多種桿式氣缸類型和尺寸選擇標準
桿式氣缸有多種設計：可拆卸的氣缸可以拆卸以更換密封件和其他內部組件。這延長了氣缸的使用壽命。這些耐用的氣缸通常用于堅固耐用的重型應用。
終生密封或“一次性”氣瓶的端蓋以機械方式壓接到管子上。內部組件在組裝前已預先潤滑。盡管它們的制造成本低于類似的可維修氣缸，但在不破壞外殼的情況下無法拆開它們進行維修。這些氣缸通常用于輕型應用，當它們出現(xiàn)故障時必須更換。
緊湊型氣缸適合只需要短行程的較小空間。由于桿在其上滑動的小軸承表面，它們用于輕型應用。它們主要有單作用型，但也有雙作用型。
導向氣缸具有平行于活塞桿或雙活塞桿安裝的導向桿和導向塊。它們可防止活塞旋轉并提供精確、受控的線性運動——尤其是當裝置承受高側載荷時。在這種情況下，導軌可減少活塞桿和活塞的彎曲以及不均勻的密封磨損。它們推薦用于具有相當大的偏置負載或需要引導負載（例如，沿著傳送帶向下）的應用。
齒輪齒條裝置將氣缸的線性運動轉換為可超過360°的角旋轉。旋轉執(zhí)行器-機架安裝在桿上-通常用于加工工業(yè)以操作角行程閥門。
除了桿式氣缸，其他設計包括：
波紋管是耐用的單作用執(zhí)行器，具有靈活的增強彈性壁和金屬端板。由于它們的大直徑，它們在膨脹時會伸展并且可以產(chǎn)生很大的力。圓柱形使它們可以向任何方向彎曲，這使得它們在負載方向可能彎曲的地方很有用。請注意，應使用外部約束來限制最大伸展和壓縮。無節(jié)制的伸展會吹掉端板，無節(jié)制的排氣會讓負載壓碎側壁。
顧名思義，無桿氣缸沒有穿過端蓋的桿。相反，外部支架在管子上來回滑動。負載安裝在此托架上。在許多設計中，內部活塞通過氣缸壁中的密封縱向槽與滑架機械連接。缸筒內外的長密封條可防止漏氣和灰塵進入。其他變體包括纜索和滑輪布置以及磁耦合活塞和托架。
無桿氣缸非常適合長行程或高力矩負載的應用。它們節(jié)省了空間，因為行程包含在氣缸的整體包絡內。大多數(shù)制造商提供多種滑架設計。三種最常見的是內部引導、外部引導和精密滾子引導。
力輸出
另一個關鍵的選擇標準是氣缸產(chǎn)生的力有多大。根據(jù)氣壓和缸徑尺寸（氣缸的ID）確定這一點。
一般的經(jīng)驗法則是，對于垂直和高摩擦應用，所需的力應該是要移動的負載的兩倍。在某些情況下，需要額外的力來補償摩擦。
設計人員可以通過將有效活塞面積乘以工作壓力來計算氣缸力。推力的有效面積是氣缸孔。對于拉力，它是孔面積減去活塞桿的橫截面積。因此，理論推力為：
F=π(D 2/4–d 2/4)P
其中F=力，磅；D=氣缸孔，英寸；和P=壓力，psi。
理論拉力為：
F=π(D 2/4–d 2/4)P
其中d=活塞桿直徑，in。
在帶彈簧的單作用氣缸中，力計算變得更加復雜。隨著行程的進行，與推或拉相反的力會增加。在實踐中，制造商的目錄通常會列出雙作用和單作用氣缸的推拉值，從而簡化用戶的計算。
在估算具有不同孔徑的氣缸的相對力時，請記住推力隨直徑的平方增加。換句話說，孔加倍將使推力增加四倍。
速度
速度影響生產(chǎn)力、壽命和可控性。由下式計算氣缸的行程速度：
s=28.8 q/A
其中s=速度，ips；q=以標準立方英尺/分鐘為單位的氣流；A=活塞面積，in.2
其他可能影響速度的因素包括端口尺寸、通過控制閥的進氣和排氣流量以及軟管或管道尺寸——如果它們會產(chǎn)生限制進出氣缸的空氣流動的瓶頸。同樣，幾乎無法移動負載的氣壓會阻礙速度。
對于閥門、氣缸、壓力和負載的任何固定組合，通常需要對氣缸速度進行可調控制。氣缸端口的流量控制讓用戶可以根據(jù)他們的應用調整速度。
對于大多數(shù)應用，安裝單向流量調節(jié)器以限制流量流出氣缸并允許自由流動提供最佳結果。桿端端口中的調節(jié)器控制伸展速度，帽端端口上的調節(jié)器控制收縮。
在快速循環(huán)設備上，通常需要計算氣缸的空氣消耗量，以確保有足夠的供應空氣可用。氣缸的空氣消耗量有兩個部分。一是活塞位移的體積。另一個是來自端蓋腔、氣缸端口、連接管和閥門的未掃體積。未掃過的部分可能只占總數(shù)的一小部分，并且會隨著安裝而變化。
耗氣量
最好確保壓縮機有足夠的能力在“最壞情況”條件下為氣動設備供電。否則，關鍵時刻的空氣不足會導致性能下降。
其他注意事項
在確定氣缸的力和行程大小后，工程師在調整氣缸時有很大的余地，使其最適合應用程序。這里有一些注意事項。
端口尺寸和位置通常由孔尺寸決定，但可以在定制設計中進行調整。
信封尺寸。在國家流體動力ASSN。和國際標準組織已經(jīng)為許多氣缸尺寸制定了標準，讓工程師可以互換來自不同制造商的氣缸。許多模型還具有獨特的尺寸。
安裝配置是指氣缸如何連接到相鄰設備。大量標準安裝（剛性和鉸接）通?？纱_保氣缸可以執(zhí)行應用程序所需的特定運動。
氣缸材料。操作環(huán)境是決定材料選擇的主要因素。氣缸通常由鋼、鋁、不銹鋼、黃銅或工程塑料制成。有些型號結合了多種材料。
密封材料。氣缸制造商使用多種方法來密封端蓋和桿。設計人員可以為在極高或極低環(huán)境溫度下運行或暴露于腐蝕性化學品的應用指定替代密封材料。
位置反饋。磁性氣缸在活塞和非磁性氣缸筒周圍有一條磁性材料帶。當活塞桿進出時，磁場隨著活塞移動。將簧片開關安裝在槍管的外側——例如，每端一個——每次活塞完成一個沖程時都會產(chǎn)生一個信號。更高級的版本使用LVDT傳感器或LRT線性電位計來提供活塞位置的連續(xù)指示。
靠墊。如果活塞與端蓋發(fā)生金屬對金屬的接觸，則會產(chǎn)生噪音和潛在的機械損壞。氣瓶中的墊子可防止這種接觸?？烧{節(jié)的緩沖墊讓操作員可以控制氣缸在行程結束時的減速速度。
一些氣缸具有一體式固定墊。它們具有預先設計的固定緩沖孔，可限制排氣氣流以在沖程結束時減慢活塞的速度。緩沖量是可重復的，但不能在現(xiàn)場更改。
僅在低速時使用非緩沖氣缸。為了更快地操作非緩沖氣缸，請安裝帶有減震器的外部止動塊。放置這些以防止活塞和端蓋之間的接觸。
