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2负载分析
负载分析主要是研究一台机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，又称为动力分析。对液压系统来说，也就是通过试验或计算确定各液压执行元件上负载力或力矩的大小和方向，即确定液压缸或液压马达的负载随时间变化的情况，并注意工作过程中可能产生的冲击和过载等问题，这是最终确定液压系统工作压力的依据。
液压系统承受的负载可以由理论分析确定，也可以通过样机试验来测定。用理论分析方法确定液压系统的工作机构负载时必须考虑到所受到的各种力或力矩的作用，例如工作负载(如切削力、挤压力、弹性塑性变形抗力、重力等)、惯性负载和阻力负载(如摩擦力、背压力)等。
1）液压缸的负载及其负载循环图
工作机构做直线往复运动时，液压缸必须克服的外负载力F可表示为
（1）
式中Fe—工作负载；
Ff—摩擦负载；
Fi—惯性负载。
①工作负载Fe。工作负载与机器的工作性质有关，有恒值负载和变值负载。例如，液压机在微粗、延伸等工艺过程中，其负载随时间平稳地增长；而在挤压、拉拔等工艺过程中，其负载几乎不变。工作负载又可以分为阻力负载和超越负载。阻止液压缸运动的负载称为阻力负载，也称正值负载；助长液压缸运动的负载称为超越负载，也称负值负载。例如，液压缸在提升重物时，负载力为阻力负载；重物下降时，负载力为超越负载。
②摩擦负载Ff。摩擦负载是指液压缸驱动工作机构工作时所要克服的机械摩擦阻力。
液压缸启动时摩擦负载为静摩擦阻力，可按式(2)计算：
(2)
式中G—运动部件所受重力；
Fn—垂直于运动方向的作用力；
μs—静摩擦系数；
启动后摩擦负载变为动摩擦阻力，可按式(3)计算：
Ffd＝μd(G+Fn)(3)
式中μd—动摩擦系数。.
③惯性负载Fi惯性负载即运动部件在启动和制动过程中的惯性力，其平均惯性力可按式(2-5)进行计算：
(4)
式中G—运动部件所受重力；
g—重力加速度；
Δv—At时间内的速度变化值；
Δt—启动或制动时间。
一般机床可取Δt＝0.1~0.5s，行走机械可取Δv/Δt＝0.5~1.5m／s2，轻载低速运动部件取较小值，重载高速运动部件取较大值。
液压缸在工作中还必须克服内部密封摩擦阻力，其大小同密封类型、液压缸制造质量和油液工作压力有关。密封摩擦阻力的详细计算比较烦琐，一般将它算入液压缸的机械效率中。
除上述负载外，液压缸在工作过程中还有可能要克服背压阻力和弹性阻力的作用，背压阻力主要是回油背压产生的阻力，弹性阻力来自于液压缸和负载的弹性变形。
根据液压缸的负载随工作时间t或行程S变化的情况能够绘制液压缸的负载循环图(即F-t或F-S图)，例如动力滑台液压系统进给过程相对应的负载循环图(即F-t或F-S图)如图1所示。其中，启动阶段的负载力主要有液压缸活塞和负载的惯性力、机械摩擦力、密封件的密封阻力和回油背压阻力；快进阶段的负载力主要有机械摩擦密封件的密封阻力和回油背压阻力；工进阶段的负载力主要有工作负载(刀具的切削力)、机械摩擦力、密封件的密封阻力和回油背压阻力；制动阶段的负载力主要有液压缸活塞和负载的惯性力、机械摩擦力、密封件的密封阻力和回油背压阻力。从负载循环图能够清楚地了解液压缸在整个工作循环内负载力的变化规律、最大负载力以及最大负载力出现的阶段，因此负载循环图是初选液压缸工作压力和确定液压缸结构尺寸的依据。
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