動力源側
装置側
空气干燥机
气 罐
后冷却器
空压机
主管路过滤器
压力开关
磁性开关
气缸
速度控制阀
电磁阀
消音器
残压释放
手动3通阀
三联件
空气过滤器
减压阀
油雾器
气动系统配置
气缸的基本结构
1 缓冲密封圈
2 磁环
3 缓冲套
4 缸筒
5 导向套
6 防尘圈
7 前端盖
8 前气口
9 磁性开关
10 活塞杆
11 耐磨环
12 活塞密封圈
13 后端盖
14 缓冲调节螺栓
气缸五大组成部分为:缸筒、端盖、活塞、活塞杆、密封件
执行元件-气缸
缸筒：
缸筒材质常为高碳钢管、高强度铝合
金和黄铜，也有使用不锈钢管的。带磁开
关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸，
缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。
缸筒内表面镀硬铬，减小摩擦阻力和
磨损，并可防止锈蚀。缸筒内表面的表面
粗糙度应达到。
执行元件-气缸
端盖：
材料多使用铝合金压铸。
内设密封圈和防尘圈，可防止活塞杆处
向外漏气和外部灰尘进入气缸内部。
杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的
导向精度，承受活塞杆上的少量横向载荷，
减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用
寿命。导向套通常使用烧结含油合金和铅青
铜铸件。
执行元件-气缸
活塞：
活塞上设有密封圈，用来防止活塞两腔相互窜气。
活塞上还设有耐磨环，材质常使用聚氨脂、聚四氟
乙烯、夹布合成树脂。用于提高气缸的导向性，减少活
塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。
活塞杆：
活塞杆时气缸中最重要的受力零件，通常使用高碳
钢，表面镀硬铬处理。或使用不锈钢。
缸筒与端盖的主要连接方式:
(1)整体型 : 缸筒与一侧端盖做成一体，另
一侧端盖与缸筒铆接。
CJ1
执行元件-气缸
(2)铆接型：在端盖上开有沟槽，将缸筒
两端压铆入端盖沟槽内。
CM2
执行元件-气缸
(3)螺纹连接型：缸筒和端盖上有连接螺
纹，将它们连在一起。
CG1
执行元件-气缸
(4)法兰型：
CUW
缸筒和端盖上都带法兰，用螺
栓将它们连在一起。
执行元件-气缸
(5)拉杆型
CA2
执行元件-气缸
二、分类
1、按尺寸分类
按缸径分类
执行元件-气缸
2、按安装方式分类
B:基本
L:脚架
F:前法兰
G:后法兰
C:后单耳环
D:后双耳环
T:中央耳轴
执行元件-气缸
气缸的安装方式- 1
基本型 脚座型
气缸的安装方式- 2
无杆侧法兰型杆侧法兰型
气缸的安装方式- 3
耳环型 耳轴型
单耳环
双耳环
气缸的密封
1 2 3 4 5 6
1 缓冲针阀密圈封
2 缓冲密封圈
4 活塞密封圈－O型圈
5 缸筒密封圈
6 防尘圈
3 耐磨环
密封的类型
压缩密封
气压密封
缸筒密封缸筒密封 缓冲密封圈缓冲密封圈
活塞杆密封活塞杆密封
橡胶垫缓
冲
气缓冲
气缸的缓冲方式
气缓冲
缓冲针
阀
缓冲 原理
(4)设置液压缓冲器：将活塞运动的动能传递给液压缓冲
器，转化成热能和油压的弹性能。
执行元件-气缸
4、按润滑方式分类
给油气缸：
不给油气缸：
润滑
压缩空气带入的油雾
密封圈中的润滑脂
注意：不给油气缸也可以给油使用，但一旦给油必
须保持给油，不能中断。
执行元件-气缸
5、按位置检测方式分类
限位开关 磁性开关
(1)设计、安装和调试复杂
(2)安装空间大
(3)成本高
(4)若使用不当，寿命短
(5)不受磁场影响
(1)设计、安装时间短,和调试简单
(2)安装空间小
(3)成本大大降低
(4)寿命长,无机械损坏问题,防尘、
放水、防油
(5)强磁场中应采用防磁措施
执行元件-气缸
磁性开关
• 用于检测气缸的活塞位置以及活塞的运动行程
• 气缸活塞内带有磁环，能够产生磁场
• 磁场的方向与气缸活塞杆的轴向方向一致
• 气缸的缸筒一定不能是铁制材料
• 磁性开关可以检测出气缸活塞在行程终端的位置，并能
输出信号
舌簧式工作原理
• 常开的舌簧开关成型于合成树脂内
• 簧片进入磁场内部，被磁化而吸合，并发出一个电信号
• 气缸活塞移开，舌簧开关离开磁场，簧片失磁，触点自动脱
开
• 响应时间为，动作范围5～14mm，磁滞区间小于
2mm，耐冲击加速度为300m/s2,无漏电流。
N S
非接触式工作原理
• 由对温度变化部不敏感的磁敏电阻感受磁场的变化，并发出相应的
电信号
• 响应时间小于 1ms，动作范围为 3～ 10mm，耐冲击，可达
1000m/s2，适合于开关高频动作的场合，
• 但是有漏电流的存在，三线式小于10μA，二线式小于1mA
sensor
N S
load
+V
0V
执行元件-单作用气缸
6、按驱动方式分类
弹簧压回 弹簧压出
file:///D:%5C%E6%88%91%5C%E5%B7%A5%E4%BD%9C%5C%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99%5C04%
file:///D:%5C%E6%88%91%5C%E5%B7%A5%E4%BD%9C%5C%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99%5C04%
气缸气缸------------双作用气缸双作用气缸
file:///D:%5C%E6%88%91%5C%E5%B7%A5%E4%BD%9C%5C%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99%5C04%
执行元件-双作用气缸
安装注意事项
(1) 活塞杆轴线应与负载移动方向一致，否则必须使
用浮动接头
执行元件-气缸
(2)缸筒和活塞杆不允许撞伤或擦伤；缸筒
变形会使气缸动作不良活塞杆擦伤会损坏密
封而漏气
(3)使用密封带时，螺纹端部应空出2个螺距；
从螺纹端部看，密封带为顺时针缠绕，以防
止密封带的碎片落入配管内部
执行元件-气缸
执行元件-省空间气缸
省空间气缸
薄形气缸(CQ2\CQS)
自由安装型气缸(CU)
椭圆型活塞气缸(MU)
执行元件-省空间气缸
(一)薄形气缸(CQ2系列
)
特点
:(1)行程短,缸体为方形
(2)缸筒与无杆侧端盖压铸为
一体,杆侧用弹性挡圈固定
(3)多种安装形式
执行元件-省空间气缸
(二)自由安装型气缸
特点
: (2)缸筒与杆侧端盖压铸为
一体,杆侧用弹性挡圈固定
(1)行程短，缸体为长方形
执行元件-省空间气缸
(三)椭圆形活塞气缸(MU系列)
特点:(1)活塞为椭圆形,径向可减半-扁平气缸
(2)可保证杆不回转
执行元件-高精度气缸
(一)双出杆气缸(CXS系列)
1、结构：将两个单杆薄型气缸并联成一体。
2、特点：耐冲击, 抗回转精度高
执行元件-高精度气缸
(二)带导杆气缸(MG系列)
１、结构：将与活塞杆平行的两根导杆与气缸组成一体．
２、特点：
(1)结构紧凑
(2)导向精度高
(3)承受横向负载能力
强
执行元件-高精度气缸
3、支承
（1）滑动支承式：耐磨性好，承受横向负载
比止动气缸大2倍以上，适合作止动器
执行元件-高精度气缸
（2）滚动导向支承式：可作高精度平滑运动，
寿命长，适合在传送带上推移和提升工作。
执行元件-高精度高精度气缸
4、场合：适合输送线上的推出、提升、限位。
执行元件-带锁气缸
端锁气缸
file:///D:%5C%E6%88%91%5C%E5%B7%A5%E4%BD%9C%5C%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99%5C04%
执行元件-带锁气缸
带锁气缸
用于高精度的中途停止、异常事故的紧
急停止和防止下落，以确保安全
特殊气缸-----双出杆气缸
量量 Rod CylinderRod Cylinder의의 適用例適用例
特殊特殊气气缸缸----------双双倍出力倍出力气气缸缸 ––XC12XC12
特殊特殊 气气缸缸----------双双行程行程气气缸缸 –XC1–XC100
无杆气缸：MY、CY
磁力耦合式无杆气缸：磁力耦合式无杆气缸：CYCY
机械连接式无杆气缸机械连接式无杆气缸MYMY
活塞杆中空前气缸ZCUK
摆动气缸
分类：分类： 叶片式叶片式
齿轮齿条式齿轮齿条式
file:///D:%5C%E6%88%91%5C%E5%B7%A5%E4%BD%9C%5C%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99%5C04%
file:///D:%5C%E6%88%91%5C%E5%B7%A5%E4%BD%9C%5C%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99%5C04%
摆动气缸（齿轮齿条型）CRA1
Rack & Pinion typeRack & Pinion type
摆动气缸（叶片式）摆动气缸（叶片式）CRBCRB
Vane typeVane type
搬运工件时夹工件用的气动元件。
气爪
气爪
工作原理
file:///D:%5C%E6%88%91%5C%E5%B7%A5%E4%BD%9C%5C%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99%5C04%
气缸的选用
file:///D:%5C%E6%88%91%5C%E5%B7%A5%E4%BD%9C%5C%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99%5C04%
1. 1. 负载的计算负载的计算
W
W
W
W
F = uW
F = K(夹紧力)
F = W
2. 理理论论输输出出力力：：指指在在气气缸缸处处于于静静止止状状态态下下，，作作用用在在活活
塞有效截面积上的气体产生的压力或者推力。塞有效截面积上的气体产生的压力或者推力。
以双作用气缸为例：以双作用气缸为例：
FF00 = = π/4• ((π/4• ((P0+)D+)D0022- (- (P1+ ) D+ ) D1122))))
P0、 P1: Kgf/cm2
D0、 D1: cm
P
0
P
1
F
.速度速度
普普通通气气缸缸的的速速度度范范围围大大约约为为5050～～500500mm/smm/s，，低低于于5050mm/smm/s时时，，容容易易出出现现爬爬行行；；高高于于
500500mm/smm/s时时，，需需要要改改善善加加工工精精度度、、密密封封材材质质、、缓缓冲冲性性能能，，减减小小摩摩擦擦力力；；设设计计时时真真
正需要考虑的是气缸的最大速度。正需要考虑的是气缸的最大速度。
气缸的最大速度一般取平均速度的气缸的最大速度一般取平均速度的倍；倍；
.负载率负载率ηη：：气缸轴向负载力气缸轴向负载力FF与气缸理论输出力与气缸理论输出力FF00之比之比
运动状态 静负载
水平 垂直
500mm/s 500mm/s 500mm/s 500mm/s
ηη 70% 50% 30% 50% 30%
高速或者高频动作，ηη需要更小，如果需要，特别商讨需要更小，如果需要，特别商讨
气缸设计
要避免横向负载和偏心负载
对气缸的影响，提高安装精
度，使影响达到最小；
1. 采用支撑面承受弯矩
气缸设计
2. 行程较长时，即使是较小的径向负载也是很恶劣的，
建议加装导杆
3. 采用浮动接头，同时提高安装精度，防止偏
心负载
气缸设计
4. 缩短力臂，改善活塞杆受力状
况
气缸设计
