以气动系统中最常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明，气缸典型结构如下图所示。它由缸筒、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖及密封件等组成。双作用气缸内部被活塞分成两个腔。有活塞杆腔称为有杆腔，无活塞杆腔称为无杆腔。当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动，使活塞杆伸出；当有杆腔进气，无杆腔排气时，使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气和排气，活塞实现往复直线运动。
机械接触式无杆气缸的结构和工作原理
机械接触式无杆气缸在气缸缸管轴向开有一条槽，活塞与滑块在槽上部移动。为了防止泄漏及防尘需要，在开口部采用聚氨脂密封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上，活塞架穿过槽，把活塞与滑块连成一体。活塞与滑块连接在一起，带动固定在滑块上的执行机构实现往复运动。
这种气缸的特点是：
1）与普通气缸相比，在同样行程下可缩小1/2安装位置；
2）不需设置防转机构；
3）适用于缸径10~80mm，最大行程在缸径≥40mm时可达7m；
4）速度高，标准型可达0.1~0.5m/s；高速型可达到0.3～3.0m/s。
其缺点是：
1）密封性能差，容易产生外泄漏。在使用三位阀时必须选用中压式；
2）受负载力小，为了增加负载能力，必须增加导向机构。
磁性无杆气缸的结构和工作原理
活塞通过磁力带动缸体外部的移动体做同步移动，其结构如图所示。它的工作原理是：在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环，磁力线通过薄壁缸筒与套在外面的另一组磁环作用，由于两组磁环磁性相反，具有很强的吸力。当活塞在缸筒内被气压推动时，则在磁力作用下，带动缸筒外的磁环套一起移动，气缸活塞的推力必须与磁环的吸力相适应。
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