液壓傳動系統設計簡介

液壓傳動系統的設計是整個機器設計的重要組成部分，是對知識的的綜合運用，也是在專家的經驗指導下采用計算機輔助設計進行的。設計液壓傳動系統時應首先明確主機對液壓傳動系統在性能、動作和工作環境等方面的要求，如運動平穩性和精度、調速范圍、工作循環和周期、外負載條件、運動方式、行程、安裝空間的大小、工作環境的溫度和濕度等。

其次，要滿足靜動態性能好、效率高、結構簡單、壽命長、工作安全可靠、經濟性好、使用和維修方便的設計原則。按照上述要求，設計人員可運用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓傳動系統圖，再經過充分和必要的計算來確定液壓傳動系統的參數，根據這些參數選取液壓元件的規格和進行液壓傳動系統的結構設計。

液壓傳動系統的形式及禁忌

按液流循環方式的不同，液壓傳動系統可分為開式和閉式兩種。在開式系統中，液壓泵從郵箱吸油，供入執行裝置后，再排回郵箱。其結構簡單，散熱良好，油液能在油箱內澄清，因而應用叫普遍。

禁忌：開式系統油箱較大，空氣與油液的接觸機會較多，故應避免滲入空氣。

在閉式系統中，液壓泵進油管直接與執行裝置的排油管相通，形成一個閉合循環。為了補償系統的泄露損失，因而常需附設一只小型輔助補償液壓泵和油箱。油箱體積很小，結構緊湊；空氣進入油液的機會少，工作較平穩；同時液壓泵能直接控制液流方向，并能允許能量反饋。禁忌：閉式系統結構較復雜，散熱條件較差，要求有較高的過濾精度，一般避免采用。

液壓傳動系統設計的基本內容和一般流程

1、液壓系統的工況分析

在開始設計液壓系統時，首先要對機器的工作情況進行詳細的分析，一般要考慮下面幾個問題。

1）確定該機器由哪些運動需要液壓傳動來完成。

2）確定各運動的工作順序和各執行元件的工作循環。

3）確定液壓系統的主要工作性能。例如：執行元件的運動速度、調速范圍、最大行程以及對運動平穩性要求等。

4）確定各執行元件所承受的負載及其變化范圍。

2、擬定液壓系統原理圖

擬定液壓系統原理圖一般要考慮以下幾個問題。

1）采用何種型式的執行機構。

2）確定調速方案和速度換接方法。

3）如何完成執行機構的自動循環和順序動作。

4）系統的調壓、卸荷及執行機構的換向和安全互鎖等要求。

5）壓力測量點的合理選擇。

根據上述要求選擇基本回路，然后將各基本回路組合成液壓系統。當液壓系統中有多個執行部件時，要注意到它們相互間的聯系和影響，有時要采用防干擾回路。

在液壓系統原理圖中，應該附有運動部件的動作循環圖和電磁鐵動作順序表。

3、液壓系統的計算和選擇液壓元件

液壓系統計算的目的是確定液壓系統的主要參數，以便按照這些參數合理選擇液壓元件和設計非標準元件。具體計算步驟如下：

1）計算液壓缸的主要尺寸以及所需的壓力和流量。

2）計算液壓泵的工作壓力、流量和傳動功率。

3）選擇液壓泵和電動機的類型和規格。

4）選擇閥類元件和輔助元件的類型和規格。

4、對液壓系統進行驗算

必要時，對液壓系統的壓力損失和發熱溫升要進行驗算，但是經過生產實踐考驗過的同類型設備可供類比參考，或有可靠的試驗結果，那末也可以不再進行驗算。

5、繪制正式工作圖和編制技術文件

設計的最后一步是要整理出全部圖紙和技術文件并分析所設計液壓系統的特點。正式工作圖一般包括如下內容：液壓系統原理圖，自行設計的全套工作圖（指液壓缸和液壓油箱等非標準液壓元件）；液壓泵、液壓閥及管路的安裝總圖。

技術文件一般包括以下內容：基本件、標準件、通用件及外購件匯總表，液壓系統安裝和調試要求，設計說明書等。

液壓控制禁忌

液壓傳動系統中，通常使用兩種液壓控制方式：

（1）不要忽略壓力值本身大小的控制控制系統的最大壓力，一般采用溢流閥，溢流閥的調整壓力必須大于系統的最大工作壓力和各種壓力損失的總和。如果要使回路的壓力低于系統的最大壓力，可以采用減壓閥。

（2）當壓力達到一定數值時，不要忽略對其他部分進行控制例如，當初級回路的壓力達到預先調節值時，可以采用卸荷閥或順序閥等來開閉次級回路。

分支管路的功率分配問題

在用一個液壓動力源同時傳動兩個以上不同執行元件的系統中，例如液壓缸的直徑相同，而所受的載荷不相等，那么各個液壓缸的速度就不一樣，其值決定于載荷之間的比值。在這種情況下，通常在管路分支系統中安置節流調速裝置，并使液壓泵的壓力大于各分支中的最大壓力，以保證在一定的變化范圍內實現功率分配。

還可以采用其他的方法進行管路分支系統的功率分配。例如有時要求執行元件的運動保持養個的同步（包括用相等的速度，或保持一定的速比關系運動），這時便要求采取相應的措施。