氣缸內徑選定，「大概選個大的」只會浪費空氣還變慢

「推力可能不夠，乾脆選大一號吧。」這是憑感覺，不是工程。缸徑越大，耗氣量以面積平方倍增，閥跟配管也要跟著加大。各氣動元件廠商的型錄都附有詳細選定圖，下面是基於計算的最佳缸徑選定方法。

1. 基本推力計算

F = P × A × η

• F：推力（N）
• P：供氣壓力（MPa），通常 0.4-0.6 MPa（工廠空壓機常見供氣壓 6 bar = 0.6 MPa）
• A：活塞有效面積（mm²）= π/4 × D²
• η：機械效率，通常 0.7-0.8（摩擦+密封阻力）

範例：缸徑 50 mm、0.5 MPa、η=0.75 → F = 0.5 × (π/4×50²) × 0.75 ≈ 736 N

2. 安全係數適用

• 水平滑動負荷：安全係數 ≥ 2
• 垂直提升（重力負荷）：安全係數 ≥ 3（重力 + 摩擦）
• 高速衝擊停止：安全係數 ≥ 4（含慣性力）

3. 速度跟缸徑的關係

相同閥/配管流量下，缸徑越大速度越慢。v = Q/A。面積加倍，速度減半。

• 高速往復（> 200 mm/s）：小缸徑 + 大流量閥較有效
• 低速精密定位：大缸徑 + 速度控制閥（針閥節流）

4. 接口跟配管尺寸選定

• 缸徑 ≤ 40 mm：Rc 1/8 ~ Rc 1/4（CNS 規範螺紋）
• 缸徑 50-80 mm：Rc 1/4 ~ Rc 3/8
• 缸徑 ≥ 100 mm：Rc 1/2 以上

配管太小會造成過大壓力損失，實際推力遠低於計算值。各廠家型錄都附有壓力損失圖可供查閱。