毕业设计 三级液压缸的设计与仿真
完整的液压系统设计毕业设计
完整的液压系统设计毕业设计1. 引言液压系统在工程领域中具有广泛的应用，特别是在机械制造、航空航天、汽车制造等领域中。
本文档旨在设计一个完整的液压系统作为毕业设计，并提供系统设计的详细说明。
2. 设计目标本设计的目标是创建一个可靠、高效的液压系统，满足以下需求：•传递大量的力和动力；•控制和调节工作负载；•提供良好的工作稳定性；•实现节能和环保。
3. 系统设计3.1 系统结构我们的液压系统将包含以下主要组件：1.液压泵：负责将液体加压并输送到液压马达或液压缸；2.液压马达或液压缸：负责将液压能转化为机械能，实现力的传递及工作载荷控制；3.液体储存装置：用于储存液体并平衡系统压力；4.液压阀门：用于控制液体流动和压力，实现系统工作的调节和控制；5.传感器和仪表：用于监测和测量液压系统的压力、流量、温度等参数。
3.2 液体选择在设计液压系统时，我们需要选择合适的液体作为工作介质。
一般情况下，液压系统常采用液体油作为工作介质，因为它具有良好的润滑性、稳定性和耐高温性能。
对于不同的应用场景，需要考虑液体的黏度、温度范围、氧化稳定性以及环境友好程度等因素。
3.3 液压元件选型为了实现液压系统的设计目标，我们需要对液压元件进行合理的选型。
液压泵、液压马达或液压缸、液压阀门等元件都有不同的类型和规格可供选择。
在选型过程中，需要考虑力的传递要求、流量和压力范围、工作稳定性以及适应特定工况的能力等因素。
3.4 系统控制在液压系统设计中，系统的控制是十分重要的。
通过合理的控制方法和策略，可以实现对液体流动、压力和工作负载的准确控制。
常用的液压系统控制方法有手动控制、自动控制和比例控制等。
根据具体需求，选择适合的控制方式可以提高系统的稳定性和性能。
4. 系统优化为了提高液压系统的工作效率和节能性，我们可以进行进一步的优化。
以下是一些常见的系统优化方法：•使用高效节能的液压泵和液压马达；•优化液体流动路径，减小能量损失；•采用高效的液压阀门和控制系统，减小能量损耗；•合理设计系统布局和管路，减小摩擦损失；•控制液压系统的工作温度，在适当的范围内减小能量损失。
液压油缸毕业设计
液压油缸毕业设计液压油缸毕业设计：力与控制的完美结合引言：液压技术是一种利用液体传递能量的技术，广泛应用于各个领域，尤其在机械工程中扮演着重要的角色。
而液压油缸作为液压系统的核心部件之一，其设计与性能对整个系统的运行和效率起着至关重要的作用。
本文将探讨液压油缸的毕业设计，旨在展示力与控制的完美结合。
一、液压油缸的基本原理液压油缸是一种将液压能转化为机械能的装置。
其基本原理是利用液体的压力传递力量，通过液体在密闭容器内的压力变化来实现运动。
液压油缸由缸体、活塞和密封元件组成，通过控制液体进出油缸来实现运动的控制。
二、液压油缸的设计要素液压油缸的设计要素包括工作压力、工作力、行程、速度、密封和材料等。
在设计中，需要根据具体的应用需求和工作环境来选择合适的参数和材料，以确保油缸的性能和可靠性。
三、液压油缸的性能提升为了提升液压油缸的性能，可以从以下几个方面进行改进：1. 材料选择：选择高强度、耐磨损和耐腐蚀的材料，以提高油缸的使用寿命和可靠性。
2. 密封设计：采用高性能的密封元件，确保油缸在高压和高温环境下的密封性能，避免液体泄漏和能量损失。
3. 控制系统：采用先进的液压控制系统，实现对油缸运动的精确控制和调节，提高系统的响应速度和稳定性。
4. 液体选择：选择适合工作环境的液压油，以确保油缸在各种工作条件下的正常运行。
5. 结构优化：通过优化油缸的结构设计，减少摩擦和能量损失，提高油缸的效率和性能。
四、液压油缸的应用领域液压油缸广泛应用于各个领域，包括工程机械、冶金设备、船舶、航空航天、汽车工业等。
在这些领域中，液压油缸承担着举升、推拉、定位和控制等重要任务，为各种机械设备的运行提供强大的动力支持。
五、液压油缸的未来发展趋势随着科技的进步和工业的发展，液压油缸也在不断发展和改进。
未来，液压油缸的设计将更加注重节能、环保和智能化。
例如，采用高效的液压系统、智能化的控制技术和新型材料，以实现油缸的高效能量转换、精确控制和可持续发展。
液压缸设计-毕业设计
目录课程设计的目的 (1)课程设计内容及所给参数 (1)液压缸主要尺寸的确定 (2)液压缸的密封设计 (6)支承导向的设计 (7)防尘圈的设计 (8)液压缸材料的选用 (9)课程设计小结 (13)参考文献 (14)说明书一、课程设计的目的现代机械一般多为机械、电气、液压三者紧密相连结合的一个综合体。
液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式。
液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。
因此，《液压传动》课程是工科机械类各专业都开设的一门重要课程。
它既是一门理论课，也与生产实际有着密切的联系。
为了学好这样一门重要课程，除了在教学中系统讲授以外，还应该设置课程设计教学环节，使学生理论联系实际，掌握液压传动系统设计的技能与方法。
课程设计的目的主要有以下几点：1、综合运用液压传动课程及其他有关先修课程的理论知识和生产实习知识，进行液压传动设计实践，使理论知识和生产实践紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步地巩固，加深、提高和扩展。
2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件，尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方式，培养设计技能，提高学生分析和嫁接生产实际问题的能力，为今后的设计工作打下良好的基础。
3、通过设计，学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料（包括设计手册，产品样本，标准和规范等）以及进行估算方面得到实际训练。
二、课程设计内容及所给参数1、设计内容（1）液压缸内径D，活塞杆直径d的确定及绘制液压缸总图；（2）液压泵及匹配的电动机选择；（3） 液压元件的选择；（4） 按规定机械动作要求，设计液压传动系统原理图，设计电气控制系统；（5） 液压传动装置的安装及电气控制系统的连接；（6） 调试。
2、 设计参数液压缸系统供油P=6.3Mpa ；液压缸最大推力Fmax=5KN ；缸的最大行程L=100mm ；三、 液压缸主要尺寸的确定1、 液压缸工作压力的确定液压缸的工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对于不通用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。
三级同步液压缸控制的液压电梯仿真分析
压 缸的第 Ⅱ级缸筒 的相 对速 度 ； 为 液压 缸 的柱塞 的相对速 度 。 电梯下行 的数学模型 和上行 时类似 ，可用相 同方
法分析 。
Ｎ １ 、Ｎ ２ 、Ｎ 厂 系统 内三通 １ ２ １ 节点
图３ 电梯液压系统的上行拓扑结构 图
３ 电梯 液压 系统 的动态 仿 真 【 １ Ｉ ４ ］
Ｇ１
Ｐ ９
７ ． １×１ ０ ＋５ ． ７×１ ０ － ３ （ １ ｄ ＋ｚ ）
（ ５ ． ４×１ ０ 一 ２—５ ． ７×１ ０ 一 口 １ ）
１＝ ７ ． ８ ４×１ ０一 Ｐ９— ４ ８ ４ ． ２ ８ —２ ７ ６． ６ ６ ｖ ２
ｑ ２ 供 ＝ｑ １一 ｑ ２ ＝ ２ｑ
ｇ ３ ＝ ０ ． ６ ６ ９ （ Ｐ ６ － ｐ ）
．
１ ． ５ ｘ １ ０
———————————————————了————一 。
Ｐ７
６ ． ３ × １ ０ 一 ＋ ４ ． １ ５ × １ ０ 一 （ Ｊ ０ ３ ｄ ＋ ｚ ）
（ ｑ ３—４ ． １ ５×ｉ ０ ～ ３ ）
不 能 平 稳 运 行 。需 要 对 电梯 液 压 系统 中进 行 改 进 ，这
里 可以在 系统 中加人 Ｐ Ｉ Ｄ控制器 ，以减少系统的稳 态 误 差 ，保 证 电梯的平稳运行。
・
６ ６・
机床与液压
第４ １ 卷
ｑ ｚ ＝
ｑ ３
（ ｐ 岛一 ｐ ， ） （ ｄ为节流 阀的通流直径 ）
（ ｐ ： 一 ｐ ） ＝ ７ ・ ８ ×１ ０ 一 （ ｐ ｚ — ｐ ）
ｑ ３ ＝１ ． １ ７×１ ０一 ’ （ ｐ ４ 一Ｐ ５ ）
液压缸的设计_液压与气动技术专业毕业设计
毕业设计液压缸的设计摘要将液压缸提供的液压能重新转换成机械能的装置称为执行元件。
执行元件是直接做功者，从能量转换的观点看，它与液压泵的作用是相反的。
根据能量转换的形式，执行元件可分为两类三种：液压马达、液压缸、和摆动液压马达，后者也可称摆动液压缸。
液压马达是作连续旋转运动并输出转矩的液压执行元件；而液压缸是作往复直线运动并输出力的液压执行元件。
而此说明书是针对液压缸的工作环境和工作要求来确定液压缸的工作压力和承载能力，来确定其缸筒内径、壁厚和活塞杆的直径。
再根据液压缸的零部件的工作要求确定零件的工艺，根据零件的精度要求确定零件的加工方法，并生成工艺卡片，完成零件的加工。
关键字：液压缸、机械能、转矩、执行元件目录摘要 (I)第1章绪论 (1)第2章液压传动系统的执行元件——液压缸 (2)2.1 液压缸的类型及结构形式 (2)2.2 液压缸的组成 (4)第3章液压缸的设计 (10)3.1 简介 (10)3.2 液压缸的设计 (10)3.2.1 缸筒的设计 (12)3.2.2 活塞杆的设计 (14)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)第1章绪论液压传动是研究以有压流体（液体）为传动介质来实现各种机械的传动控制的学科。
液压传动是根据流体力学的基本原理，利用流体的压力能进行能量的传递和控制各种机械零部件运动。
目前，液压技术已广泛应用于各个工业领域的技术装备上，例如机械制造、工程、建筑、矿山、冶金、船舶等机械，上至航空、航天工业，下至地矿、海洋开发工程，几乎无处不见液压技术的踪迹。
液压技术的应用领域大致上可以归纳为以下几个主要方面：（1）各种举升、搬运作业。
尤其在行走机械和较大驱动功率的场合，液压传动已经成为一种主要方式。
如起重机、起锚机等。
（2）各种需要作用力大的推、挤、挖掘等作业装置。
例如，各种液压机、塑料注射成型机等。
（3）高响应、高精度的控制。
飞机和导弹的姿态控制等装置。
（4）多种工作程序组合的自动操作与控制。
液压系统建模与仿真三级项目样例
液压系统建模与仿真三级项目
姓名：
班级：
学号：
联系方式：
燕山大学
机电系统动力学建模与仿真技术三级项目
一、液压回路仿真
仿真程序：
如上图所示，溢流阀的调定压力为1.8MPa，两液压缸活塞面积都是30cm2，长度都为30cm，上液压缸的负载为3KN，下液压缸的负载为4.5KN，泵流量为10L/min。
若不计损失及偏差，通过计算，上液压缸左腔仅需1MPa的压力即可使活塞杆向右运动，下液压缸左腔则需要1.5MPa的压力才可使活塞杆向右运动。
所以,当压力増至1MPa时，液压缸先向右运动，直到到达终点。
之后压力増至1.5MPa，这时，下液压缸开始向右运动，直至终点。
然后再増至到溢流阀的调定压力，从而液压油全经溢流阀溢流。
如下图所示
由于两缸活塞面积相同，泵的流量一直为10L/min，所以两液压缸活塞杆运
动时速度相等，v
1=v
2
=0.056m/s；上液压缸的输出功率P
1
=167W，下液压缸的输出
功率P
2
=250W，液压泵的最大输出功率P=300W。
二、HCD库元件组合阀仿真
单向阀S25A80,其曲线如图中8所示，压差为8bar时开启，11bar时达到最大，350L/min
仿真程序：
仿真得出其曲线如下：。
毕业设计_液压缸试验台设计
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6.4 供油泵出口处溢流阀的选择 ........................................28 6.5 补油泵出口处溢流阀的选择 ........................................28 6.6 单向阀的选择 ....................................................29 6.7 三位四通换向阀的选择 ............................................29 6.8 单向节流阀的选择 ................................................29 6.9 背压阀的选择 ....................................................29 6.10 管道的选择 .....................................................29 6.11 确定油箱容量 ...................................................30 6.12 滤油器的选择 ...................................................32 6.13 液压油的选择 ...................................................32 7.液压系统性能验算 .....................................................33 8.液压系统的安装、调试及使用与维护 .....................................34 8.1 液压系统调度前的准备工作 ........................................34 8.2 液压系统跳调度骤 ................................................34 8.2.1 调试前的检查 ..................................................34 8.2.2 启动液压泵 ....................................................34 8.2.3 系统排气 ......................................................34 8.2.4 系统耐压试验 ..................................................34 8.2.5 空载调试 ......................................................35 8.2.6 负载试车 ......................................................35 8.3 液压系统的验收 ..................................................35 8.4 液压系统的维护及检修 ............................................35 结语 ...................................................................36 致谢 ...................................................................38 参考文献................................................................39
液压缸毕业设计
液压缸毕业设计
液压缸是一种常见的执行元件，在各种工程机械、农业机械、汽车等设备中广泛应用。
针对液压缸的使用需求，本毕业设计将设计一种新型的液压缸结构，以提高液压缸的使用
效率和稳定性。
首先，本设计将进行液压缸的结构设计。
通过分析现有液压缸的设计缺陷，本设计将
采用密封性更好的全密封结构，以避免液压缸在使用过程中出现泄漏现象。
同时，为了提
高液压缸的稳定性，本设计还将采用双杆柱塞式结构，以保证液压缸在行程过程中双杆受
力均衡。
此外，为了保证液压缸的耐用性和使用寿命，本设计还将采用高强度材料来制造
液压缸的各个零部件。
其次，本设计将进行液压缸的液压系统设计。
为了提高液压缸的使用效率，本设计将
采用选型合理的液压系统设计，并在选用液压缸的同时，选择与之匹配的液压泵、液压阀
等设备，以保证整个液压系统的稳定性和效率。
此外，为了提高液压系统的安全性，本设
计还将在液压系统中增加过载保护装置和泄压装置，以避免液压系统在过载或超压情况下
出现事故。
最后，本设计还将进行液压缸的测试和性能评估工作。
在设计完成后，将进行液压缸
的测试，测量液压缸在不同工作条件下的负载能力、稳定性和使用寿命等参数，并结合实
际工作情况进行性能评估。
本毕业设计的实现将会大大提高液压缸的使用效率和稳定性，提高工程机械、农业机械、汽车等设备的工作效率和安全性，具有较高的实用价值和推广应用前景。
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工程机械用三级液压缸的设计与仿真摘要本课题是工程机械用三级液压缸的设计与仿真，液压缸的设计包括系统工作压力的选定、液压缸内径和外径的确定、活塞杆直径和活塞直径的确定、液压缸壁厚的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置的计算以及活塞杆稳定性的验算。
本设计应用经验设计法和计算机辅助工程技术完成，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核匹配的连接螺栓、销轴等。
最后用绘图软件CAD完成液压缸装配图，运用solidworks进行运动仿真并分析。
通过对三级液压缸的运动仿真与分析，证明本设计的合理性和可行性。
降低设计成本，减少产品开发时间。
使毕业生进一步熟悉产品设计开发流程，熟练操作设计软件，为其以后工作打下坚实的基础。
关键词：工程机械、三级液压缸、设计、仿真工程机械用三级液压缸的设计与仿真AbstractThis is the subject of construction machinery design and simulation of three hydraulic cylinders including the working pressure of the system is selected, the hydraulic cylinder inner diameter and outer diameter of the piston rod and the piston diameter, diameter determination, hydraulic cylinder wall thickness calculation to determine the thickness of the cylinder block, cylinder head, length, buffer device is calculated and the piston rod stability checking. Design and application of the experience design method and computer aided engineering technology, according to the empirical formula, determine the hydraulic cylinder installation project, design of hydraulic cylinder piston and piston rod size parameters, check matching bolt, pin. Finally with the drawing software CAD complete hydraulic cylinder assembly drawing,Using solidworks motion simulation and analysisThrough the three cylinder motion simulation and analysis demonstrate that the design is reasonable and feasible. Reduce design costs, reduce product development time. Enables graduates to become more familiar with product design and development process, proficiency in design software for its future work to lay a solid foundation.Key words: Construction machinery、Three hydraulic cylinders、Design、Simulation目录引言 (1)第1章绪论1.1液压缸的发展 (2)1.2液压缸的类型 (2)1.3伸缩液压缸的简介 (2)1.4本设计的主要内容 (4)第2章液压缸工况分析2.1液压缸的类型及安装方式 (5)2.2液压缸的工作压力 (5)2.3液压缸的选材 (5)第3章液压缸主要尺寸的确定3.1二级缸缸筒内径的计算 (6)3.2二级缸缸壁厚度及外径的计算 (7)3.3二级缸缸底厚度 (8)3.4活塞杆直径 (9)3.5活塞直径及活塞厚度 (9)3.6一级缸缸筒内径 (10)3.7一级缸缸筒厚度及外径的计算 (10)3.8一级缸缸底厚度 (10)3.9零级缸缸筒内径及外径的计算 (11)3.10零级缸缸底厚度的计算 (11)3.11第一、二、三及缸缸筒行程 (12)第4章液压缸的结构设计4.1缸筒联接计算 (12)4.2缸盖 (14)4.3活塞及活塞杆 (14)4.4导向环及导向套 (15)4.5密封和防尘 (17)4.6缓冲装置 (17)4.7耳环 (19)第5章液压缸性能验算5.1活塞缸强度及稳定性的验算 (20)5.2二级缸缸筒厚度的验算 (20)5.3以及缸缸筒厚度的验算 (21)第6章液压缸的几何建模及仿真6.1 solidworks软件简介 (22)6.2液压缸实体建模 (22)6.3液压缸的应力分析 (24)6.4分析报告 (26)工程机械用三级液压缸的设计与仿真结论与展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录外文翻译 (31)参考文献题录及摘要 (44)表格清单表2-1 各类液压设备常用的工作压力 (4)表3-1 缸筒内径尺寸系列 (5)表3-2 45号钢各力学性能 (6)表3-3 精密内径尺寸的无缝钢管尺寸系列 (7)表3-4 活塞杆外径尺寸系列 (8)表3-5 常用缸筒外径尺寸 (10)表4-1 缓冲油量推荐表 (17)表6-1 模型信息 (25)表6-2 算例属性 (25)表6-3 单位 (26)表6-4 材料属性 (26)表6-5 夹具 (27)表6-6 载荷 (27)表6-7 网格信息 (27)工程机械用三级液压缸的设计与仿真插图清单图1-1 伸缩式液压缸实图 (3)图1-2 多级液压缸工作原理图 (3)图4-1 缸盖机加工图 (13)图4-2 浮动性导向环 (14)图4-3 导向套结构 (15)图4-4 活塞杆导向套尺寸 (15)图4-5 活塞杆的密封于防尘结构 (16)图4-6 液压缸缓冲装置 (17)图4-7 杆用单耳环安装尺寸 (18)图6-1 三级缸 (21)图6-2 二级缸 (22)图6-3 一级缸 (22)图6-4 零级缸 (23)图6-5 液压缸装配图 (23)图6-6 应力分析 (24)图6-7 位移分析 (24)引言液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。
它结构简单、工作可靠。
用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。
液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。
缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。
液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地应用。
1795年英国约瑟夫·布拉曼在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。
第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。
战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。
本设计中首先对设计产品进行工况分析，进而对其主要参数进行计算并校核，再利用CAD软件绘出产品零件图和总装图，以及solidworks进行机械运动仿真。
solidworks 软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
solidworks软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
工程机械用三级液压缸的设计与仿真第1章绪论1.1液压缸的发展在发展过程中存在以下问题：液压缸结构传动不能保证严格的传动比；工作过程中常用较多能量损失（摩擦损失、泄露损失等）；对油温的变化比较敏感，它的工作稳定性容易受到温度变化的影响；为了减少泄露，液压元件在制造精度上的要求比较高，因此造价高; 液压传动出故障时不易找出原因，使用和维修要求有较高的技术水平；液压缸的活塞杆在油压的作用下伸出或缩回时，经常出现速度不均匀现象，并有时伴有振动和异响，从而引起整个液压系统的振动，并带动主机其它部件振动等缺点，所以液压缸结构需进一步发展改良，以便适应国家经济发展的需要。
随着社会进步，科学技术的不断发展，液压缸的发展也不断进步，液压缸呈现以下的发展趋势：1、高压化、小型化。
高压化是减少液压缸径向尺寸和减轻重量，并缩小整套液压装置体积的有效途径。
2、新材质、轻量化。
随着高压化、小型化，液压缸的使用环境的考验等，新材质、轻量化也成了解决办法之一。
3、新颖机构复合化。
为了适应液压缸应用范围的扩大，各种新颖结构的液压缸不断出现，如自控液压缸、自锁液压缸、钢缆式液压缸、蠕动式液压缸和复合化液压缸等。
4、高性能、多品种。
5、节能化与耐腐蚀。
1.2液压缸的类型根据常用液压缸的结构类型，可将其分为四种类型：活塞式、柱塞式、伸缩式、摆动式。
1.3伸缩式液压缸简介伸缩式液压缸是可以得到较长工作行程的具有多级套筒形活塞杆的液压缸，伸缩式液压缸又称多级液压缸。
伸缩式液压缸是由两个或多个活塞式液压缸套装而成的，前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。
伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。
伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。
此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。
工作过程：当压力油从无杆腔进入时，活塞有效面积最大的缸筒开始伸出，当行至终点时，活塞有效面积次之的缸筒开始伸出。
伸缩式液压伸出的顺序是由大到小依次伸出，可获得很长的工作行程，外伸缸筒有效面积越小，伸出速度越快。
因此，伸出速度有慢变快，相应的液压推力由大变小；这种推力、速度的变化规律，正适合各种自动装卸机械对推力和速度的要求。