Pneumatic / Cylinder
气缸推力与耗气量计算器实时
改一个参数，推力、拉力与耗气量立刻跟着变。按缸径与杆径算有效面积， 按工作气压与机械效率算实际出力，再折算成自由空气消耗，用来核对空压机与气管是否够用。
Parameters
SI 单位Cylinder
双作用 · D50 / d20 · 行程 100 mm0.60MPa
推出 · 推力
—N
理论 — N · — kgf
回缩 · 拉力
—N
理论 — N · 有效面积 — mm²
Air consumption
折算到标准状态（0.1013 MPa、20℃）的自由空气量每周期—NL
每分钟—NL/min
每小时—Nm³/h
每日气电费—元
建议气管内径
—
空压机匹配排气量
—
出力余量
—
Bore table
同一气压、行程与杆径比例下，常用缸径的出力与耗气| 缸径 D | 推力 (N) | 拉力 (N) | 每周期 (NL) | 每分钟 (NL/min) | 空压机 (kW) |
|---|
01计算公式
气缸出力来自气压作用在活塞有效面积上，推力与拉力差一个活塞杆的截面积：
A₁ = πD²/4 A₂ = π(D² − d²)/4
F推 = p × A₁ × η F拉 = p × A₂ × η
每周期耗气 = (A₁ + A₂) × L × (p + 0.1013) / 0.1013
F推 = p × A₁ × η F拉 = p × A₂ × η
每周期耗气 = (A₁ + A₂) × L × (p + 0.1013) / 0.1013
式中 p 为表压（MPa，等同 N/mm²），η 为机械效率，一般取 0.8~0.9。耗气量已把工作压力折算为自由空气，单位 NL（标准升）。
02耗气量怎么用
空压机的排气量、储气罐容积、过滤器与气管通径都按自由空气流量选。把每分钟耗气量乘以同时动作的气缸数量，再留 20%~30% 余量，就是空压机至少需要的排气量。
气管内径按流速 6 m/s 估算，实际工作压力下的体积流量才是管道内流速，所以高压小缸径的管子可以细一些。经验上，Ø50 以下气缸用 Ø6~Ø8 气管，Ø63~Ø100 用 Ø10~Ø12。
气电费按空压机比功率约 0.1 kWh/Nm³、电价 0.75 元/kWh 估算，只用于量级参考。
03选型要点
- 先用推力选缸径：目标工作力应小于实际推力的 70%，留出行程末端的冲击余量。
- 拉力总小于推力：杆径越大差距越明显，回程拉重物时要按拉力校核。
- 单作用气缸只在一个方向耗气，回程靠弹簧，弹簧反力会吃掉 10%~25% 的有效出力。
- 高频动作要核对气管流量，管径不足会导致活塞爬行、速度上不去。
- 重载或需要速度控制的场合，用气液阻尼缸或加装节流阀，别只靠调压。
04使用限制
- 结果为静态理论值，未计入启动瞬间的压力跌落、管路沿程损失与排气背压。
- 未考虑密封摩擦随磨损上升、低温导致的密封硬化，实际出力可能再低 5%~15%。
- 耗气量按每周期充满与排空计算，若使用中位封闭阀或差动回路，需按实际气路修正。
- 空压机与管径建议为工程估算，正式设计请以厂家样本与流量特性曲线为准。