實際工程中，四柱液壓機存在著大量的不穩定不對稱循環載荷，在各次應力循環中，平均應力和應力幅變化較大。所以，要進行非對稱循環載荷作用下的零件疲勞設計，首先要確定其在不同典型工況下的荷載譜，作為分析計算的基礎。

但四柱式水壓機的實際工作條件各不相同，有的工作條件有較強的規律性，有的工作條件雜亂無章，且變化很大。通過對典型工況的選取，在實際測得其載荷的基礎上，對其進行統計分析，將各種工況出現的頻率與所得到的結果按一定的規律結合起來，就可以得到載荷譜。

荷載譜應該是典型的，系統的，集中的和一般的。針對四柱液壓機典型零件的疲勞設計，以其危截面應力作為載荷譜編制的模鍛件，對模鍛這幾種典型鍛件的工作缸危險部位的應力進行測定，并根據各模鍛件的生產工況確定其出現頻率。該荷載譜較為簡單，有一定的規律性。但是，對自由鍛造四柱水壓機立柱的荷載譜進行測定，比較復雜。

在自由鍛造四柱式液壓機上鍛造的鍛件有很多種，包括不同形狀的軸鍛件、盤鍛件、環鍛件、板鍛件和方鍛件。鍛造用的鋼錠重量也不一樣。在鍛件的鍛造過程中，可能會有倒角、切割冒口、拉拔、鐓粗、沖孔、鉸孔、精加工和切割等各種過程。

不同類型鍛件各工序在柱形危險截面上產生的應力不同，且具有很大的隨機性，因此，對于實測數據，要做進一步的整理、歸納和統計分析工作，以便得到可用于設計計算的設計荷載譜。