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文檔簡介
1、<p><b> 機械設(shè)計課程設(shè)計</b></p><p><b> 目錄</b></p><p><b> 1 前言3</b></p><p><b> 2 設(shè)計任務(wù)書3</b></p><p> 3傳動方案的分析和擬定(附傳動方
2、案簡圖)4</p><p> 4 電動機的選擇4</p><p> 4.1 電動機功率選擇4</p><p> 4.2 電動機轉(zhuǎn)速選擇4</p><p> 4.3 總傳動比計算和分配各級傳動比5</p><p> 5 傳動裝置運動和動力參數(shù)計算5</p><p> 5.
3、1 各軸轉(zhuǎn)速的計算5</p><p> 5.2 各軸功率的計算5</p><p> 5.3 各軸扭矩的計算5</p><p> 6 傳動零件的設(shè)計計算5</p><p> 6.1 高速級齒輪傳動的設(shè)計計算5</p><p> 根據(jù)表11.8,高速軸齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì),硬度為240~260HBS5
4、</p><p> 6.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算7</p><p><b> 7軸的設(shè)計計算8</b></p><p> 7.1高速軸最小軸徑計算8</p><p> 7.2低速軸的設(shè)計計算8</p><p> 7.2.1低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計9</p><p
5、> 7.2.2低速軸的彎扭組合強度校核10</p><p> 7.3 中間軸的設(shè)計計算11</p><p> 8滾動軸承的選擇和計算11</p><p> 8.1 高速軸和中間軸上滾動軸承的選擇11</p><p> 8.2 低速軸上滾動軸承的選擇和計算11</p><p> 9聯(lián)軸器的選擇
6、12</p><p> 9.1 輸入軸聯(lián)軸器的選擇12</p><p> 9.2 輸出軸聯(lián)軸器的選擇12</p><p> 10鍵聯(lián)接的選擇和計算12</p><p> 10.1高速軸和中間軸上鍵聯(lián)接的選擇12</p><p> 10.2 低速軸上鍵聯(lián)接的選擇和計算12</p>&l
7、t;p> 11潤滑方式、潤滑劑牌號及密封裝置的選擇13</p><p> 11.1 潤滑方式13</p><p> 11.2 潤滑油牌號13</p><p> 11.3密封裝置13</p><p> 12其他技術(shù)說明13</p><p><b> 13 結(jié)束語13</b&
8、gt;</p><p><b> 設(shè)計小結(jié):13</b></p><p><b> 參考資料14</b></p><p><b> 1 前言</b></p><p> 本學期學了機械設(shè)計,在理論上有了一些基礎(chǔ),但究竟自己掌握了多少,卻不清楚。并且“紙上學來終覺淺,要
9、知此事需躬行”。正好學校又安排了課程設(shè)計,所以決定這次一定要在自己能力范圍內(nèi)把它做到最好。</p><p><b> 2 設(shè)計任務(wù)書 </b></p><p> 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書</p><p> 專業(yè) 班級 設(shè)計者 學號 </p><p>
10、 設(shè)計題目:帶式輸送機傳動裝置二級斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計</p><p> 設(shè)計帶式輸送機傳動系統(tǒng)。采用兩級圓柱齒輪減速器的傳動系統(tǒng)參考方案(見圖)。</p><p> 帶式輸送機由電動機驅(qū)動。電動機1通過聯(lián)軸器2將動力傳入良機圓柱齒輪減速器3,在通過聯(lián)軸器4,將動力傳至輸送機滾筒5,帶動輸送帶6工作。</p><p><b> 原始數(shù)據(jù):</
11、b></p><p> 輸送帶有效拉力F=2800N</p><p> 輸送機滾筒轉(zhuǎn)速n=60r/min (允許誤差±5%)</p><p> 輸送機滾筒直徑D=350mm</p><p> 減速器設(shè)計壽命為10年(250天/年)。</p><p><b> 工作條件:</b&
12、gt;</p><p> 兩班制(15h/天),常溫下連續(xù)工作;空載起動,工作載荷平穩(wěn),單向運轉(zhuǎn);三相交流電源,電壓為380/220伏。</p><p> 設(shè)計任務(wù):1、減速器裝配圖1張(0號或1號圖紙);</p><p> 2、零件圖2張(低速軸及上面大齒輪,3號或號圖紙)</p><p> 3、設(shè)計計算說明書一份</p>
13、;<p> 設(shè)計期限:2008年6月23日至2008年7月4日</p><p> 頒發(fā)日期:2008年6月23日</p><p> 3傳動方案的分析和擬定(附傳動方案簡圖)</p><p> 題目要求設(shè)計帶式輸送機傳動裝置,二級斜齒圓柱齒輪減速器,為了提高高速軸的剛度,應(yīng)是齒輪遠離輸入端,為了便于浸油潤滑,軸需水平排放,任務(wù)書中給出的參考方案可
14、以采用。</p><p><b> 4 電動機的選擇</b></p><p> 4.1 電動機功率選擇</p><p> 因為本傳動的工作狀況是:載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)(IP44)系列的電動機。</p><p> 選擇電動機功率Ped</p><p> 設(shè):工作機(
15、卷筒)所需功率PW</p><p><b> 卷筒效率ηW</b></p><p> 電機至卷筒軸Ⅲ的傳動總效率ηa(減速器效率)</p><p><b> 電機需要的功率Pd</b></p><p><b> 取</b></p><p> 4
16、.2 電動機轉(zhuǎn)速選擇</p><p><b> 查手冊取</b></p><p> 選定電機為Y112m-4</p><p> 4.3 總傳動比計算和分配各級傳動比</p><p> 5 傳動裝置運動和動力參數(shù)計算</p><p> 5.1 各軸轉(zhuǎn)速的計算</p><
17、p> 5.2 各軸功率的計算 </p><p> 5.3 各軸扭矩的計算</p><p> 6 傳動零件的設(shè)計計算</p><p> 6.1 高速級齒輪傳動的設(shè)計計算</p><p> 根據(jù)表11.8,高速軸齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì),硬度為240~260HBS</p><p> 因為是普通減速器,由表11
18、.20選精度等級為8,要求齒面粗糙度Ra≤3.2~6.3μm。圓周速度小于等于10m/s。</p><p> 由于該減速器是閉式齒輪傳動,且齒面為硬度HBS小于350的軟面齒,齒面點蝕是主要的失效形式。應(yīng)先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算,確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸,然后再按彎曲疲勞強度校核齒根的彎曲強度。</p><p> 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪,可應(yīng)用式(11.36)求出值。</p
19、><p> 確定公式內(nèi)的各計算值</p><p> 查表11.10取K=1.1</p><p> 取小齒輪的齒數(shù),中間軸大齒輪齒數(shù) 取</p><p><b> 初選螺旋角</b></p><p><b> 查表11.19取</b></p><p&g
20、t;<b> 查表11.11取</b></p><p> 查圖11.23得 </p><p><b> 查表11.23的</b></p><p> 查圖11.26的 </p><p> 由式(11.15)的</p><p><b> 取</b&
21、gt;</p><p><b> 圓整后取</b></p><p> 圓整中心距后確定螺旋角</p><p><b> 主要尺寸計算</b></p><p><b> 取 </b></p><p> 6.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算</p
22、><p> 選用45鋼調(diào)質(zhì),硬度為217~255HBS</p><p> 因為是普通減速器,由表11.20選精度等級為8,要求齒面粗糙度Ra≤3.2~6.3μm。圓周速度小于等于10m/s。</p><p> 由于該減速器是閉式齒輪傳動,且齒面為硬度HBS小于350的軟面齒,齒面點蝕是主要的失效形式。應(yīng)先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算,確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸,然
23、后再按彎曲疲勞強度校核齒根的彎曲強度。</p><p> 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪,可應(yīng)用式(11.36)求出值。</p><p> 確定公式內(nèi)的各計算值</p><p> 查表11.10取K=1.1</p><p> 取中間軸小齒輪的齒數(shù),低速軸齒輪齒數(shù) 取</p><p><b> 初選螺旋角<
24、;/b></p><p><b> 查表11.19取</b></p><p><b> 查表11.11取</b></p><p> 查圖11.23得 </p><p><b> 查表11.23的</b></p><p> 查圖11.26
25、的 </p><p> 由式(11.15)的</p><p><b> 取</b></p><p><b> 圓整后取</b></p><p> 圓整中心距后確定螺旋角</p><p><b> 主要尺寸計算</b></p>&
26、lt;p><b> 取 </b></p><p> 齒輪4的齒頂圓直徑大于200小于500,應(yīng)做成腹板式,輪轂寬度取80mm。</p><p><b> 7軸的設(shè)計計算</b></p><p> 7.1高速軸最小軸徑計算</p><p> 此減速器的功率屬于中小功率,對材料無特殊要求
27、,故選用45鋼并調(diào)質(zhì)處理</p><p> 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑(最小直徑)</p><p> 根據(jù)表16.2的C=107~118 又由式(16.2)得</p><p> 聯(lián)軸器有鍵槽加大3%~5%的15.07~16.94mm。 取最小軸徑20mm。</p><p> 7.2低速軸的設(shè)計計算</p><p>
28、 根據(jù)表16.2的C=107~118 又由式(16.2)得</p><p> 聯(lián)軸器有鍵槽加大3%~5%的42.29~47.54mm。 取最小軸徑45mm。</p><p> 7.2.1低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> 作裝配簡圖,取齒輪與齒輪之間間距15mm,齒輪與箱體內(nèi)壁間距15mm,軸承端面到箱體內(nèi)壁距離5mm,上端軸頸長45mm,軸頭長80mm,齒
29、輪上端用軸環(huán)定位,下端用套筒定位,齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接,又各齒輪的寬度確定,作裝配簡圖如下,并標出相應(yīng)的尺寸關(guān)系。</p><p> 齒輪輪轂寬度為80mm,為保證齒輪固定可靠,該軸頸長度應(yīng)小于齒輪輪轂寬度,取為77mm。確定軸的結(jié)構(gòu)如下</p><p> 7.2.2低速軸的彎扭組合強度校核</p><p><b> 畫軸的受力圖</b&
30、gt;</p><p><b> 計算軸上受力</b></p><p><b> 計算軸承處支反力</b></p><p><b> 計算危險截面彎矩</b></p><p> 查表16.3得,滿足的條件,故設(shè)計的軸有足夠的強度,并有一定的裕度。</p>
31、<p> 7.3 中間軸的設(shè)計計算</p><p> 根據(jù)表16.2的C=107~118 又由式(16.2)得</p><p> 聯(lián)軸器有鍵槽加大3%~5%的26.36~29.63mm。 取最小軸徑30mm。</p><p> 8滾動軸承的選擇和計算</p><p> 8.1 高速軸和中間軸上滾動軸承的選擇</p&
32、gt;<p> 因為是斜齒輪所以選角接觸球軸承,高速軸軸頸直徑25mm,中間軸軸頸直徑30mm,可分別選用7205C、7206C軸承。</p><p> 8.2 低速軸上滾動軸承的選擇和計算</p><p> 因為是斜齒輪所以選角接觸球軸承,低速軸軸頸直徑55mm,可選用7211C軸承。</p><p> 查表17.7得, </p&
33、gt;<p> 所以A端壓緊,B端放松。</p><p> 對A端, 對B端,</p><p> 查表17.10得, </p><p><b> 查表17.11得,</b></p><p> 查手則得7211C軸承Cr=52800N.取ε=3,</p><p>
34、; 軸承要求壽命為 250×10×15=37500h. 所以軸承滿足要求。</p><p><b> 9聯(lián)軸器的選擇</b></p><p> 9.1 輸入軸聯(lián)軸器的選擇</p><p> 電動機Y112M-4的軸徑為28mm,軸頭長60mm;減速器輸入軸軸頭直徑20mm,長42mm。所以可選用。</p>
35、<p> 9.2 輸出軸聯(lián)軸器的選擇</p><p> 減速器輸出軸軸頭直徑45mm,長80mm,卷筒軸直徑45mm,長90mm。所以可選用。</p><p> 10鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p> 10.1高速軸和中間軸上鍵聯(lián)接的選擇</p><p> 高速軸上鍵聯(lián)接用于固定聯(lián)軸器的周向運動,軸頭直徑20mm,長
36、42mm,且聯(lián)軸器軸孔為J型,鍵可選用C型鍵。根據(jù)設(shè)計手冊查得,軸的直徑為17~22mm時,鍵的公稱尺寸為6×6,鍵的長度可選40mm。所以選定鍵為 鍵C6×40 GB1096-79(90)。</p><p> 中間軸上鍵聯(lián)接用于固定齒輪的周向運動,軸頸直徑36mm,長為43mm、73mm。根據(jù)設(shè)計手冊查得,軸的直徑為30~38mm時,鍵的公稱尺寸為10×8,鍵的長度可選36mm
37、、63mm。所以選定鍵為 鍵10×36 GB1096-79(90)、鍵10×63 GB1096-79(90)。</p><p> 10.2 低速軸上鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p> 低速軸上鍵聯(lián)接用于固定聯(lián)軸器的周向運動和齒輪的周向運動,軸頭直徑45mm,長80mm,且聯(lián)軸器軸孔為J型,鍵可選用C型鍵;軸頸直徑66mm,長為74mm。根據(jù)設(shè)計手冊查得,軸的直徑
38、為44~50mm時,鍵的公稱尺寸為14×9,鍵的長度可選70mm。軸的直徑為65~75mm時,鍵的公稱尺寸為20×12,鍵的長度可選63mm。所以選定鍵為 鍵C14×70 GB1096-79(90)、鍵20×63 GB1096-79(90)。</p><p><b> 鍵聯(lián)接強度的校核:</b></p><
39、p> 查表8.2得,(鑄鐵) (鋼)</p><p> 所以鍵聯(lián)接滿足強度要求。</p><p> 11潤滑方式、潤滑劑牌號及密封裝置的選擇</p><p><b> 11.1 潤滑方式</b></p><p><b> 齒輪的潤滑</b></p><p>
40、; 采用浸油潤滑,浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為25mm。再加齒輪到箱底的距離15mm,所以油深40mm。</p><p><b> 滾動軸承的潤滑</b></p><p> 采用飛濺潤滑,需開設(shè)油溝。</p><p> 11.2 潤滑油牌號 </p><p> 齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該
41、裝置用于小型設(shè)備,選用L-CKC90~110潤滑油</p><p><b> 11.3密封裝置</b></p><p> 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用氈圈油封密封圈實現(xiàn)密封。 </p><p> 密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為 氈圈25JB/ZQ4606-86 氈圈55JB/ZQ4606-86。</p><p>
42、;<b> 12其他技術(shù)說明</b></p><p> 1.裝配軸承時,應(yīng)在軸承內(nèi)涂上適量的ZN-4鈉基潤滑脂(GB492-77);</p><p> 2.安裝任一調(diào)整環(huán)時,滾動軸承的總軸向間隙應(yīng)調(diào)整到0.4±0.2范圍內(nèi);</p><p> 3.機座與機蓋合箱面上允許涂以密封油漆,但禁止使用任何襯墊;</p>
43、<p> 4.裝配好的減速器接合面間的間隙,在任何地方都不得大于0.03;</p><p> 5.減速器裝配好后,在機座內(nèi)加以N46號機油(GB443-84),油面應(yīng)維持</p><p> 在油尺二刻線中間,高速軸以600-1000轉(zhuǎn)/分作空載跑合,以檢查各部件</p><p> 工作的靈活性與可靠性;</p><p>
44、(1)各密封處,接合處不應(yīng)有漏油、滲油現(xiàn)象;</p><p> ?。?)各聯(lián)接件、緊固件、聯(lián)接密封可靠,無松動現(xiàn)象;</p><p> (3)滾動軸承軸向間隙應(yīng)調(diào)整正確,運轉(zhuǎn)時溫升不超過20°C;</p><p> ?。?)齒輪嚙合運轉(zhuǎn)時平穩(wěn)、正常,無沖擊震動及過高噪音;</p><p> 6.在空載試驗合格的條件下,才允許進行
45、負荷試驗;</p><p><b> 13 結(jié)束語</b></p><p><b> 設(shè)計小結(jié):</b></p><p> 通過這次設(shè)計,使我認識到上課時的內(nèi)容雖然已經(jīng)很很豐富,但如果沒有實踐的話,學習再多的理論也只是紙上談兵,就像用到的各種符號,往往就同其它的一些符號相混,結(jié)果往往是張冠李戴。但如果書上的知識沒有掌
46、握,在設(shè)計的過程中會遇到很多麻煩,就像有許多公式記不起來,結(jié)果是弄得自己手忙腳亂,只好再從書上查找;通過這次設(shè)計,我查找資料的能力也得到了很大的提高。</p><p> 這次的設(shè)計,使我也懂得所學的理論知識要做到真正的融會貫通,就必須是理論同實踐相結(jié)合。在現(xiàn)實生活中要勤于用學過的知識分析遇到的問題。</p><p><b> 參考資料</b></p>
47、<p> 《機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊》 葉偉昌 主編 謝家瀛 林崗 副主編 ,機械工業(yè)出版社 北京中興印刷有限公司印刷,2008年2月第1版。</p><p> 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 陳立德 主編 毛炳秋 張京輝 副主編,高等教育出版社 北京東光印刷廠,2004年4月第1版</p><p> 2.華中科技大學——二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器</p&g
48、t;<p> 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書</p><p><b> 題目:帶式輸送機</b></p><p><b> 班級:機械0601</b></p><p> 學號:2006035545</p><p><b> 設(shè)計:李忠祥</b></p>
49、;<p><b> 指導:王新亭</b></p><p><b> 目錄</b></p><p> 題目及總體分析…………………………………………………3</p><p> 各主要部件選擇…………………………………………………4</p><p> 電動機選擇………………………
50、………………………………4</p><p> 分配傳動比………………………………………………………5</p><p> 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算………………………………6</p><p> 設(shè)計高速級齒輪…………………………………………………7</p><p> 設(shè)計低速級齒輪…………………………………………………12</p
51、><p> 鏈傳動的設(shè)計……………………………………………………16</p><p> 減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計………………………………18</p><p> ?。陛S(輸入軸)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計………………………18</p><p> ?。草S(中間軸)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計………………………24</p><p>
52、; ?。齿S(輸出軸)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計………………………29</p><p> 潤滑與密封………………………………………………………34</p><p> 箱體結(jié)構(gòu)尺寸……………………………………………………35</p><p> 設(shè)計總結(jié)…………………………………………………………36</p><p> 參考文獻……………………
53、……………………………………36</p><p><b> 一.題目及總體分析</b></p><p> 題目:設(shè)計一個帶式輸送機的減速器</p><p> 給定條件:由電動機驅(qū)動,輸送帶的牽引力,運輸帶速度,運輸機滾筒直徑為。單向運轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),室內(nèi)工作,有粉塵。工作壽命為八年,每年300個工作日,每天工作16小時,具有加工精度7級(齒
54、輪)。</p><p> 減速器類型選擇:選用展開式兩級圓柱齒輪減速器。</p><p> 特點及應(yīng)用:結(jié)構(gòu)簡單,但齒輪相對于軸承的位置不對稱,因此要求軸有較大的剛度。高速級齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入端,這樣,軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互相抵消,以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。高速級一般做成斜齒,低速級可做成直齒。</p><p
55、><b> 整體布置如下:</b></p><p> 圖示:5為電動機,4為聯(lián)軸器,3為減速器,2為鏈傳動,1為輸送機滾筒,6為低速級齒輪傳動,7為高速級齒輪傳動,。</p><p> 輔助件有:觀察孔蓋,油標和油尺,放油螺塞,通氣孔,吊環(huán)螺釘,吊耳和吊鉤,定位銷,啟蓋螺釘,軸承套,密封圈等.。</p><p><b>
56、 二.各主要部件選擇</b></p><p><b> 三.電動機的選擇</b></p><p><b> 四.分配傳動比</b></p><p> 五.傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算</p><p><b> 六.設(shè)計高速級齒輪</b></p>
57、<p> 1.選精度等級、材料及齒數(shù),齒型</p><p> 1)確定齒輪類型.兩齒輪均為標準圓柱斜齒輪</p><p> 2)材料選擇.小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。</p><p> ?。常┻\輸機為一般工作機器,速度不高,故選用7級精度</p&
58、gt;<p> 4)選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)Z2=i1·Z1=4.2×24=100.8,取Z2=101。</p><p> 5)選取螺旋角。初選螺旋角</p><p> 2.按齒面接觸強度設(shè)計</p><p> 按式(10-21)試算,即</p><p> 1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值<
59、;/p><p><b> (1)試選 </b></p><p> ?。ǎ玻┯蓤D10-30,選取區(qū)域系數(shù)</p><p> ?。ǎ常┯蓤D10-26查得 </p><p> ?。ǎ矗┯嬎阈↓X輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p> (5)由表10-7選取齒寬系數(shù)</p><p> ?。ǎ?/p>
60、)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p> ?。ǎ罚┯蓤D10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限,大齒輪的接觸疲勞強度極限</p><p> ?。ǎ福┯墒剑保埃保秤嬎銘?yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p> ?。ǎ梗┯蓤D10-19查得接觸疲勞強度壽命系數(shù)</p><p> ?。ǎ保埃┯嬎憬佑|疲勞強度許用應(yīng)力</p>
61、<p> 取失效概率為1%,安全系數(shù)為S=1,由式10-12得</p><p><b> ?。玻┯嬎?lt;/b></p><p> ?。ǎ保┰囁阈↓X輪分度圓直徑,由計算公式得</p><p><b> ?。ǎ玻┯嬎銏A周速度</b></p><p> (3)計算齒寬b及模數(shù)</p&g
62、t;<p> (4)計算縱向重合度</p><p> ?。ǎ担┯嬎爿d荷系數(shù)K</p><p><b> 已知使用系數(shù)</b></p><p> 根據(jù),7級精度,由圖10-8查得動載荷系數(shù)</p><p><b> 由表10-4查得</b></p><p>
63、;<b> 由圖10-13查得</b></p><p> 假定,由表10-3查得</p><p><b> 故載荷系數(shù)</b></p><p> (6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由式10-10a得</p><p><b> ?。ǎ罚┯嬎隳?shù)</b><
64、/p><p> 3.按齒根彎曲強度設(shè)計</p><p><b> 由式10-17 </b></p><p><b> 確定計算參數(shù)</b></p><p><b> ?。ǎ保┯嬎爿d荷系數(shù)</b></p><p> ?。ǎ玻└鶕?jù)縱向重合度,從圖10-28
65、查得螺旋角影響系數(shù)</p><p><b> ?。ǎ常┯嬎惝斄魁X數(shù)</b></p><p><b> ?。ǎ矗┎槿↓X形系數(shù)</b></p><p><b> 由表10-5查得 </b></p><p> ?。ǎ担┎槿?yīng)力校正系數(shù)</p><p><
66、;b> 由表10-5查得 </b></p><p> ?。ǎ叮┯蓤D10-20c查得,小齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p> 大齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p> ?。ǎ罚┯蓤D10-18查得彎曲疲勞強度壽命系數(shù)</p><p> ?。ǎ福┯嬎銖澢谠S用應(yīng)力</p><p> 取彎曲疲勞
67、安全系數(shù)S=1.4,由式10-12得</p><p> ?。ǎ梗┯嬎愦笮↓X輪的</p><p><b> 大齒輪的數(shù)據(jù)大</b></p><p><b> 設(shè)計計算</b></p><p> 對比計算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù),?。?.5mm,已
68、可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度,須按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有</p><p><b> 取,則</b></p><p><b> 4.幾何尺寸計算</b></p><p><b> 計算中心距</b></p><p> 將中心距圓
69、整為109mm</p><p> ?。玻┌磮A整后的中心距修正螺旋角</p><p> 因值改變不多,故參數(shù)、、等不必修正。</p><p> 計算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p> 計算大、小齒輪的齒根圓直徑</p><p><b> 計算齒輪寬度</b></p>&l
70、t;p><b> 圓整后取;</b></p><p><b> 5.驗算</b></p><p><b> 合適</b></p><p><b> 七.設(shè)計低速級齒輪</b></p><p> 1.選精度等級、材料及齒數(shù),齒型</p&
71、gt;<p> 1)確定齒輪類型.兩齒輪均為標準圓柱直齒輪</p><p> 2)材料選擇.小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。</p><p> ?。常┻\輸機為一般工作機器,速度不高,故選用7級精度</p><p> 4)選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)
72、Z2=i1·Z1=3.5×24=84。 </p><p> 2.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p> 由設(shè)計計算公式10-9a進行試算,即</p><p><b> 確定公式各計算數(shù)值</b></p><p><b> 試選載荷系數(shù)</b></p>&l
73、t;p> 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p> 由表10-7選取齒寬系數(shù)</p><p> 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p> 由圖10-21d按齒面硬度查得</p><p> 小齒輪的接觸疲勞強度極限</p><p> 大齒輪的接觸疲勞強度極限</p><p&
74、gt; (6)由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p> ?。ǎ罚┯蓤D10-19查得接觸疲勞強度壽命系數(shù)</p><p> ?。ǎ福┯嬎憬佑|疲勞強度許用應(yīng)力</p><p> 取失效概率為1%,安全系數(shù)為S=1,由式10-12得</p><p><b> 計算</b></p><p>
75、 試算小齒輪分度圓直徑,代入中的較小值</p><p><b> 計算圓周速度v</b></p><p><b> 計算齒寬b</b></p><p> 計算齒寬與齒高之比b/h</p><p><b> 模數(shù)</b></p><p><
76、b> 齒高</b></p><p><b> 計算載荷系數(shù)K</b></p><p> 根據(jù),7級精度,由圖10-8查得動載荷系數(shù)</p><p> 假設(shè),由表10-3查得</p><p> 由表10-2查得使用系數(shù)</p><p><b> 由表10-4查
77、得</b></p><p><b> 由圖10-23查得</b></p><p><b> 故載荷系數(shù)</b></p><p> ?。ǎ叮┌磳嶋H的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由式10-10a得</p><p><b> ?。ǎ罚┯嬎隳?shù)m</b></p
78、><p> 3.按齒根彎曲強度設(shè)計</p><p> 由式10-5得彎曲強度的設(shè)計公式為</p><p> 確定公式內(nèi)的計算數(shù)值</p><p> 由圖10-20c查得</p><p> 小齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p> 大齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><
79、p> 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p> 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p> 取失效概率為1%,安全系數(shù)為S=1.4,由式10-12得</p><p><b> 計算載荷系數(shù)</b></p><p><b> ?。ǎ担┎槿↓X形系數(shù)</b></p>&
80、lt;p><b> 由表10-5查得 </b></p><p> ?。ǎ叮┎槿?yīng)力校正系數(shù)</p><p><b> 由表10-5查得 </b></p><p> (7)計算大小齒輪的,并比較</p><p><b> 大齒輪的數(shù)據(jù)大</b></p>
81、<p><b> 設(shè)計計算</b></p><p> 對比計算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),可取有彎曲強度算得的模數(shù)2.11,并就近圓整為標準值m=2.2mm。但為了同時滿足接觸疲勞強度,須按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有取</p><p><b> 大齒輪齒數(shù) 取</b&
82、gt;</p><p><b> 4.幾何尺寸計算</b></p><p><b> 計算分度圓直徑</b></p><p><b> 計算齒根圓直徑</b></p><p><b> 計算中心距</b></p><p>&
83、lt;b> 計算齒寬</b></p><p><b> 取 </b></p><p><b> 5.驗算</b></p><p><b> 合適</b></p><p><b> 八.鏈傳動的設(shè)計</b></p>
84、<p><b> 選擇鏈輪齒數(shù)和材料</b></p><p> 取小齒輪齒數(shù),大齒輪的齒數(shù)為</p><p> 材料選擇40鋼,熱處理:淬火、回火</p><p><b> 確定計算功率</b></p><p> 由表9-6查得,由圖9-13查得,單排鏈,則計算功率為:</
85、p><p><b> 選擇鏈條型號和節(jié)距</b></p><p> 根據(jù)及查圖9-11,可選24A-1。查表9-1,鏈條節(jié)距為。</p><p><b> 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距</b></p><p> 初選中心距。取。相應(yīng)得鏈長節(jié)數(shù)為,取鏈長節(jié)數(shù)節(jié)。查表9-8得到中心距計算系數(shù),則鏈傳動的最大中
86、心中心距為:</p><p> 計算鏈速v,確定潤滑方式</p><p> 由和鏈號24A-1,查圖9-14可知應(yīng)采用油池潤滑或油盤飛濺潤滑。</p><p><b> 計算壓軸力</b></p><p><b> 有效圓周力為:</b></p><p> 鏈輪水平
87、布置時的壓軸力系數(shù),則壓軸力為</p><p> 鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸</p><p> 九.減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計</p><p> 1.1軸(輸入軸)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計</p><p><b> ?。保斎胼S上的功率</b></p><p><b> 轉(zhuǎn)矩<
88、;/b></p><p> ?。玻笞饔迷邶X輪上的力</p><p> 3.初定軸的最小直徑</p><p> 選軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3,取</p><p> ?。ㄒ韵螺S均取此值),于是由式15-2初步估算軸的最小直徑</p><p> 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使
89、所選的軸直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器型號.</p><p> 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3,則,</p><p> 查《機械設(shè)計手冊》,選用HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為160000N·mm。半聯(lián)軸器的孔徑,故取半聯(lián)軸器長度L=42mm,半聯(lián)軸器</p><p> 與軸
90、配合的轂孔長度。</p><p><b> ?。矗S的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p> 1)擬定軸上零件的裝配方案(見下圖)</p><p> ?。玻└鶕?jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p> (1)為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,1軸段右端需制處一軸肩,軸肩高度,故?。捕蔚闹睆?。半聯(lián)軸器與軸配合的
91、轂孔長度=30mm.,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故的長度應(yīng)該比略短一點,現(xiàn)取</p><p> ?。?)初步選擇滾動軸承 參照工作要求并根據(jù),初選型號6205軸承,其尺寸為,基本額定動載荷 基本額定靜載荷, ,故,軸段7的長度與軸承寬度相同,故取 </p><p> (3)取齒輪左端面與箱體內(nèi)壁間留有足夠間距,取。為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段4的直徑
92、應(yīng)根據(jù)6005的深溝球軸承的定位軸肩直徑確定</p><p> ?。?)軸段5上安裝齒輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大與,可取.齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段5的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬,故取。齒輪右端用肩固定,由此可確定軸段6的直徑, 軸肩高度,取,,故取</p><p> 為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段7的直徑應(yīng)根據(jù)60
93、05的深溝球軸承的定位軸肩直徑確定,即,</p><p> (5)取齒輪齒寬中間為力作用點,則可得,,</p><p> (6)參考表15-2,取軸端為,各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。</p><p><b> 輸入軸的結(jié)構(gòu)布置</b></p><p> 5.受力分析、彎距的計算</p><p
94、><b> ?。ǎ保┯嬎阒С蟹戳?lt;/b></p><p><b> 在水平面上</b></p><p><b> (2)在垂直面上</b></p><p><b> 故</b></p><p><b> 總支承反力</b>
95、;</p><p> ?。玻┯嬎銖澗夭⒆鲝澗貓D</p><p><b> ?。ǎ保┧矫鎻澗貓D</b></p><p><b> ?。ǎ玻┐怪泵鎻澗貓D</b></p><p><b> ?。ǎ常┖铣蓮澗貓D</b></p><p> 3)計算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩
96、圖</p><p> 6.作受力、彎距和扭距圖</p><p><b> 7.選用鍵校核</b></p><p> 鍵連接:聯(lián)軸器:選單圓頭平鍵(C型) </p><p> 齒輪:選普通平鍵 (A型) </p><p> 聯(lián)軸器:由式6-1,</p><p>
97、 查表6-2,得 ,鍵校核安全</p><p><b> 齒輪: </b></p><p> 查表6-2,得 ,鍵校核安全</p><p> 8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p> 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知,C處左側(cè)承受最大彎矩和扭矩,并且有較多的應(yīng)力集中,故c截面為危險截面。根據(jù)式15-5,并取
98、,軸的計算應(yīng)力</p><p> 由表15-1查得,,故安全</p><p> 9.校核軸承和計算壽命</p><p> 校核軸承A和計算壽命</p><p><b> 徑向載荷</b></p><p><b> 軸向載荷</b></p><p&
99、gt; 由,在表13-5取X=0.56。相對軸向載荷為,在表中介于0.040-0.070之間,對應(yīng)的e值為0.24-0.27之間,對應(yīng)Y值為1.8-1.6,于是,用插值法求得,故。</p><p> 由表13-6取 則,A軸承的當量動載荷</p><p><b> ,校核安全</b></p><p> 該軸承壽命該軸承壽命</p&
100、gt;<p> 校核軸承B和計算壽命</p><p><b> 徑向載荷</b></p><p> 當量動載荷,校核安全</p><p> 該軸承壽命該軸承壽命</p><p> 2.2軸(中間軸)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計</p><p> 1. 中間軸上的功率</p
101、><p><b> 轉(zhuǎn)矩</b></p><p> ?。玻笞饔迷邶X輪上的力</p><p><b> 高速大齒輪:</b></p><p><b> 低速小齒輪: </b></p><p> ?。常醵ㄝS的最小直徑 選軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。&
102、lt;/p><p> 根據(jù)表15-3,取,于是由式15-2初步估算軸的最小直徑</p><p> 這是安裝軸承處軸的最小直徑</p><p> 4.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p> ?。?1 )初選型號6206的深溝球軸承 參數(shù)如下</p><p> 基本額定動載荷 基本額定靜載荷 故。
103、軸段1和7的長度與軸承寬度相同,故取,,</p><p> ( 2 )軸段3上安裝低速級小齒輪,為便于齒輪的安裝,應(yīng)略大與,可取。齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段3的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬,取。小齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑, 軸肩高度,取,,故取</p><p> ( 3)軸段5上安裝高速級大齒輪,為便于齒輪的安裝
104、, 應(yīng)略大與,可取。齒輪右端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪右端面上,即靠緊,軸段5的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬,取。大齒輪左端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑, 軸肩高度,取,,故取。</p><p> 取齒輪齒寬中間為力作用點,則可得, ,</p><p> (4)參考表15-2,取軸端為,各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。</p><p&g
105、t;<b> 中間軸的結(jié)構(gòu)布置</b></p><p> 5.軸的受力分析、彎距的計算</p><p><b> 1)計算支承反力:</b></p><p><b> 在水平面上 </b></p><p><b> 在垂直面上:</b><
106、/p><p><b> 故 </b></p><p><b> 總支承反力:</b></p><p><b> 2)計算彎矩</b></p><p><b> 在水平面上:</b></p><p><b> 在垂直面
107、上:</b></p><p><b> 故 </b></p><p> 3)計算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖</p><p> 6.作受力、彎距和扭距圖</p><p><b> 7.選用校核鍵</b></p><p> ?。保┑退偌壭↓X輪的鍵</p>
108、<p> 由表6-1選用圓頭平鍵(A型) </p><p><b> 由式6-1,</b></p><p> 查表6-2,得 ,鍵校核安全</p><p> 2)高速級大齒輪的鍵</p><p> 由表6-1選用圓頭平鍵(A型) </p><p><b> 由式
109、6-1,</b></p><p> 查表6-2,得 ,鍵校核安全</p><p> 8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p> 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知,2處當量彎矩最大,并且有較多的應(yīng)力集中,為危險截面</p><p> 根據(jù)式15-5,并取</p><p> 由表15-1查得,,校核安全
110、。</p><p> 9.校核軸承和計算壽命</p><p> ?。保┬:溯S承A和計算壽命</p><p><b> 徑向載荷</b></p><p><b> 軸向載荷</b></p><p> ,查表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,,取,故</p&g
111、t;<p><b> 因為,校核安全。</b></p><p> 該軸承壽命該軸承壽命</p><p> ?。玻┬:溯S承B和計算壽命</p><p><b> 徑向載荷</b></p><p> 當量動載荷,校核安全</p><p> 該軸承壽命該軸承
112、壽命</p><p> 查表13-3得預(yù)期計算壽命,故安全。</p><p> 3.3軸(輸出軸)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計</p><p> ?。保?輸入功率 轉(zhuǎn)速 </p><p><b> 轉(zhuǎn)矩</b></p><p> 2. 第三軸上齒輪受力</p><p>
113、<b> 3.初定軸的直徑</b></p><p> 軸的材料同上。由式15-2,初步估算軸的最小直徑</p><p> 這是安裝鏈輪處軸的最小直徑,取,查機械手冊可得到安裝在鏈輪孔的軸的長度:</p><p> ,為保證鏈輪與箱體的距離,取</p><p><b> 4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b&g
114、t;</p><p> ?。保M定軸的結(jié)構(gòu)和尺寸(見下圖)</p><p> ?。玻└鶕?jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p> ?。?)軸段2和軸段7用來安裝軸承,根據(jù),初選型號6309的深溝球軸承,</p><p> 參數(shù)基本: 基本額定動載荷 基本額定靜載荷。由此可以確定:</p><p>
115、?。?)為減小應(yīng)力集中,并考慮左右軸承的拆卸,軸段3和6的直徑應(yīng)根據(jù)6309的深溝球軸承的定位軸肩直徑確定,即,取</p><p> ( 3)軸段5上安裝低速級大齒輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大與,可取。齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪右端面上,即靠緊,軸段5的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬,取。大齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑, 軸肩高度,取,,故取。</p>
116、<p> (4)取齒輪左端面與箱體內(nèi)壁間留有足夠間距,取</p><p> ?。?)取齒輪齒寬中間為力作用點,則可得, ,</p><p> ?。?)參考表15-2,取軸端為,各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。</p><p><b> 輸出軸的結(jié)構(gòu)布置</b></p><p> 5.軸的受力分析、彎距的
117、計算</p><p><b> (1)計算支承反力</b></p><p><b> 在水平面上</b></p><p><b> 在垂直面上</b></p><p><b> 故</b></p><p><b>
118、 (2)計算彎矩</b></p><p><b> ?。保┧矫鎻澗?lt;/b></p><p><b> 在C處,</b></p><p><b> 在B處,</b></p><p><b> ?。玻┐怪泵鎻澗?lt;/b></p>
119、<p><b> 在C處 </b></p><p><b> ?。ǎ常┖铣蓮澗貓D</b></p><p><b> 在C處 </b></p><p><b> 在B處,</b></p><p> (4)計算轉(zhuǎn)矩,并作轉(zhuǎn)矩圖</p&
120、gt;<p><b> (CD段)</b></p><p> 6.作受力、彎距和扭距圖</p><p><b> 7.選用校核鍵</b></p><p> ?。保┑退偌壌簖X輪的鍵</p><p> 由表6-1選用圓頭平鍵(A型) </p><p><
121、;b> 由式6-1,</b></p><p> 查表6-2,得 ,鍵校核安全</p><p><b> 2)高速級鏈輪的鍵</b></p><p> 由表6-1選用圓頭平鍵(A型) </p><p><b> 由式6-1,</b></p><p&g
122、t; 查表6-2,得 ,鍵校核安全</p><p> 8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p> 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知,B處當量彎矩最大,并且有較多的應(yīng)力集中,為危險截面</p><p> 根據(jù)式15-5,并取</p><p> 由表15-1查得,,校核安全。</p><p> 9.校核軸承和計算
123、壽命</p><p> ?。保┬:溯S承A和計算壽命</p><p><b> 徑向載荷</b></p><p><b> 當量動載荷</b></p><p><b> 因為,校核安全。</b></p><p> 該軸承壽命該軸承壽命</p&
124、gt;<p> 2)校核軸承B和計算壽命</p><p><b> 徑向載荷</b></p><p> 當量動載荷,校核安全</p><p> 該軸承壽命該軸承壽命</p><p><b> 十.潤滑與密封</b></p><p><b>
125、 1.潤滑方式的選擇</b></p><p> 因為此變速器為閉式齒輪傳動,又因為齒輪的圓周速度,所以采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進行浸油潤滑??紤]到高速級大齒輪可能浸不到油,所以在大齒輪下安裝一小油輪進行潤滑。軸承利用大齒輪的轉(zhuǎn)動把油濺到箱壁的油槽里輸送到軸承機型潤滑。</p><p><b> 2.密封方式的選擇</b></p>&l
126、t;p> 由于I,II,III軸與軸承接觸處的線速度,所以采用氈圈密封。</p><p><b> 3.潤滑油的選擇</b></p><p> 因為該減速器屬于一般減速器,查機械設(shè)計手冊可選用工業(yè)齒輪油N200(SH0357-92)。</p><p><b> 十一.箱體結(jié)構(gòu)尺寸</b></p>
127、<p><b> 十二.設(shè)計總結(jié)</b></p><p> 之前我對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》這門課的認識是很膚淺的,實際動手設(shè)計的時候才發(fā)現(xiàn)自己學得知識太少,而且就算上課的時候再認真聽課,光靠課堂上學習的知識根本就無法解決實際問題, 必須要靠自己學習。</p><p> 我的設(shè)計中存在很多不完美、缺憾甚至是錯誤的地方,但由于時間的原因,是不可能一一糾正過來的
128、了。盡管設(shè)計中存在這樣或那樣的問題,我還是從中學到很多東西。首先,我體會到參考資料的重要性,利用一切可以利用的資源對設(shè)計來說是至關(guān)重要的。往往很多數(shù)據(jù)在教材上是沒有的,我們找到的參考資料也不齊全,這時參考資料的價值就立時體現(xiàn)出來了。其次,從設(shè)計過程中,我復(fù)習了以前學過的機械制圖知識,AUTOCAD的畫圖水平有所提高,Word輸入、排版的技巧也有所掌握,這些應(yīng)該是我最大的收獲。再次,嚴謹理性的態(tài)度在設(shè)計中是非常重要的,采用每一個數(shù)據(jù)都要有
129、根據(jù),設(shè)計是一環(huán)扣一環(huán)的,前面做錯了,后面就要全改,工作量差不多等于重做。</p><p> 通過這次的課程設(shè)計,極大的提高了我們對機械設(shè)計這門課程的掌握和運用,讓我們熟悉了手冊和國家標準的使用,并把我們所學的知識和將來的生產(chǎn)實際相結(jié)合,提高了我們分析問題并自己去解決問題的能力,也提高了我們各個方面的素質(zhì),有利于我們今后更順利地走上工作崗位。</p><p><b> 十三.
130、參考文獻</b></p><p> 1.《機械設(shè)計課程》第八版 濮良貴 紀名剛 主編 高等教育出版社2007年</p><p> 2.《機械設(shè)計課程設(shè)計》 周元康 林昌華 張海兵 編著 重慶大學出版社2004年</p><p> 3.《機械設(shè)計師袖珍手冊》 毛謙德 李振清 主編 機械工業(yè)出版社1994年</p><p>
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