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气动执行机构选型步骤： 1、选择气动执行机构的类型 2、推力或力矩（缸径） 3、行程 4、运动速度 5、控制方式与故障保护功能 6、其他配置附件选型
注意：
一、选择气缸的类型。
二、推力或力矩（缸径） 通常，根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力。一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力，根据不同速度选择不同的负载率，使气缸输出力稍有余量。缸径过小，输出力不够，但缸径过大，使设备笨重，成本提高，又增加耗气量，浪费能源。在夹具设计时，应尽量采用扩力机构，以减小气缸的外形尺寸。 理论上气缸的推力（活塞杆伸出）或者拉力（活塞杆缩回）是由活塞的有效面积和工作压力的乘积。
气缸理论输出推力：F0=P×（πD2/4） 气缸理论输出拉力：F0=P×π（D2-d2）/4 F0=推力（N） P=工作气源压力（0.5Mpa） D=气缸直径（mm） π=3.14 单作用气缸需确定气开式还是气关式，这决定弹簧的作用方向。单作用气缸开关方向所需的推力需要分别说明。单作用气缸的理论输出力要减去弹簧的力。而弹簧力是随着活塞的位置变化而逐步变化的。一般只考虑最大和最小的两个终端状态。
气缸活塞杆受到的轴向负载力：F= F0 × η 气缸的负载率η是指气缸活塞杆受到的轴向负载力F与气缸的理论输出力F0之比。 η= F / F0 × 100%
负载力是选择气缸时的最要因素。负载状况不同，作用在活塞杆轴向的负载力也不同。负载力跟负载状态有关，提升和加紧状态F=W。而水平滚动和水平滑动则F=uW，其中u是摩擦系数。 三、行程 气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选满行程，防止活塞和缸盖相碰。如用于夹紧机构等，应按计算所需的行程增加10～20㎜的余量。 对于特别长行程的应用需要验算一下活塞杆的强度是否会产生纵向弯曲。 输出角行程应注意其输出角度。对于连杆铰链连接的，可以通过摇臂长度来调整驱动角度。 四、运动速度 气缸运动速度一般为50～800㎜/s。对于负载有变化的情况，为了得到缓慢而平稳的运动速度，可选用带节流装置或气—液阻尼缸。 选用节流阀控制气缸速度需注意：水平安装的气缸推动负载时，推荐用排气节流调速；垂直安装的气缸举升负载时，推荐用进气节流调速；要求行程末端运动平稳避免冲击时，应选用带缓冲装置的气缸。 气缸活塞的运动速度主要取决于气缸输入压缩空气流量、气缸进排气口大小及导管内径的大小。要求高速运动应取大值。 4.1 流量 气动元件或气动回路都是由各种截面尺寸的管路或阀口组成，其通过的流量与截面积有关，气动元件和管路的通流能力可以用有效截面积 S0来表示，也可以用流量Q或Cv值、Kv值来表示。 为了保证气缸运动的速度，气动回路中所有元件的流通能力必须满足气缸运动所需的流量。通常气动元件的生产商会在气动元件的技术资料中注明其流通能力。某些气动产品的流量偏小，无法提高。（如智能定位器）可以通过增设流量放大器来实现快速动作。所选的流量放大器的流量应满足系统的流量要求。
流量：Q=（p+1）× 60× q / t 其中，q=（πD2/4）× S×10-6
Q=体积流量（L/min） p=工作气源压力（bar） q=气缸体积（L） t=行程时间（s） D=气缸直径（mm） S=行程（mm） π=3.14 4.2 流通能力换算关系 体积流量与Cv值、Kv值 、有效截面积S0之间的关系： Q= Cv值 X 984 = Kv值 X 1100 Cv = 1.167 Kv Cv = S0 ÷ 18 4.3 增设快排阀提高气缸速度 一旦阀，气缸，压力，负载已选择，速度的调节就依靠流量调节阀。
1）加速：在一些场合，气缸速度能够通过快排阀提升50% 2）速度控制：通过对排出气体的节流控制来对气缸的速度进行控制。 3）一个典型的缓冲气缸在安装了调速阀的压力和速度情况。 4.4 气动回路配管直径 为了保证气缸运动的速度，气动回路中配管直径也要满足气缸运动所需的流量。其对应关系的经验值如下表：
五、控制方式与故障保护功能 控制方式分为调节型和开关型。调节型通过定位器实现，通讯方式为4~20mA、HART或总线式。开关型通过换向阀实现，控制信号和反馈信号均为开关量。 气动执行机构的三断保护指断电、断气、断信号。三断保护的三种常规方式：保位、全开、全关。 在气动执行机构的许多应用场合中，安全因素通常是需要注意的一个重要因素。一旦发生故障现象，执行机构应立即到达安全位置。将气锁阀安装固定在气动执行机构进出气口就可实现这种功能。 六、其他配置附件 根据客户的具体要求配置执行机构的附件，应满足气源处理要求、控制信号、反馈信号、保护要求、速度要求、安装要求、温度要求等等。应和客户深入沟通确保选型方案满足客户的技术要求。 |
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