杆式气缸有多种设计：可拆卸的气缸可以拆卸以更换密封件和其他内部组件。这延长了气缸的使用寿命。这些耐用的气缸通常用于坚固耐用的重型应用。

　　终生密封或“一次性”气瓶的端盖以机械方式压接到管子上。内部组件在组装前已预先润滑。尽管它们的制造成本低于类似的可维修气缸，但在不破坏外壳的情况下无法拆开它们进行维修。这些气缸通常用于轻型应用，当它们出现故障时必须更换。

　　紧凑型气缸适合只需要短行程的较小空间。由于杆在其上滑动的小轴承表面，它们用于轻型应用。它们主要有单作用型，但也有双作用型。

　　导向气缸具有平行于活塞杆或双活塞杆安装的导向杆和导向块。它们可防止活塞旋转并提供精确、受控的线性运动——尤其是当装置承受高侧载荷时。在这种情况下，导轨可减少活塞杆和活塞的弯曲以及不均匀的密封磨损。它们推荐用于具有相当大的偏置负载或需要引导负载（例如，沿着传送带向下）的应用。

　　齿轮齿条装置将气缸的线性运动转换为可超过360°的角旋转。旋转执行器-机架安装在杆上-通常用于加工工业以操作角行程阀门。

　　除了杆式气缸，其他设计包括：

　　波纹管是耐用的单作用执行器，具有灵活的增强弹性壁和金属端板。由于它们的大直径，它们在膨胀时会伸展并且可以产生很大的力。圆柱形使它们可以向任何方向弯曲，这使得它们在负载方向可能弯曲的地方很有用。请注意，应使用外部约束来限制最大伸展和压缩。无节制的伸展会吹掉端板，无节制的排气会让负载压碎侧壁。

　　顾名思义，无杆气缸没有穿过端盖的杆。相反，外部支架在管子上来回滑动。负载安装在此托架上。在许多设计中，内部活塞通过气缸壁中的密封纵向槽与滑架机械连接。缸筒内外的长密封条可防止漏气和灰尘进入。其他变体包括缆索和滑轮布置以及磁耦合活塞和托架。

　　无杆气缸非常适合长行程或高力矩负载的应用。它们节省了空间，因为行程包含在气缸的整体包络内。大多数制造商提供多种滑架设计。三种最常见的是内部引导、外部引导和精密滚子引导。

　　力输出

　　另一个关键的选择标准是气缸产生的力有多大。根据气压和缸径尺寸（气缸的ID）确定这一点。

　　一般的经验法则是，对于垂直和高摩擦应用，所需的力应该是要移动的负载的两倍。在某些情况下，需要额外的力来补偿摩擦。

　　设计人员可以通过将有效活塞面积乘以工作压力来计算气缸力。推力的有效面积是气缸孔。对于拉力，它是孔面积减去活塞杆的横截面积。因此，理论推力为：

　　F=π(D 2/4–d 2/4)P

　　其中F=力，磅；D=气缸孔，英寸；和P=压力，psi。

　　理论拉力为：

　　F=π(D 2/4–d 2/4)P

　　其中d=活塞杆直径，in。

　　在带弹簧的单作用气缸中，力计算变得更加复杂。随着行程的进行，与推或拉相反的力会增加。在实践中，制造商的目录通常会列出双作用和单作用气缸的推拉值，从而简化用户的计算。

　　在估算具有不同孔径的气缸的相对力时，请记住推力随直径的平方增加。换句话说，孔加倍将使推力增加四倍。

　　速度

　　速度影响生产力、寿命和可控性。由下式计算气缸的行程速度：

　　s=28.8 q/A

　　其中s=速度，ips；q=以标准立方英尺/分钟为单位的气流；A=活塞面积，in.2

　　其他可能影响速度的因素包括端口尺寸、通过控制阀的进气和排气流量以及软管或管道尺寸——如果它们会产生限制进出气缸的空气流动的瓶颈。同样，几乎无法移动负载的气压会阻碍速度。

　　对于阀门、气缸、压力和负载的任何固定组合，通常需要对气缸速度进行可调控制。气缸端口的流量控制让用户可以根据他们的应用调整速度。

　　对于大多数应用，安装单向流量调节器以限制流量流出气缸并允许自由流动提供最佳结果。杆端端口中的调节器控制伸展速度，帽端端口上的调节器控制收缩。

　　在快速循环设备上，通常需要计算气缸的空气消耗量，以确保有足够的供应空气可用。气缸的空气消耗量有两个部分。一是活塞位移的体积。另一个是来自端盖腔、气缸端口、连接管和阀门的未扫体积。未扫过的部分可能只占总数的一小部分，并且会随着安装而变化。

　　耗气量

　　最好确保压缩机有足够的能力在“最坏情况”条件下为气动设备供电。否则，关键时刻的空气不足会导致性能下降。

　　其他注意事项

　　在确定气缸的力和行程大小后，工程师在调整气缸时有很大的余地，使其最适合应用程序。这里有一些注意事项。

　　端口尺寸和位置通常由孔尺寸决定，但可以在定制设计中进行调整。

　　信封尺寸。在国家流体动力ASSN。和国际标准组织已经为许多气缸尺寸制定了标准，让工程师可以互换来自不同制造商的气缸。许多模型还具有独特的尺寸。

　　安装配置是指气缸如何连接到相邻设备。大量标准安装（刚性和铰接）通常可确保气缸可以执行应用程序所需的特定运动。

　　气缸材料。操作环境是决定材料选择的主要因素。气缸通常由钢、铝、不锈钢、黄铜或工程塑料制成。有些型号结合了多种材料。

　　密封材料。气缸制造商使用多种方法来密封端盖和杆。设计人员可以为在极高或极低环境温度下运行或暴露于腐蚀性化学品的应用指定替代密封材料。

　　位置反馈。磁性气缸在活塞和非磁性气缸筒周围有一条磁性材料带。当活塞杆进出时，磁场随着活塞移动。将簧片开关安装在枪管的外侧——例如，每端一个——每次活塞完成一个冲程时都会产生一个信号。更高级的版本使用LVDT传感器或LRT线性电位计来提供活塞位置的连续指示。

　　靠垫。如果活塞与端盖发生金属对金属的接触，则会产生噪音和潜在的机械损坏。气瓶中的垫子可防止这种接触。可调节的缓冲垫让操作员可以控制气缸在行程结束时的减速速度。

　　一些气缸具有一体式固定垫。它们具有预先设计的固定缓冲孔，可限制排气气流以在冲程结束时减慢活塞的速度。缓冲量是可重复的，但不能在现场更改。

　　仅在低速时使用非缓冲气缸。为了更快地操作非缓冲气缸，请安装带有减震器的外部止动块。放置这些以防止活塞和端盖之间的接触。