液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)是在做機(jī)械設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，傳動(dòng)方式該如何選擇是困擾一些設(shè)計(jì)師的小難題，今天給大家介紹一下液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)的選擇基本的原則
1.功率重量比要求大時(shí)宜采用液壓傳動(dòng)
由于液壓系統(tǒng)的工作壓力可以較高(例如32MPa或更高)，故相應(yīng)的傳輸功率與執(zhí)行機(jī)構(gòu)(液壓缸、液壓馬達(dá))的重量之比就較大。而電氣傳動(dòng)或氣壓傳動(dòng)所能傳輸?shù)墓β逝c其執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電動(dòng)機(jī)、氣缸)的重量之比就較小，(例如液壓馬達(dá)的重量?jī)H為同功率電動(dòng)機(jī)的10％～12％)。因此在功率重量比要求較大的場(chǎng)合應(yīng)選用液壓傳動(dòng)。
2.要求無(wú)級(jí)變速、 調(diào)速范圍大時(shí)宜采用液壓傳動(dòng)
液壓系統(tǒng)只要調(diào)節(jié)流量就能達(dá)到變速的目的。一般用調(diào)速閥便可達(dá)到無(wú)級(jí)變速，而且調(diào)節(jié)范圍也比較大例如液壓系統(tǒng)的調(diào)速范圍可達(dá)200以上，而電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍只有20左右。
3.直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)宜采用氣壓或液壓傳動(dòng)
由于電動(dòng)機(jī)輸出的是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如要求負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就必須加機(jī)械機(jī)構(gòu)(如齒輪齒條機(jī)構(gòu))，將電動(dòng)機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，而液壓缸或氣缸一般都是作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，故可直接帶動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
4.低速大轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合不宜采用氣壓和電氣傳動(dòng)，宜選用液壓傳動(dòng)
對(duì)低速大轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合，氣壓傳動(dòng)不易獲得大的轉(zhuǎn)矩，而電氣傳動(dòng)不易獲得穩(wěn)定的低轉(zhuǎn)速(必須另加減速器)。只有在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中采用低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)，才能實(shí)現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩的要求，其最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可達(dá)1 r/min，最大轉(zhuǎn)矩可大于40000N·m。
5.要求低速、 穩(wěn)定性高時(shí)不宜采用氣壓傳動(dòng)
氣壓傳動(dòng)由于壓力不高，因此負(fù)載不能太大。而相對(duì)來(lái)說(shuō)，摩擦力在總負(fù)載中所占的比例就比液壓或電氣傳動(dòng)的比例大。而且低速時(shí)摩擦力的變化也較大(特別是動(dòng)摩擦和靜摩擦相互(或反復(fù))轉(zhuǎn)換時(shí))，故在低速時(shí)，氣動(dòng)設(shè)備容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，又由于氣體有壓縮性，更加劇了爬行的產(chǎn)生。因此要求低速穩(wěn)定性高的場(chǎng)合不宜采用氣壓傳動(dòng)，宜用液壓傳動(dòng)。
9.要求剛度大的系統(tǒng)不宜采用氣壓傳動(dòng)
由于氣體的壓縮性大，因此氣壓系統(tǒng)的剛度比液壓系統(tǒng)小，所以要求剛度大的系統(tǒng)不宜采用氣壓傳動(dòng)，而宜用液壓傳動(dòng)。
6.超高速旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合不宜采用電氣和液壓傳動(dòng)， 應(yīng)選用氣壓傳動(dòng)
要使電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，須加增速齒輪裝置，增速比大時(shí)體積大摩擦力也大。液壓傳動(dòng)也不易獲得太高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。只有氣壓傳動(dòng)由于氣體粘
性小阻力小，可以有很高的流速。故運(yùn)動(dòng)速度可以很高，如氣動(dòng)內(nèi)圓磨頭轉(zhuǎn)速可達(dá)100000r/min，氣動(dòng)鑿巖機(jī)的沖擊次數(shù)可達(dá)每分鐘往復(fù)3500次。
7.有過(guò)載保護(hù)要求的場(chǎng)合采用氣壓和液壓傳動(dòng)
液壓傳動(dòng)及氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以用安全閥簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。而且過(guò)載結(jié)束后能自動(dòng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不需重新啟動(dòng)。而電氣傳動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)則過(guò)載保護(hù)裝置比較復(fù)雜，而且過(guò)載結(jié)束后常須重新啟動(dòng)。
8.負(fù)載大響應(yīng)要求快時(shí)不宜采用氣壓傳動(dòng)
由于氣壓傳動(dòng)的壓力不能太高(一般常用氣壓不大于1MPa)，所以其驅(qū)動(dòng)的負(fù)載力也不能太大。另外由于氣體有壓縮性，氣容較大，因此其響應(yīng)較慢，故對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求快時(shí)，氣壓傳動(dòng)就不能滿足要求。
10.要求效率高的場(chǎng)合不宜采用氣壓和液壓傳動(dòng)
由于液壓系統(tǒng)及氣壓系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)大多用節(jié)流式，阻力損失較大，因此效率較低，一般整個(gè)系統(tǒng)效率不超過(guò)50％。即使采用容積調(diào)速，其總效率也不會(huì)超過(guò)85％，而電氣傳動(dòng)加齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率常可達(dá)90％以上，因此要求效率高的場(chǎng)合宜用電氣傳動(dòng)，不宜選用液壓或氣壓傳動(dòng)，應(yīng)考慮電氣傳動(dòng)。
11.輕載高精度位置控制宜盡量采用電氣傳動(dòng)
在負(fù)載不大而要求控制精度高的場(chǎng)合，最好采用電氣傳動(dòng)，因?yàn)殡姎鈧鲃?dòng)的控制精度較高，電源比較容易獲得(只要用電線就可以)。相應(yīng)的液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)需要液壓源或氣源，液壓源和氣源的建立比電源復(fù)雜得多，電氣傳動(dòng)也能獲得較高的控制精度。因此負(fù)載不大而精度要求高時(shí)應(yīng)首先選用電氣傳動(dòng)。
12.傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合不宜采用氣壓和液壓傳動(dòng)
由于液壓系統(tǒng)的內(nèi)、外泄漏量隨工作壓力及溫度而變化，因此其傳動(dòng)比就難以保持恒定。至于氣壓傳動(dòng)，則由于空氣的壓縮性大，更難以保持恒定的傳動(dòng)比。所以液壓及氣壓傳動(dòng)不如機(jī)械傳動(dòng)那樣能保持嚴(yán)格的傳動(dòng)比。
13.遠(yuǎn)距離傳輸功率時(shí)不宜采用液壓傳動(dòng)
由于液壓傳動(dòng)的功率傳輸是用管道來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)管道長(zhǎng)度將很長(zhǎng)。安裝布置不方便而且成本增加。另外管路長(zhǎng)其功率損失也大。所以遠(yuǎn)距離傳輸功率時(shí)最好用電氣傳動(dòng)。
14.環(huán)境惡劣的場(chǎng)合不宜采用液壓傳動(dòng)
冬季氣溫達(dá)到零下25°C以下，即使采用抗凝液壓油，野外作業(yè)的液壓設(shè)備也不能可靠的工作。如在此條件下工作，將會(huì)對(duì)泵中的零件及液壓缸密封件帶來(lái)不同程度的損壞。易燃易爆、多塵多水等環(huán)境惡劣的場(chǎng)合一般不宜用液壓傳動(dòng)。
液壓油的粘度與溫度有關(guān)，溫度愈高，則粘度愈小。因此溫度變化較大時(shí)，其粘度變化也大，相應(yīng)的系統(tǒng)泄漏量變化也較大，同時(shí)管道的流動(dòng)阻力變化也較大(因?yàn)榱鲃?dòng)阻力與粘度成比例)。因此原來(lái)調(diào)定的參數(shù)在溫度變化較大時(shí)參數(shù)的變化也大，產(chǎn)生溫度飄移。使系統(tǒng)的控制精度相應(yīng)降低。
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