液壓、氣壓、電氣傳動選擇經(jīng)驗總結(jié)

1.功率重量比要求大時宜采用液壓傳動

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)行機構(gòu)(液壓缸、液壓馬達)的重量之比就較大。而電氣傳動或氣壓傳動所能傳輸?shù)墓β逝c其執(zhí)行機構(gòu)(電動機、氣缸)的重量之比就較小，(例如液壓馬達的重量僅為同功率電動機的10％～12％)。因此在功率重量比要求較大的場合應(yīng)選用液壓傳動。

2.輕載高精度位置控制宜盡量采用電氣傳動

在負(fù)載不大而要求控制精度高的場合，**采用電氣傳動，因為電氣傳動的控制精度較高，電源比較容易獲得(只要用電線就可以)。相應(yīng)的液壓傳動和氣壓傳動需要液壓源或氣源，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應(yīng)首先選用電氣傳動。

3.負(fù)載大響應(yīng)要求快時不宜采用氣壓傳動

由于氣壓傳動的壓力不能太高(一般常用氣壓不大于1MPa)，所以其驅(qū)動的負(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，故對動態(tài)響應(yīng)要求快時，氣壓傳動就不能滿足要求。

4.要求無級變速、 調(diào)速范圍大時宜采用液壓傳動

液壓系統(tǒng)只要調(diào)節(jié)流量就能達到變速的目的。一般用調(diào)速閥便可達到無級變速，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200以上，而電動機的調(diào)速范圍只有20左右。

5.要求低速、 穩(wěn)定性高時不宜采用氣壓傳動

氣壓傳動由于壓力不高，因此負(fù)載不能太大。而相對來說，摩擦力在總負(fù)載中所占的比例就比液壓或電氣傳動的比例大。而且低速時摩擦力的變化也較大(特別是動摩擦和靜摩擦相互(或反復(fù))轉(zhuǎn)換時)，故在低速時，氣動設(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)定性高的場合不宜采用氣壓傳動，宜用液壓傳動。

6.直線往復(fù)運動宜采用氣壓或液壓傳動

由于電動機輸出的是旋轉(zhuǎn)運動，如要求負(fù)載作直線往復(fù)運動，就必須加機械機構(gòu)(如齒輪齒條機構(gòu))，將電動機輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，而液壓缸或氣缸一般都是作直線往復(fù)運動的，故可直接帶動負(fù)載作直線往復(fù)運動，所以結(jié)構(gòu)簡單。

7.要求剛度大的系統(tǒng)不宜采用氣壓傳動

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，而宜用液壓傳動。

8.要求效率高的場合不宜采用氣壓和液壓傳動

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，一般整個系統(tǒng)效率不超過50％。即使采用容積調(diào)速，其總效率也不會超過85％，而電氣傳動加齒輪傳動系統(tǒng)的總效率?？蛇_90％以上，因此要求效率高的場合宜用電氣傳動，不宜選用液壓或氣壓傳動。

9.超高速旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運動的場合不宜采用電氣和液壓傳動， 應(yīng)選用氣壓傳動

要使電動機高速旋轉(zhuǎn)，須加增速齒輪裝置，增速比大時體積大摩擦力也大。液壓傳動也不易獲得太高的運轉(zhuǎn)速度。只有氣壓傳動由于氣體粘
性小阻力小，可以有很高的流速。故運動速度可以很高，如氣動內(nèi)圓磨頭轉(zhuǎn)速可達100000r/min，氣動鑿巖機的沖擊次數(shù)可達每分鐘往復(fù)3500次。

10.低速大轉(zhuǎn)矩的場合不宜采用氣壓和電氣傳動，宜選用液壓傳動

對低速大轉(zhuǎn)矩的場合，氣壓傳動不易獲得大的轉(zhuǎn)矩，而電氣傳動不易獲得穩(wěn)定的低轉(zhuǎn)速(必須另加減速器)。只有在液壓傳動系統(tǒng)中采用低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達，才能實現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩的要求，其最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可達1 r/min，**轉(zhuǎn)矩可大于40000N·m。

11.有過載保護要求的場合采用氣壓和液壓傳動

液壓傳動及氣壓傳動系統(tǒng)可以用安全閥簡單地實現(xiàn)過載保護。而且過載結(jié)束后能自動繼續(xù)運轉(zhuǎn)，不需重新啟動。而電氣傳動或機械傳動則過載保護裝置比較復(fù)雜，而且過載結(jié)束后常須重新啟動。

12.傳動比要求嚴(yán)格的場合不宜采用氣壓和液壓傳動

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，因此其傳動比就難以保持恒定。至于氣壓傳動，則由于空氣的壓縮性大，更難以保持恒定的傳動比。所以液壓及氣壓傳動不如機械傳動那樣能保持嚴(yán)格的傳動比。

13.遠距離傳輸功率時不宜采用液壓傳動

由于液壓傳動的功率傳輸是用管道來實現(xiàn)的。因此遠距離傳輸時管道長度將很長。安裝布置不方便而且成本增加。另外管路長其功率損失也大。所以遠距離傳輸功率時**用電氣傳動。

14.環(huán)境惡劣的場合不宜采用液壓傳動

冬季氣溫達到零下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，將會對泵中的零件及液壓缸密封件帶來不同程度的損壞。易燃易爆、多塵多水等環(huán)境惡劣的場合一般不宜用液壓傳動。

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，其粘度變化也大，相應(yīng)的系統(tǒng)泄漏量變化也較大，同時管道的流動阻力變化也較大(因為流動阻力與粘度成比例)。因此原來調(diào)定的參數(shù)在溫度變化較大時參數(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。