在当代工业自动化、智能化发展过程中,气缸作为常用的气动执行机构,其动态性能对生产效率提高具有重要意义。在气缸设计中,缓冲结构的设计是关键技术。现有气缸产品主要采用针阀及溢流阀式缓冲结构,根据使用工况需调节针阀或溢流阀开度从而得到良好缓冲效果,缓冲调节费时费力,当供气压力、负载质量及调速阀开度等工况变化时,气缸的缓冲状态被破坏,行程末端会出现撞击及反弹等现象,缩短气缸使用寿命,降低生产效率。所以本文的目标是设计自适应缓冲气缸,无需缓冲调节即对外部工况具有较宽自适应范围。本文针对溢流阀式缓冲气缸进行变工况实验研究,通过分析供气压力、负载质量、调速阀开度等工况变化时气缸的缓冲特性,阐述工况变化时缓冲被破坏的机理。采用变排气截面积的自适应缓冲设计思路,计算得到缓冲排气面积变化曲线。气缸运行过程中,当缓冲腔排气面积小于调速阀排气面积时,气缸开始缓冲,故缓冲起始点与排气面积有关。缓冲长度与缓冲能量相关。在不同气缸运行速度时,求解排气面积与缓冲长度,得到缓冲排气面积变化曲线,并设计自适应缓冲结构。在自适应缓冲结构基础上,设计自适应缓冲气缸,装配气缸样机并进行实验验证。最低使用压力及泄漏量测量结果证明了气缸设计的正确性。缓冲实验结果证明,基于缓冲起始点的变截面排气缓冲的设计思想是正确的,在供气压力0.4～0.6 MPa、质量负载6.48～21.48kg工况下,自适应缓冲气缸具有较好的缓冲特性,不需调节即可得到较好的缓冲效果。