液压缸结构及原理
液压油缸的结构及工作原理
液压油缸的结构及工作原理液压油缸是一种主要应用于机械和工业设备的液压系统中的元件，它是一种能够将压缩空气或液体转化为基于压力驱动的直线运动的装置。
在现代工业中，液压油缸广泛应用于各种机械、机床、冶金设备、造船、军工以及石油化工等领域。
此篇文章将详细介绍液压油缸的结构与工作原理。
一、液压油缸的结构液压油缸主要由缸筒、缸盖、活塞、密封圈、杆等基本部件构成。
1.缸体：缸体是液压油缸内的主体部件，通常采用无缝钢管或铸造而成，其内壁平滑。
缸体与缸盖固定在一起，并通过螺纹或卡簧连接到其他部件上。
2.缸盖：缸盖是液压油缸顶部的盖子，通常由铁或铝制成，固定在缸体的一端，用于密封和支撑活塞，并与其他部件形成紧密连接。
在缸盖上还配有进口和出口，用于液体的顺序进入和排出。
3.活塞：活塞是一个密封工作的部件，它与缸体紧密相连，并与缸体内的密封形成密封腔，防止液压油泄漏或外部杂质的进入。
活塞与杆连接，使其能够与缸体内的液体进行压力交换。
活塞杆可以分为单向杆、双向杆、中空杆等多个种类。
4.密封圈：密封圈是液压油缸中的重要部件，用于防止液体泄漏，保证油缸的密封性。
密封圈通常由丁基橡胶、氟橡胶或聚氨酯等材料制成，具有良好的耐油性和耐高温性能。
5.杆：杆是活塞的延伸部分，将活塞上的力传递给其他部件。
杆的材料通常采用高强度合金钢或不锈钢等材料。
二、液压油缸的工作原理液压油缸的工作公式为：F=S×P，其中F是作用在杆上的力，S是活塞面积，P是压力。
液压油缸的工作原理是通过压力传输介质（一般为液体）的作用，来实现液压能量的转换，从而驱动活塞杆实现直线运动。
具体来说，当压力传输介质进入液压油缸时，液体将会推动活塞向前运动，压缩空气或液体同时驱动活塞杆，并将杆上的力传递给机械设备或其他装置。
当液体被冲出时，活塞杆将返回原位置，完成一个工作周期。
在液压油缸的工作过程中，液体需要保持在一定的压力范围内，以确保液压油缸的稳定工作。
在设计液压系统时，需要合理调整压力、流量和工作介质的选择，从而达到最佳的操作效果。
液压缸工作原理
液压缸工作原理液压系统广泛应用于各个工业领域中，而液压缸作为其中重要的组成部分，其工作原理对于理解整个系统的运行机制至关重要。
本文将介绍液压缸的工作原理，并探讨其在工程中的应用。
一、液压缸的基本结构液压缸是由缸体、活塞、活塞杆、密封元件等部分组成。
其中，缸体是液压缸的主体结构，由耐压强度高的金属材料制成。
活塞则是在缸体内可以移动的部件，它连接了活塞杆和缸体，并通过密封元件与缸体形成密封空间。
二、液压缸的工作原理1. 压力传递液压缸的工作原理基于压力传递。
当液体被泵入缸体内时，液体的压力通过缸体传递给活塞，从而产生力。
液体通过密封元件的作用，使缸体与活塞之间形成了密封空间，保证了压力的传递效果。
2. 动力转换液压缸的工作原理还涉及到动力转换。
液压缸通过接受压力传递的液体力量，将液压能转变为机械能。
当液体压力作用于活塞上时，活塞会受到推动力，并沿着缸体内壁移动。
而活塞杆则通过与活塞的连接，将活塞上的力传递给外部工作负荷。
3. 控制调节液压缸的工作原理还包括控制调节。
液压缸的运动速度和力量可以通过控制液体的流量和压力来调节。
通过调整液体的流入和流出速度，可以控制液压缸的运动速度。
而通过调节液体的压力大小，可以实现对液压缸的力量调节。
三、液压缸的应用液压缸的广泛应用于各个工程领域中，包括机械制造、工程建设、冶金矿山等。
其中，液压缸主要用于以下几个方面：1. 机械加工在机械加工领域，液压缸被广泛应用于各类机床设备中。
例如，数控机床中的切削加工、弯曲成型等过程都需要借助液压缸来实现力的传递和机械运动。
2. 工程建设在工程建设领域，液压缸通常用于起重设备、挖掘机械等工程机械中。
液压缸能够提供足够的力量，使得这些机械能够顺利地完成各项工程任务。
3. 冶金矿山在冶金矿山领域，液压缸常用于滚动轧机和矿山起重设备中。
液压缸的高效力量传递和稳定性能，能够提高生产效率，并确保设备的安全可靠运行。
综上所述，液压缸作为液压系统中的重要组成部分，其工作原理基于压力传递、动力转换和控制调节。
液压缸结构及原理
液压缸结构及原理液压缸是一种将液体能量转化为机械能的装置，通常由液压缸筒体、活塞、活塞杆、密封件、液体进出口阀等组成。
液压缸工作时，液压油进入筒体内，使活塞杆产生线性运动。
液压缸的结构：1.液压缸筒体：通常由钢管制成，内外表面都有高精度的光洁度和硬度，以确保活塞在筒体内的运动平稳。
2.活塞：位于筒体内部的圆柱形零件，与筒体间形成密封腔。
活塞朝向其中一端推进，液压油将被压缩在活塞与筒体之间。
3.活塞杆：将活塞与外部机构连接在一起，由高强度材料制成。
活塞杆的一端与活塞连接，另一端可以连接机械装置。
4.密封件：位于活塞与筒体之间，起到密封液压油的作用。
常用的密封件有O形圈、V型密封圈等，能够有效防止液压油泄漏。
5.液体进出口阀：液压缸内部通过液体进出口阀进出液压油。
进口阀控制液压油进入液压缸腔体，出口阀控制液压油返回液压装置。
液压缸的工作原理：液压缸根据帕斯卡原理工作，即在闭合容器内的液体任何地方产生的压力，都会均匀传递给该容器的各个位置。
液压缸的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.液体进入：当液压油被泵送进液压缸时，液压油通过进口阀进入液压缸筒体的密闭腔体中。
2.活塞运动：液压油的进入使得液压缸腔体内的液体压力增加，使活塞朝着液压油的方向移动。
3.机械能输出：活塞杆连同活塞一起向外运动，可以将机械能传递给外部装置。
4.液压油排出：当液压缸工作完成后，需要将液压油排出。
此时，进口阀关闭，出口阀打开，液压油通过出口阀流回液压装置。
液压缸的工作过程是一个封闭的循环。
通过控制液压油的进出口阀，可以实现液压缸的运动方向、速度和力的控制。
液压缸在工业上被广泛应用，用于起重机、铁路机车、工程机械等领域。
液压缸工作原理
液压缸工作原理液压缸是一种通过液压能量来产生线性运动的执行元件。
液压缸通常由缸筒、活塞、活塞杆、密封件和连接件等部件组成。
液压缸通过液压油的压力来产生推力，从而实现工作装置的线性运动。
下面将详细介绍液压缸的工作原理。
1. 液压缸的基本结构液压缸的基本结构包括缸筒、活塞、活塞杆、密封件和连接件等部件。
缸筒是一个密封的容器，内部充满液压油。
活塞是密封在缸筒内的活动部件，活塞杆则是与活塞连接的部件，通过活塞杆可以传递推力。
密封件主要用于防止液压油泄漏，保证液压缸的正常工作。
连接件则用于连接液压缸与其他部件，如工作装置等。
2. 液压缸的工作原理液压缸的工作原理是利用液压油的压力来产生推力，从而实现线性运动。
当液压油进入液压缸的缸筒内时，液压油的压力作用在活塞上，活塞受到压力的作用产生推力，推动活塞杆向外运动。
反之，当液压油从液压缸的缸筒内排出时，活塞受到外部的作用力，从而产生向内的运动。
通过控制液压油的流入和流出，可以实现液压缸的正常工作。
3. 液压缸的工作过程液压缸的工作过程一般包括四个阶段：进油、工作、排油和回程。
进油阶段是指液压油进入液压缸的缸筒内，活塞受到压力产生推力向外运动的过程。
工作阶段是指液压缸根据需要完成工作的阶段，活塞保持在一定的位置，输出力或位移。
排油阶段是指液压油从液压缸的缸筒内排出，活塞受到外部作用力向内运动的过程。
回程阶段是指活塞恢复到初始位置的过程，为下一个工作循环做准备。
4. 液压缸的应用领域液压缸广泛应用于各种工业领域，如冶金、矿山、建筑、机械、航空航天等。
在冶金领域，液压缸常用于冶炼设备的启闭、夹紧和卸料等工序。
在矿山领域，液压缸常用于采矿设备的提升、输送和支撑等工序。
在建筑领域，液压缸常用于起重机、挖掘机和压路机等设备的动作执行。
在机械领域，液压缸常用于液压机床、注塑机和起重设备等设备的动作执行。
在航空航天领域，液压缸常用于飞机起落架、襟翼和方向舵等部件的动作执行。
总之，液压缸是一种通过液压能量来产生线性运动的执行元件，其工作原理是利用液压油的压力来产生推力，从而实现工作装置的线性运动。
汽车液压缸的工作原理与结构设计
汽车液压缸的工作原理与结构设计汽车液压缸是一种常见的液压执行器，它在汽车工业中扮演着至关重要的角色。
它主要用于转换液压能为机械能，实现汽车的运动控制和力量传递。
本文将详细介绍汽车液压缸的工作原理和结构设计。
一、工作原理液压缸的工作原理基于帕斯卡定律，即在封闭的液体中，压力传递是均匀并且保持不变的。
通过液压缸内部的活塞和密封件，液体可以在缸内进行无阻碍的往复运动。
液压缸的工作过程可以简要概括为以下几个步骤：1. 液体供给：液体通过液压泵从液体储备器中供给液压缸。
液体被压力推至液压缸的缸体内部。
2. 压力传递：液体的压力被传递至液压缸内的活塞上。
根据帕斯卡定律，所有施加在液体上的压力都会均匀传递给同一液体的每一个部分。
3. 缸体伸缩：当液压缸内活塞上施加的压力超过外部负荷力时，液压缸会开始伸缩。
这时，液压缸的功效就发挥出来了，它可以提供足够的力量推动汽车的运动。
4. 压力释放：当液压缸需要停止运动或者运动方向改变时，液体的压力将会被释放。
这通过液压缸内的阀门来实现，阀门的开启和关闭控制了液体的流动。
5. 循环再生：液体流回液体储备器进行再次循环使用。
如此一来，液压缸可以持续不断地工作。
二、结构设计汽车液压缸的结构设计通常分为以下几个组成部分：1. 缸体：液压缸的缸体承载着液体和气体的压力，因此需要具备足够的强度和刚性。
一般情况下，缸体由优质的合金钢制成，以确保其在高压情况下不会出现变形或破裂。
2. 活塞：液压缸内的活塞是液压能到机械能的转换器。
它通常由高硬度的合金材料制成，表面经过特殊处理以提高耐磨性和密封性。
活塞上通常安装有活塞环，用于保持液体的密封和防止泄漏。
3. 密封件：液压缸内的密封件起到密封液体的作用。
常见的密封件包括O型圈、密封环等，它们能够在高压情况下有效防止液体泄漏，并保持液体的压力。
4. 阀门：液压缸的阀门控制液体的流动，实现液压缸的伸缩和停止。
阀门通常由电磁阀、手动阀或脚踏阀等形式组成，根据具体的应用需求进行选择。
柱塞式液压缸结构和工作原理
柱塞式液压缸结构和工作原理柱塞式液压缸结构和工作原理液压系统在工程领域中被广泛应用，柱塞式液压缸作为其中的关键元件之一，承担着转换液压能为机械能的重要任务。
本文将从浅入深地解释柱塞式液压缸的结构和工作原理。
结构介绍柱塞式液压缸由柱塞、缸体、缸盖、活塞杆和密封装置等组成。
其中，柱塞是液压系统中的关键部件，用于接受液压能并执行力或运动。
具体结构如下：1.缸体：柱塞式液压缸的外壳，通常由高强度合金材料制成，以承受高压力和重载。
2.缸盖：位于液压缸的一端，起到密封和支撑作用。
3.柱塞：是圆柱形的活塞，从一端固定，可沿缸体轴向运动。
它由高强度金属制成，以承受高压。
4.活塞杆：与柱塞连接，并从缸盖的另一端伸出。
它在液压缸外部进行连接，用于传递力或运动。
5.密封装置：用于确保液压缸的密封性。
常见的密封装置有活塞密封环、活塞杆密封件等。
工作原理柱塞式液压缸的工作原理可以简单概括为液压能的转换。
具体步骤如下：1.液体进入液压缸：当液压泵提供液压能时，油液进入液压缸的入口，并经过液压阀控制进出。
2.油液施加压力：液压泵提供的液压能使油液施加压力在柱塞上。
由于柱塞的受力面积较大，液压力转化为机械力。
3.柱塞运动：当液压力超过与之相对抗的外界力时，柱塞会沿轴向运动，推动活塞杆实现力或运动。
4.柱塞回程：当液压压力减小或液压阀关闭时，柱塞受到外力的作用而发生回程。
总结起来，柱塞式液压缸通过液体的压力驱动柱塞运动，将液压能转化为机械能。
其结构紧凑、可靠性高，并且可以在大范围的工况下工作，因此在工程领域中得到了广泛的应用。
以上就是柱塞式液压缸结构和工作原理的内容，希望对读者有所帮助。
当液压泵提供液压能时，液体进入液压缸。
这些液体通过液压阀进行控制进出，并施加压力在柱塞上。
柱塞是柱形的活塞，由高强度金属制成。
它在一端固定，可以沿着缸体的轴向运动。
柱塞的运动由液压力控制。
当液压力超过外界施加的相对抗力时，柱塞沿轴向运动，推动活塞杆实现力或运动。
液压缸的工作原理和结构
液压缸的工作原理和结构●液压缸的工作：液压缸用于把液体转换成直线运动的大多数用途，有时也被称为直线执行器。
液压缸被制成不同的直径、行程长度和安装方式。
它们可按结构分成四种类型：拉杆式、螺纹式、焊接式和法兰式．有时也被制成使用卡坏．面积＝π／4xD2或面积：0.7854×D2当计算返回行程所建立的力时，压力么有作用在活塞的杆面积上，因而须从总活塞面积减去杆面积。
●液压缸基本结构：油缸的主要零件有缸头、缸盖、缸简、活塞、活塞杆、导向套、密封件和拉杆。
缸头和缸盖通常由轧钢或铸铁制作。
缸筒通常是采用无缝钢管，内孔加工到很高的表面光洁度，可减小内摩擦力和延长密封件寿命。
活塞大多数由铸铁或钢制作作，采用若干种方法把活塞固定于活塞杆上。
缓冲在大多数缸上是一个有货的选项并且往往可以加设而不改变轮廓尺寸。
活塞杆一般是高强度钢，经表面渗碳淬火、磨削、抛光和镀硬铬以便耐磨损和耐腐蚀。
腐蚀性气氛条件通常需要不锈钢的杆．该杆可以镀铬以便耐磨损。
导向套用以活塞杆前后移动时支承它，大多数用球墨铸铁制作而且通常无须拆开整个缸即可拆下。
杆密封装置通常在外侧包括一个防尘圈以便从杆上去除尘土和污染．并防止被吸入，一个主密封件用来密封缸压力，高压油缸还需在主密封前增加油压缓冲圈，降低主密封圈承受的油压，提高主密封圈的密封效果及寿命．密封件一般由丁晴橡胶、聚氨脂、氟橡胶或填充聚四氟乙烯（PTFE）制作。
一般来说，O形圈用于静密封场合如缸筒与导向套、活塞与杆等，Y形密封圈、V形密封圈或组合密封用来密封活塞和活塞杆。
活塞支撑环使用派克生产的特殊高分子材料产品。
拉杆通常是带有切削或搓制螺纹的高强度钢。
用适当的扭矩预应力处理以防承受压力是零件分离并降低对锁紧螺母的需要，尽管有时使用锁紧螺母。
●液压缸的基本作用形式：标准双作用：动力行程在两个方向并且用于大多数应用场合：单作用缸：当仅在一个方向需要推力时，可以采用一个单作用缸；双杆缸：当在活塞两侧需要相等的排量时，或者当把一个负载连接于每端在机械有利时采用，附加端可以用来安装操作行程开关等的凸轮．弹簧回程单作用缸：通常限于用来保持和夹紧的很小的短行程缸。
油缸结构及工作原理
油缸结构及工作原理
油缸是一种常见的液压元件，主要用于转换液体压力能为机械能，实现线性运动或者力的传递。
油缸的结构通常由缸体、活塞和油封三部分组成。
缸体是油缸的外壳，通常采用铸铁或者钢制成。
缸体内部分为两个大小不同的腔室，一个是活塞腔，另一个是油液腔。
活塞是油缸内部的可移动组件，主要由活塞头和活塞杆组成。
活塞头与活塞杆通过螺纹连接在一起。
油封是油缸中用于防止液体泄漏的组件，通常安装在活塞腔和油液腔之间，可有效防止液体泄漏。
油缸的工作原理是基于液压原理。
当液体通过油缸的入口进入到油液腔时，由于入口处的压力，液体将对活塞施加压力。
这个压力会使活塞向外运动，同时驱动活塞杆和与其连接的外部装置。
反之，如果液体从油缸的出口流出，液体将对活塞施加反向的压力，使活塞向内运动。
通过控制液体进入和流出的流量和压力，可以实现对活塞的精确控制和力的传递。
总之，油缸通过液体压力能实现力的传递和线性运动，广泛应用于工程机械、航空航天、汽车制造等领域。
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第４章 液压缸
⑵ 有杆腔进油 ，如图4-3b所示，液压油从有杆腔进入，其压力为p1、流 量为q，无杆腔回油，其压力为p2，推动活塞向左运动。则液压缸产生的 推力F2和速度v2为：
F2 p1A2 p2 A1 4
D2 d 2
p1
4
D2 p2
(4-5)
4.1.1 活塞式液压缸
活塞式液压缸有双杆活塞缸和单杆活塞缸两种结构。
1.双杆活塞缸 双杆活塞缸的两端都有活塞杆伸出，按其安装方式的不同，有缸固
定和杆固定两种。
第４章 液压缸
⑴ 双杆活塞缸采用缸固定如图4-1所示，液压缸的缸筒1、活塞2、活 塞杆3和工作台4，工作台与活塞杆连接成一体。若油液进入液压缸的 左腔，液压缸右腔的油液回油箱，则在油液压力的作用下，活塞连同 工作台一起向右运动。若改变油液进、出液压缸的方向，则液压缸及 工作台一起向左运动，图中虚线位置。从图4-1可知，双杆活塞缸采用 缸固定其工作台的最大活动范围约为活塞有效行程的三倍。因此这种 安装方式占地面积较大，常用于小型机床设备。
第４章 液压缸
第４章 液压缸
⑶ 双杆活塞缸的推力及速度的计算，一般情况下两个活塞杆的直径相 等，当液压缸一腔进油而另一腔回油时，两个方向的运动速度和推力
是相等的。当油液的输入流量为q、输入压力为p1和输出压力为p2时，
液压缸的推力F和速度v分别为：
F
p1
p2
A
4
D2 d 2
p1 p2
F1
p1 A1
p2 A2
4
D 2 p1
4
D2 d 2
p2
v1
q A1
4q
D 2
式中 Al——无杆腔的有效工作面积，A1 =πd2/4；
A2——有杆腔的有效工作面积，A2 =
4
D2 d 2
(4-3) (4-4)
第４章 液压缸
a)
b)
c)
图4-3 单杆活塞缸
a)无杆腔进油 b)有杆腔进油 c)差动连接
第5章 液压缸
第４章 液压缸
第４章 液压缸
液压缸是完成往复直线运动的执行元件， 它是将液体的压力能转换成机械能的能量转换 装置，其输入参数主要是压力和流量，输出参 数主要是力和位移。液压缸结构简单、工作可 靠，应用广泛。
第４章 液压缸
4.1 液压缸的类型与特点
液压缸的类型较多，按其作用方式分类，可分为单作用式和双作用 式两大类。
单作用式液压缸在液压力作用下只能朝着—个方向运动，其反向运 动需要依靠重力或弹簧等外力实现。
双作用式液压缸依靠液压力可实现正、反两个方向的运动。 液压缸按其结构形式的不同，可分为活塞式、柱塞式，摆动式、 伸缩式等形式，其中以活塞式液压缸应用最多。
1
2
3
4
v
p 、q
l
l
p l
图4-1 双杆活塞缸采用缸固定 1－缸筒 2－活塞 3－活塞杆 4－工作台
第４章 液压缸
第４章 液压缸
⑵ 双杆活塞缸采用杆固定如图4-2所示，图4-2a中，活塞杆3为实心 并且固定，缸筒1和工作台4连接在一起，若油液进入液压缸的左腔， 液压缸的右腔回油箱，则在油液压力的作用下，缸筒和工作台一起向 左运动。但是，由于缸筒是运动的，与其相连的进、出油管需要采用 软管连接。为了避免油管运动，可将活塞杆做成空心的，如图4-2b所 示，此时油管与活塞杆相连。
压力，故活塞向右移动，同时使有杆腔的油液流入无杆腔，此时液压缸产 生的推力F3和速度v3为：
F3
p1A1
A2
4
d 2 p1
(4-8)
v3
q A1 A2
4q
d 2
(4-9)
若将F1、F2、F3和v1、v2、v3分别比较便可看出：Fl＞F2、F3，v1＜ v2、v3，即无杆腔进油时产生的推力大、速度低；差动连接和有杆腔进油 时产生的推力小、速度高。所以，单杆活塞缸常用在“快进(差动连接)→ 工进(无杆腔进油)→快退(有杆腔进油)”的液压系统中。
从图4-2可以看出，这种活塞缸工作台的最大活动范围约为液压缸 有效行程的两倍，因此占地面积较小，适用于中型及大型机床。
第４章 液压缸
1
2
3
4 v
1
2
3
4
v
p 、q l
p 2 l
p 、q l
p 2
l
a)
b)
图4-2双杆活塞缸采用杆固定
a)实心双杆式 b)空心双杆式 1－缸筒 2－活塞 3－活塞杆 4－工作台
第４章 液压缸
2.单杆活塞缸 单杆活塞缸也有缸固定式和杆固定式两种安装方式，无论是缸固定
还是杆固定，其工作台的最大活动范围约为活塞有效工作行程的两倍。 单杆活塞缸左右两腔的有效工作面积不相等，因此，两个方向产生的推 力和速度也都不相等。下面以缸固定式为例分别予以讨论。
(4-3)
⑴ 无杆腔进油，如图4-3a所示，液压油从无杆腔进入，其进油压力 为p1、流量为q，有杆腔回油，其回油压力为p２，推动活塞向右运动， 则液压缸产生的推力F1和速度v1为：
如果要求v2=v3时，可得：d =0.707D。 上述活塞缸都是双作用式的，双杆活塞缸在机床中应用较多，单杆活
塞缸则广泛地应用于各种工程机械中。
第４章4.1液.2压柱缸 塞式液压缸
柱塞式液压缸如图4-4a所示，图中柱塞1，缸筒2，工作台3。这是— 种单作用式液压缸。其柱塞1和缸筒2不直接接触，运动时由缸盖上的导 向套来导向，因此缸筒内壁只需粗加工，而柱塞为外圆表面容易加工， 故加工工艺性好。它特别适用于行程较长的场合，如龙门刨床。此外， 常应用于液压升降机、自卸卡车、叉车和轧机平衡系统。为了实现工作 台的双向运动，柱塞缸可成对反向布置，如图4-4b所示。
v q
4q
A D2 d 2
(4-1) (4-2)
式中 A ——活塞的有效工作面积，A=π(D2-d2)/4； p1 ——液压缸的进油腔压力； p2 ——液压缸的回油腔压力，若液压缸的出口直接接油箱，p2≈0； D ——活塞的直径； d ——活塞杆的直径； F ——液压缸的推力； v ——液压缸的运动速度； q ——输入液压缸的流量。
q
4q
v2
A2
D2 d 2
(4-6)
如果把两个方向上输出速度v2和v1的比值称为速比系数，并记作，则
v2 v1
D2 D2 d 2
1
1 d / D2
(4-7)
故活塞杆直径越小，速比系数越小，活塞在两个方向上的运动速度 差值越小。
第４章 液压缸
⑶ 液压缸的差动连接 ，当单杆活塞缸左右两腔相互接通并同时输入液压 油时，称为“差动连接”。采用差动连接的液压缸称为差动液压缸。如图43c所示，假设液压缸固定，因差动液压缸无杆腔的液压力大于有杆腔的液