式系統中，液壓泵的吸油口直接與執行(háng)元件的排油口相通(tōng)，形成一個封閉的循(xún)環回路。其結構緊湊，但散熱條件差。

2制定(dìng)壓力(lì)控制方案

液壓執(zhí)行元件工作時，要求系統保持一定的工作(zuò)壓力(lì)或在一定壓(yā)力範圍内工作，也有的需要多級或無級連續地調節壓力，一般(bān)在節(jiē)流調速系統中，通常由(yóu)定量泵供油，用溢流閥(fá)調節所(suǒ)需壓力，并保持恒(héng)定。在容積(jī)調速系統中，用變量泵供油，用安全閥(fá)起安全保護作用(yòng)。

在有些液壓系統(tǒng)中，有時需要流量不大的高壓油，這(zhè)時(shí)可考慮用增壓(yā)回路得(dé)到高壓(yā)，而不用單設高壓泵。液壓執行元件在工作循環中(zhōng)，某段時(shí)間不需要供油(yóu)，而又不便停泵的(de)情況下，需考慮選(xuǎn)擇卸荷回路。

在系(xì)統的某個局部(bù)，工作壓力需低(dī)于主(zhǔ)油(yóu)源壓力時，要考慮采用減(jiǎn)壓(yā)回路來獲得所需的工作壓力。

3制定順序(xù)動作方案

主機各執行機構的順序(xù)動作，根據設備類(lèi)型不同(tóng)，有的按固定程序運行，有的則是随機(jī)的(de)或人為的。工程機械的操縱機構多為手動，一般用手動的多路換向閥(fá)控制(zhì)。加工機械的各執行機構的順序(xù)動(dòng)作多采用行程(chéng)控制，當工作部件移動(dòng)到一定位置(zhì)時(shí)，通過電氣行程開關發出電信号給電磁鐵推動電磁閥(fá)或直接壓下行程閥(fá)來控制(zhì)接續的動作。行程開關安裝比較方便，而用行程閥(fá)需連接(jiē)相(xiàng)應的油路，因此(cǐ)隻适用于管路聯(lián)接(jiē)比較方便的場(chǎng)合。

另外還有時間控制、壓力控制等。例如液壓泵無載啟(qǐ)動，經過一段時間，當泵正常運(yùn)轉後，延時繼電器發出電信号(hào)使卸(xiè)荷閥關閉，建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機床、擠壓機壓(yā)力機等場合。當(dāng)某一執行元件完成預(yù)定動作時，回路中的壓力達到一定的(de)數值，通過壓力繼電器發出電信号或打開順序閥使壓力油通過，來啟動下(xià)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(yuán)來提供，液壓源的核心是液壓泵。節流調速系統一般用定(dìng)量泵供(gòng)油，在(zài)無其他輔助油(yóu)源的情況下，液壓泵的供油量(liàng)要大于系統的需油量，多(duō)餘的(de)油經溢流閥流(liú)回油箱，溢流閥同時起到控制并穩定油源壓(yā)力的(de)作用。容積調速系(xì)統多數是用變量泵供油，用安全閥限定(dìng)系統的最高壓力(lì)。

為節省能源提高效率，液壓泵的(de)供油量要盡量與系統所需流量相匹配。對在(zài)工作循環各階段中系(xì)統所需油量相差較大的情況，一般采用多泵(bèng)供油或變量泵供油。對長時間(jiān)所需流量較(jiào)小的情況，可增設蓄能(néng)器做輔助油源。

油液的淨化裝置是液壓源中不(bú)可缺少的。一般泵的入(rù)口要裝有粗(cū)過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據被保護元件的要求，通過(guò)相應的精過濾器再次過濾。為防止系統中雜質流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性(xìng)過濾器或其他型式(shì)的過濾器(qì)。根據液壓設備所處環境(jìng)及(jí)對(duì)溫升的要求(qiú)，還要考慮加熱、冷(lěng)卻等措施。

1.4繪制液壓系統圖

整機的液壓系統圖由拟定好的控制(zhì)回路及液壓源組合而成。各回(huí)路相互組合時要去掉重複多餘的元件，力求系統結構(gòu)簡單。注意各元件間的聯鎖關系，避免誤動作發生。要盡量減(jiǎn)少能量損失環節(jiē)。提高系統的(de)工作(zuò)效率，為便于液(yè)壓(yā)系統的(de)維護和監測，在系統(tǒng)中的主(zhǔ)要(yào)路段要裝設必(bì)要的檢測元件（如壓力表、溫度計等）。

大型設備(bèi)的關鍵部位，要附設(shè)備用件，以(yǐ)便意外發(fā)生時能迅速更換，保(bǎo)證(zhèng)主(zhǔ)要連續工作。各液壓元件(jiàn)盡量(liàng)采用國産标準件，在圖中(zhōng)要按國家(jiā)标準規定的液壓(yā)元件職能符号的常态位置繪制(zhì)。對(duì)于自行設計的非(fēi)标(biāo)準元件可用結構(gòu)原理圖繪制(zhì)。

系統圖中應注明各液(yè)壓(yā)執行元件的名稱和動作，注明各(gè)液壓元件的序号以及各電磁鐵(tiě)的代号，并附有電(diàn)磁鐵、行程閥及其他控制元(yuán)件的動作表。