液壓傳動(dòng)系統是液壓機械的一個(gè)組成部分，液壓傳動(dòng)系統的設計要同主機的總體設計同時(shí)進(jìn)行。著(zhù)手設計時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機地結合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設計出結構簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統。

1.1設計步驟

液壓系統的設計步驟并無(wú)嚴格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，在明確設計要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。

1）確定液壓執行元件的形式；

2）進(jìn)行工況分析，確定系統的主要參數；

3）制定基本方案，擬定液壓系統原理圖

4）選擇液壓元件

5）液壓系統的性能驗算

6）繪制工作圖，編制技術(shù)文件

1.2明確設計要求

液壓系統的設計步驟并無(wú)嚴格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，在明確設計要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。

1）確定液壓執行元件的形式；

2）進(jìn)行工況分析，確定系統的主要參數；

3）制定基本方案，擬定液壓系統原理圖

4）選擇液壓元件

5）液壓系統的性能驗算

6）繪制工作圖，編制技術(shù)文件

7）對防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求

8）對效率、成本等方面的要求

1.3制定基本方案

1.制定調速方案

液壓執行元件確定之后，其運動(dòng)方向和運動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問(wèn)題。

方向控制用換向閥或邏輯控制單元來(lái)實(shí)現。對于一般中小流量的液壓系統，大多通過(guò)換向閥的有機組合實(shí)現所要求的動(dòng)作。對高壓大流量的液壓系統，現多采用插裝閥與先導控制閥的邏輯組合來(lái)實(shí)現。

速度控制通過(guò)改變液壓執行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來(lái)實(shí)現。相應的調整方式有節流調速、容積調速以及二者的結合——容積節流調速。

節流調速一般采用定量泵供油，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(jiǎn)單，由于這種系統必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場(chǎng)合。

容積調速是靠改變液壓泵或液壓馬達的排量來(lái)達到調速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有溢流損失和節流損失，效率較高。但為了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。此種調速方式適用于功率大、運動(dòng)速度高的液壓系統。

容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壓執行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應。此種調速回路效率也較高，速度穩定性較好，但其結構比較復雜。

節流調速又分別有進(jìn)油節流、回油節流和旁路節流三種形式。進(jìn)油節流起動(dòng)沖擊較小，回油節流常用于有負載荷的場(chǎng)合，旁路節流多用于高速調速回路。調速方案一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。

節流調速一般采用開(kāi)式循環(huán)形式。在開(kāi)式系統中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統釋放能量后，再排回油箱。開(kāi)式回路結構簡(jiǎn)單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。

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

2.制定壓力控制方案

液壓執行元件工作時(shí)，要求系統保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內工作，也有的需要多級或無(wú)級連續地調節壓力，一般在節流調速系統中，通常由定量泵供油，用溢流閥調節所需壓力，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，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設高壓泵。液壓執行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。

在系統的某個(gè)局部，工作壓力需低于主油源壓力時(shí)，要考慮采用減壓回路來(lái)獲得所需的工作壓力。

3.制定順序動(dòng)作過(guò)程

主機各執行機構的順序動(dòng)作，根據設備類(lèi)型不同，有的按固定程序運行，有的則是隨機的或人為的。工程機械的操縱機構多為手動(dòng)，一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機械的各執行機構的順序動(dòng)作多采用行程控制，當工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過(guò)電氣行程開(kāi)關(guān)發(fā)出電信號給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來(lái)控制接續的動(dòng)作。行程開(kāi)關(guān)安裝比較方便，而用行程閥需連接相應的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場(chǎng)合。

另外還有時(shí)間控制、壓力控制等。例如液壓泵無(wú)載啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當泵正常運轉后，延時(shí)繼電器發(fā)出電信號使卸荷閥關(guān)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、擠壓機壓力機等場(chǎng)合。當某一執行元件完成預定動(dòng)作時(shí)，回路中的壓力達到一定的數值，通過(guò)壓力繼電器發(fā)出電信號或打開(kāi)順序閥使壓力油通過(guò)，來(lái)啟動(dòng)下一個(gè)動(dòng)作。

4.選擇液壓動(dòng)力源

液壓系統的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。節流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，液壓泵的供油量要大于系統的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩定油源壓力的作用。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，液壓泵的供油量要盡量與系統所需流量相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對長(cháng)時(shí)間所需流量較小的情況，可增設蓄能器做輔助油源。

油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過(guò)濾器，進(jìn)入系統的油液根據被保護元件的要求，通過(guò)相應的精過(guò)濾器再次過(guò)濾。為防止系統中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設置磁性過(guò)濾器或其他型式的過(guò)濾器。根據液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。

1.4繪制液壓系統圖

整機的液壓系統圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要去掉重復多余的元件，力求系統結構簡(jiǎn)單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節。提高系統的工作效率，為便于液壓系統的維護和監測，在系統中的主要路段要裝設必要的檢測元件（如壓力表、溫度計等）。

大型設備的關(guān)鍵部位，要附設備用件，以便意外發(fā)生時(shí)能迅速更換，保證主要連續工作。各液壓元件盡量采用國產(chǎn)標準件，在圖中要按國家標準規定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。對于自行設計的非標準元件可用結構原理圖繪制。