看过了真空吸盘工作原理这篇技术文章，你一定明白了吸盘的真空吸力实际上是在大气压力的成对存在被打破后，物体相对两侧所受到的大气压力不再平衡所产生的。那么这个真空吸力到底是如何计算的呢？

打个岔哦，先科普一下容易混淆的概念啊！

*科普1，我们通常所说的大气压力单位，无论是“bar”、还是“Pa（帕斯卡）”、或是“Hg（汞柱）”等等实际上都是压强单位，所以确切地来说应该叫做大气压强，而不应该叫做大气压力，因为它不是力的单位，力的单位是N（牛）！还记得我们初中物理学过的压强与力之间计算的公式吗，F=PS，F是压力，P是压强，S是面积，也就是说压强乘以其作用面积得出的才是压力！压力的单位是N，面积的单位是m²，所以P的单位是N/m²，N/m²就是Pa！

*科普2，我们经常会说我们所处的环境是常温常压，常压就是指的一个标准大气压，或是1bar，或是10⁵Pa，我们也通常把我们所处的常压压力叫做1公斤。等等，这里又不对了，公斤可是质量单位啊。那么叫做1公斤力？这又变成了大气压力，还不是我们所说的大气压强啊。问题出现在哪里呢？想一想我们刚刚科普过的压强公式，在公式里我们有了大气压力（1公斤力），也确切地知道常压下的大气压强（1个标准大气压），那么在压力与压强之间转换的时候我们还缺少什么呢？对了！缺少面积！所以到这里，结论就出来了，不清楚的话干脆背下来吧！“在常压下，每平方厘米面积上所受到的大气压力为1公斤力！”记住了吗？这个总是被我们遗忘的面积指的是平方厘米哦！后面我们在进行真空吸盘的吸力计算时是要反复用到的，可千万不能忘咯！

好啦，科普完毕，现在我们再一起来看一下左边这幅图吧。

举例说明，比如我们现在使用的是一个直径300mm的圆形吸盘，那么理论上它能够产生的最大真空吸力到底是多少呢？最大吸力？那就需要我们把这个吸盘里面的空气全部都抽光了！那就是100%的真空度？可能吗？（要明白哦，我们说的是理论上，而实际上高真空最多也只能是99.9999……%，无限接近于100%，而永远不可能达到的哦！）好吧，那我们现在就按照理论上100%的真空度来继续咯！我换一行写，让你们看得更清楚一些！

物体顶面所受大气压力计算。由于吸盘内的空气被全部抽光了，没有了空气，大气压强就变成0了，那么想想我们F=PS这个压力的计算公式，用这个0压强再乘以吸盘的面积，不就应该是吸盘因为被抽真空后，吸盘所覆盖区域内当前的大气压力吗！这个数值现在是多少？是0，就对了！

物体底面所受大气压力计算。物体下面可没有吸盘啊，所以底面所受到的大气压强没有变化，还是1个标准大气压，但是依据大气压力成对存在，平衡抵消的特性，所以由于物体顶面吸盘内的大气压力改变了，成对存在，平衡抵消的规律被打破了！那么底面这个平衡不掉的大气压力是多少呢？还是用F=PS这个公式来计算，P还是1个标准大气压，那S呢？对啦，是吸盘的面积！因为物体顶面上只有吸盘空间内所覆盖面积的大气压力发生了变化，只有这一部分面积和物体底面的大气压力不再平衡，而吸盘空间外的大气压强可还是1个标准大气压啊！好吧，那我们用底面这个1标准大气压来乘上吸盘的面积吧。直径300mm的圆形吸盘，它的面积是70650mm²，再换算成平方厘米单位是706.5cm²，为什么要换算成平方厘米呢？记得我们前面科普2的结论吗？“每平方厘米面积上所受到的大气压力为1公斤力！”知道了吸盘的面积是多少个平方厘米，当然就知道了这个吸盘面积上所受到的大气压力是多少公斤力啦！好了，计算结果出来了，这706.5cm²的吸盘面积上在理论上100%真空度下，所受到的大气压力就是706.5公斤力了！那如果在现实中是50%真空度呢？好吧，打个对折就ok了！简单吗？这下是不是即使连梯形的吸盘你也会算出它的吸力来了呢。

再结论一下吧，物体顶面所受到的吸盘内向下的大气压力是0，物体底面所受到的向上的大气压力是706.5公斤力，那么二者的差值就是物体最终受到向上的706.5公斤力，也就是这个直径300mm的吸盘在100%真空度情况下所能够提供的最大吸力T是706.5公斤力，发现没有，吸盘的吸力原来是个大气压力的差值啊，这又是一个非常非常重要的结论，赶快记下吧！

接下来根据T=G，我们可以知道这个直径300mm的圆形吸盘理论上最大可以吸起一个706.5公斤的物体呢！但是在实际应用中这样可行吗？安全吗？当然不行！因为这既是理论上的，同时也是临界状态的，如果在这种临界状态下物体受到任何有使其下落的外力干扰，或是物体在以一定的加速度运动而非匀速运动，那么就有从吸盘上脱落的危险，这就是我们通常所说的没吸住！怎么办呢？安全系数是必须要提高的！这个方法有两种，我们换一行再说！

1、因为100%的真空度是理论上的，有点高哦，所以常规上我们将计算吸盘吸力的真空度规定为60%，打了个6折，这下吸盘的吸力变小了，安全系数提高了。用句专业点儿的术语来讲，“在一般的实际应用中，吸盘的吸力都是在60%真空度的情况下测定的。”

2、国际上，我们把左边图中的这种吸盘应用安全系数规定为2，也就是说，我们把这个理论上最大的706.5公斤力吸力又打了个对折，这下吸盘的吸力又变小了，安全系数又提高了一倍是不。

现在我们再来看一下刚刚那个直径300mm的圆形吸盘，在常规的实际应用中我们把它的吸力认定为多少，真空度上先打个6折，706.5x60%=423.9公斤力，安全系数上再打个对折，423.9/2=211.95公斤力。好啦，这下安全了，以后可不要再用这个吸盘来吸取211.95公斤以上的重物咯。

在右边这幅图里，吸盘是从物体的侧面进行吸取的，这个应用也很常见啊，不弄清楚不行的。吸盘的吸力我们已经会算了，不过这次吸力的方向可不同了哦，刚才是吸力向上，现在是吸力向右了！再进行一下受力分析吧，还是以这个300mm直径的吸盘为例，老规矩，换行先！

水平方向上，吸盘吸力T（也就是我们前面总结的大气压力差值）向右，量化的话也就是说由于吸盘抽真空的作用，物体左侧的大气以706.5公斤力将物体向右推向吸盘，那么物体为了在水平方向上能够保持平衡，自然受到吸盘支撑面给予物体的一个向左的同等大小的反作用力，也就是支持力N，那么在水平方向上，T=N，平衡了。

竖直方向上，物体受到向下的重力G，如果想要在竖直方向上保持平衡而不下降，必然还需要另外一个向上的作用力f用以平衡重力G，也就是需要f=G，那么这个f是什么力呢？没错！就是摩擦力！f=μN这个摩擦力的计算公式还记得吗！μ是摩擦系数，N就是物体受到的支持力。我们知道摩擦系数μ是介于0～1之间的，像玻璃一样光滑的表面摩擦系数小一些，像混凝土一样粗糙的表面摩擦系数就大一些，在国际上还是取了一个平均值作为标准，μ=0.5。 再换一行，我们把几个公式串起来看看吧。

T=N，f=μN，μ=0.5，再转换得清楚一些，我们看看f和T之间的关系吧，f=0.5T，是这么说吗。看到没，摩擦力相当于吸力的一半，在这种吸盘侧面吸取物体的应用中，为了保证物体不滑落，吸盘的吸力貌似又被打了个对折！再用这个直径300mm的吸盘来量化一下吧，我们刚才已经认定，在考虑了实际真空度和2倍安全系数的情况下，这个吸盘的吸力是211.95公斤力，那么在用这个吸盘进行侧面吸取物体时，它能够提供确保物体不滑落的最大摩擦力是0.5x211.95=105.975公斤力，也就是说，我们用这个直径300mm的吸盘，最大只能用来进行105.975公斤以下重物的侧面吸取，明白了吗！

Pro tips:

1、影响真空吸盘吸力大小的因素有两个，真空度和吸盘的面积，这可是个非常非常非常重要的概念，千万千万要熟记哦！

2、直径200mm的圆形吸盘吸力是94.2公斤力（含2倍安全系数），长300mm，宽100mm的矩形吸盘吸力是90公斤力（含2倍安全系数）。如果你的计算结果和我一样，那我就真得没有白码这么多字啦！感谢您的用心哦！