第12课：气缸选型：气缸缸径与行程选择

气缸的选型主要考虑三个方面。一，结构；二，缸径；三，行程。至于“结构”不是我们这里要讲的重点，但我会稍微提下。我们这篇教程主要讲“气缸缸径（气缸缸体的内径）”与“气缸行程（气缸活塞移动的最大距离）”的选型计算，以一个简单实例为基准。

在考虑气缸结构选型上，机械设计工程师网建议您先对气缸的种类作个简单的了解，即拿本气缸选型书看看有个印象即可，如知道气缸有标准气缸、滑台气缸、无杆气杆、双轴气缸等等。其次了解单作用气缸与双作用气缸的区别。那么气缸结构选型上就基本确定，然后根据成本比较，选择你最终的结构气缸即可。

既然谈到了单作用气缸与双作用气缸，我就顺便谈下，因为写教程就是写的时候，根本不知道会谈到这个，故我经常建议大家多写教程发给我，因为写教程就是对自己的积累，言归正传。假如气缸复位时没有负载，则可选择单作用气缸，否则就是双作用气缸（还跟时C/T有关，故单作用气缸用得相对较少）。

如上图所示，显示的负载是40kg，设定提升行程是90mm。所以根据图中的气缸安装方式其回程推力应大于40kgf。而在实际工程应用中气缸的效率大约是85%，所以，而我们再乘以一个安全系数Sp，则实际要求的推力为：

F = (Fl X Sp) / 0.85

F1：负载

Sp: 气动产品安全系数1.25，此参数是一个工程经验值，根据各种应用场合不同可以适当做一些调整，无量纲常量。注意，我们在这里提到气缸的效率85%，是指气缸在低速运动的时候。通常如果气缸的运动速度在100-500mm/s范围时，效率会大幅下降至约50-60%。这个主要源于气体的可压缩性。显然，如果超过500mm/s的速度时，其效率会更低。

气缸作用力的计算公式为：

F = A X P

A: 压缩空气作用于活塞的运动方向的面积单位cm²

P: 气路供气压强单位kgf/cm²

F: 气缸作用力单位kgf根据以上公式可以得到：

A = F / P = 58.8 / 6 = 9.8 cm²

根据图示的安装方式，可以知道，气缸的回程方向为负载提升方向，所以，其气体作用于活塞的面积为：

A = 3.14 X (D/2)² - 3.14 X (d/2)²

D: 气缸缸径单位cm

d: 气缸活塞杆直径单位cm

校验气缸：根据经验选择一个气缸，如气缸中40mm缸径的活塞杆直径为Φ16，所以实际回程时气体作用面积为：

A = 3.14 X (D/2)² - 3.14 X (d/2)² = 10.56 cm² > 9.8 cm²

所以，缸径选择合适。

根据要求，提升行程90mm，则选取气缸标准行程为100mm（有指定行程气缸，一般我们选标准行程）。气缸两端或者单端加限位调整装置，调整到需要行程即可。注意，通常普通气缸的行程都会有+/-1mm 的误差，所以在需要精确定位的时候，需要选择气缸行程大于需要行程，而在定位处加设限位装置。 

（编辑：非标机械设计工程师网）