氣缸是直線驅動元件，其設計目的是承受軸向推拉力，但是在實際使用過程中由于安裝誤差、機構設計不合理或者負載重心偏離等原因使得活塞桿承受了徑向和側向力，初期的偏載會使動作變慢，長時間運行之后就會出現密封件磨損、活塞桿表面刮傷、漏氣以及輸出力不穩等問題。偏載的原因主要是因為安裝面不平、連接孔位錯位、負載端沒有獨立導向或者氣缸軸線與運動方向不符。合理的機構設計應該使導軌或者導桿來承受側向力，而氣缸只提供驅動力，在裝配的時候采用松裝試運行、用浮動接頭等方法來減小徑向力的傳遞，這樣才能夠保證設備長久地正常工作。
一、氣缸受力特性與偏載成因
標準氣缸的活塞桿以及導向套的設計是用來承受沿著軸線方向上的拉伸或者壓縮載荷的，在負載中心偏離軸線、安裝底座有傾斜或者連接板孔位加工誤差超出范圍的情況下，活塞桿就會產生額外的徑向分力。該側向力會使活塞桿不斷地擠壓前端導向套與密封圈的局部部位，負載越大、氣缸行程越長，則不均勻受力的影響就越大。
二、偏載引發的漸進性故障
偏載開始的時候，設備還可以勉強運轉，但是會有運行發緊或者有異響的情況出現，這是活塞桿和導向套之間的摩擦力增大所發出的信號。繼續工作下去之后，密封圈在受力的一邊會產生偏磨凹槽，活塞桿鍍層也會出現局部磨損痕跡，最后造成密封失效漏氣、輸出力不穩定，嚴重的還會使活塞桿卡住缸筒內不能復位。
三、機構設計中的導向分工
搬運機構、壓緊裝置以及推送平臺的設計要分清各自的職責范圍：氣缸只負責直線運動的動力輸出，工件的重力、轉動力矩以及橫向位移則由單獨的直線導軌、圓柱導桿或者滑臺來完成。把氣缸當作導向件來用，就是讓其做它不擅長的事情，出問題也是遲早的事。
四、裝配過程中的偏載控制
安裝的時候把氣缸固定座與負載端連接件拆開，用手推拉活塞桿做往復運動，看是否有卡滯現象。某處阻力突然變大的時候，就表示該處有軸線偏移或者孔位不一致的情況，要調節安裝座的角度或者修正連接板上的孔位。在確認整個過程都正常之后再按照對角線的方式依次擰緊螺絲，防止一側過早擰緊造成形變。
五、補償接頭的合理使用
當負載端有微小擺動或者裝配累積誤差的時候，在活塞桿端部可以采用萬向球頭、浮動接頭等柔性連接件來實現幾度角的偏轉以及毫米級的徑向移動，從而降低剛性連接所引起的橫向力。但是要知道補償接頭只能補償很小范圍內的偏差，并不能掩蓋機構設計上的問題或者彌補粗放的裝配精度。
總結
氣缸偏載的問題歸根結底就是機構的設計以及裝配精度所造成的。在設備調試過程中如果出現氣缸動作不正常、有異響或者密封部位漏氣的情況，應該馬上停止機器進行檢查，看是否有側向受力現象存在，并且要采取增加導向件、校正安裝精度或者更換補償接頭的方式來解決，而不能單純地加大壓力強行推動或者不斷更換密封件來應對，預防偏載應該在設計階段就考慮到各個零件的受力分配情況，在裝配的時候要嚴格把控同軸度和垂直度，這樣才能夠使氣缸處于額定的工作狀態中。本文由上隆自動化整理分享，選型或者使用方面有問題可以交流。
