气缸是直线驱动元件，其设计目的是承受轴向推拉力，但是在实际使用过程中由于安装误差、机构设计不合理或者负载重心偏离等原因使得活塞杆承受了径向和侧向力，初期的偏载会使动作变慢，长时间运行之后就会出现密封件磨损、活塞杆表面刮伤、漏气以及输出力不稳等问题。偏载的原因主要是因为安装面不平、连接孔位错位、负载端没有独立导向或者气缸轴线与运动方向不符。合理的机构设计应该使导轨或者导杆来承受侧向力，而气缸只提供驱动力，在装配的时候采用松装试运行、用浮动接头等方法来减小径向力的传递，这样才能够保证设备长久地正常工作。
一、气缸受力特性与偏载成因
标准气缸的活塞杆以及导向套的设计是用来承受沿着轴线方向上的拉伸或者压缩载荷的，在负载中心偏离轴线、安装底座有倾斜或者连接板孔位加工误差超出范围的情况下，活塞杆就会产生额外的径向分力。该侧向力会使活塞杆不断地挤压前端导向套与密封圈的局部部位，负载越大、气缸行程越长，则不均匀受力的影响就越大。
二、偏载引发的渐进性故障
偏载开始的时候，设备还可以勉强运转，但是会有运行发紧或者有异响的情况出现，这是活塞杆和导向套之间的摩擦力增大所发出的信号。继续工作下去之后，密封圈在受力的一边会产生偏磨凹槽，活塞杆镀层也会出现局部磨损痕迹，最后造成密封失效漏气、输出力不稳定，严重的还会使活塞杆卡住缸筒内不能复位。
三、机构设计中的导向分工
搬运机构、压紧装置以及推送平台的设计要分清各自的职责范围：气缸只负责直线运动的动力输出，工件的重力、转动力矩以及横向位移则由单独的直线导轨、圆柱导杆或者滑台来完成。把气缸当作导向件来用，就是让其做它不擅长的事情，出问题也是迟早的事。
四、装配过程中的偏载控制
安装的时候把气缸固定座与负载端连接件拆开，用手推拉活塞杆做往复运动，看是否有卡滞现象。某处阻力突然变大的时候，就表示该处有轴线偏移或者孔位不一致的情况，要调节安装座的角度或者修正连接板上的孔位。在确认整个过程都正常之后再按照对角线的方式依次拧紧螺丝，防止一侧过早拧紧造成形变。
五、补偿接头的合理使用
当负载端有微小摆动或者装配累积误差的时候，在活塞杆端部可以采用万向球头、浮动接头等柔性连接件来实现几度角的偏转以及毫米级的径向移动，从而降低刚性连接所引起的横向力。但是要知道补偿接头只能补偿很小范围内的偏差，并不能掩盖机构设计上的问题或者弥补粗放的装配精度。
总结
气缸偏载的问题归根结底就是机构的设计以及装配精度所造成的。在设备调试过程中如果出现气缸动作不正常、有异响或者密封部位漏气的情况，应该马上停止机器进行检查，看是否有侧向受力现象存在，并且要采取增加导向件、校正安装精度或者更换补偿接头的方式来解决，而不能单纯地加大压力强行推动或者不断更换密封件来应对，预防偏载应该在设计阶段就考虑到各个零件的受力分配情况，在装配的时候要严格把控同轴度和垂直度，这样才能够使气缸处于额定的工作状态中。本文由上隆自动化整理分享，选型或者使用方面有问题可以交流。
