糕點切片機設計【含CAD圖紙、說明書】
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壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985摘要糕點切片機它主要是由帶輪機構、齒輪機構、齒輪齒條機構等運動機構組成的機器。本次畢業(yè)設計目地是把理論知識用于實踐,由于我是單招班畢業(yè),可能對專業(yè)知識更加熟悉一點,這次的設計讓我把平時書本上的知識運動到實際生活中,也讓我對七年所學的知識做了回顧和總結。我們設計這個糕點切片機主要是為了人們節(jié)省生產(chǎn)力,提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。本次設計的設計重點就是帶輪機構的設計、齒輪機構的設計和軸的設計,然后用軟件畫出相應的裝配圖和零件圖。還要對我們運用到的知識做出總結和歸納。 關鍵詞:糕點切片機;帶輪機構;齒輪機構VIIAbstractPastry slice machine of glutinous rice cake machine, it mainly consists of belt wheel mechanism, gear mechanism, gear and rack mechanism of the machine. The graduation design goal is to put the theoretical knowledge into practice, because I am a single action class graduates, is likely to become even more familiar with professional knowledge, let me put this design knowledge gained at ordinary times books movement to the real life, also let I learned knowledge for seven years has made the review and summary. We design the pastry slice machine mainly in order to save people productivity, improve production efficiency. The design key of this design is the design of the pulley mechanism, the design of the gear mechanism and the design of the shaft, and then use software to draw the corresponding assembly drawing and part drawing. Along with the knowledge we used to make a summary and induction.Key Words: Machine ;Pulley mechanism ;gear mechanis目錄摘要IAbstractII第1章 緒論1第2章 設計要求22.1 工作原理及工作過程22.2 裝置操作22.3 核心部件的設計3第3章 傳動機構的設計43.1 電動機的選擇43.2 帶輪的設計43.3 軸承的設計83.4 軸的設計83.5 齒輪的設計93.6 齒輪齒條機構設計133.7 切片組件的設計13第4章 機架的設計164.1 機架的設計準則164.2 機架的材料選擇164.3 機架的尺寸設計16第五章 聯(lián)軸器的選擇175.1 選擇聯(lián)軸器的類型175.2 計算聯(lián)軸器的計算轉距175.3 確定聯(lián)軸器的型號17總結18參考文獻20致謝21 17 第1章 緒論第1章 緒論因為我們此次設計的糕點切片機是由帶輪機構,齒輪機構和齒輪齒條機構組成的,所以我們的設計也圍繞這些結構。糕點成形了之后,必須要經(jīng)過切片才可以烘干。我們設計的糕點切片機運動是電動機轉動然后帶動帶輪轉動,在帶動齒輪機構,因齒輪機構是裝在帶有切片刀的軸顧可以實現(xiàn)糕點的切片,我們把刀片均勻的分布在切片軸上面,就可以是切出來的糕點一樣大小了。切片的過程是刀片通過軸的轉動做圓周運動和糕點通過齒輪齒條的運動做直線運動相配合的。我們可以通過改變相鄰兩刀片機間距和刀具的高度從而改變切出來成品糕點的大小和厚薄。通過老師的教導和與學長同學的討論,我覺得我可以設計出來一個方便,快捷,簡單操作的糕點切片機。 第2章 設計要求 第2章 設計要求2.1 工作原理及工作過程我們設計的糕點切片機的工作過程是將做好的大塊糕點放在送料板上切成條,再通過改變面板的角度來選擇切成三角形塊或正方形塊。切糕的過程是軸的轉動帶動切刀做圓周運動和糕點通過齒輪齒條的運動做直線運動相配合的??筛淖兏恻c的形狀。電動機通過聯(lián)軸器帶動帶輪機構運動,帶輪機構又將運動傳到軸1上面從而使齒輪1和齒輪2的配合運動起來,軸2上裝有齒輪齒條機構使糕點做來回直線運動,同時齒輪3和齒輪4也由齒輪2帶動且齒輪4再帶動裝有刀具的桿而使刀具做圓周運動,糕點的來回直線運動和刀具的圓周運動相配合完成切糕。 圖為該機構運動簡圖2.2 裝置操作我們設計的糕點切片機操作很簡單,只要接通電源,打開電機,之后裝置便會啟動起來,等糕點切完后,可以再放另外一塊繼續(xù)切。每天可以連續(xù)工作,從而節(jié)省了大量的人力,提高了生產(chǎn)率。2.3 核心部件的設計本設計主要就是帶輪機構,齒輪機構,和齒輪齒條機構,所以我們設計核心就是帶輪、齒輪、齒條、還有電機。 第3章 傳動機構的設計第3章 傳動機構的設計3.1 選擇合適的電動機選擇電動機的類型和參數(shù)我們根據(jù)設計的糕點切片機的工作要求和原理還有工礦,我們這里選擇三相異步電動機,此電機的型號為Y90L-6,電流3.2A,電壓380V.此電機的額定轉速為910r/min,額定功率為1.1kw,效率為72%。所以輸出功率Pw=P=0.792千瓦3.2 設計帶輪3.2.1 確定計算功率根據(jù)我們選擇的電機的額定功率和帶的工況計算出Pca=KAP根據(jù)機械設計中的表8-7可知KA=1.1,所以Pca=1.1Pw=0.8712kw3.2.2選擇帶型根據(jù)我們上面算出的計算功率和小帶輪的轉速n1=n=910r/min,由機械設計中的圖8-11知道我們的設計應選擇帶的類型為Z型V帶3.2.3 確定帶輪的基準直徑D1和D2根據(jù)機械設計表8-6可知Dd(Dd)min,我們這里取D1=56mm,然后驗算帶速D1n601000=3.14150910601000=2.67m/s因為我們上面算到帶速在525m/s之間,所以我們選的D1合適。然后取傳動比i=2,D2就等于2倍的D1等于112mm,所以 D2為112mm。3.2.4 確定中心距a和帶長L在我們這里可以自己選擇選取中心距為a0只要滿足0.7*(D1+D2)a02*(D1+D2) 117.6mma0336mm即可我們先確定a0=200mm,根據(jù)下面計算公式計算出需要的基準帶長Ld Ld02a0+2(D1+D2)+(-)a0+.(+)+(+)根據(jù)機械設計選帶的基準長度Ld。按下式計算實際中心距。a0+Ld-Ld0+-.。由于帶輪的帶長,制造可能會有誤差且?guī)б部赡苡兴沙?,這些我們都該考慮到所以我們設計了中心距的變化如下:-.Ld.+.Ld.3.2.5 驗算小帶輪上的包角將各數(shù)據(jù)帶入公式-(D-D).得-(-).3.2.6 計算帶的根數(shù)與額定功率由D和/,查機械設計表得P.5,由表-得P.,又由表得K.88,表得K.,所以P(P+P)KK(.5+.).88.7又根據(jù)公式P.5.92,所以我們這里取6根帶。3.2.7 計算帶的初拉力根據(jù)標準我們知道Z型帶的單位長度質(zhì)量為./(F)(.-K)PKV+V(.-.).+.N所以我們這里的新裝V帶初拉力就為1.592N3.2.8 帶傳動的壓軸力F將數(shù)據(jù)帶入公式F(F)sin得sin.N.N 所以Fp就是728.64N3.2.9 設計帶輪結構因為我們這里不知道帶輪的軸直徑,所以我們只能根據(jù)軸的直徑計算到15前面計算到帶輪的基準直徑D是,因為112mm300mm,所以我們這里選擇腹板式結構。其參數(shù)查機械設計表得項名稱基準寬度(節(jié)寬)基準線上槽寬準線下槽寬槽 間 距第一槽對稱離最小輪緣厚帶輪寬外 徑 輪槽角 參 8.5 2.00 7.0 120.3 81 5.5 76 116 34o 我們知道軸的直徑是15mm,帶輪的基準直徑是54mm, 2.5dD1300mm,所以我們這里選擇腹板式帶輪。3.3 軸承的設計由下列實物圖2可看出 圖2我們這里選擇了深溝球滾動軸承,因為他的內(nèi)徑是30mm,故我們這里選擇 6006號軸承。標準上查得此軸承外徑等于55mm,寬度等于13mm。3.4 軸的設計3.4.1 計算軸上的功率、轉速和轉距我們用的軸的功率是Pw=P=0.792kw求軸的轉速:n1=ni=455r/min故可計算該軸的轉矩T=9550000Pwn1=95500000.792455 =16623.33 Nmm3.4.2 求作用在齒輪上的力我們知道該齒輪的分度圓直徑為 d1=54mm Ft=2Td1=216623.354N=615.678N3.4.3 選擇確定軸的最小直徑我們這里用45號鋼來制造軸,該材料還要經(jīng)過調(diào)制熱處理。根據(jù)機械設計可知A0=112,于是得 dmin=A03PWn1=11230.792455 =13.47mm我們這里就確定了該軸的最小直徑就是15mm3.4.4設計軸的結構(1)各個零件在軸上的位置軸1的最左邊是帶輪,然后是軸承,右邊開始先是一個齒輪,在就是一個軸承;在2軸的中間地方還有一個齒輪,左邊就只有軸承,右變與1軸相同。(2)軸上零件的周向定位本設計中的所有周向定位基本都是采用平鍵聯(lián)接,在機械設計中查得平鍵的鍵寬和鍵高為bh=5mm5mm,鍵長為20mm。3.5 設計齒輪我們設計的系統(tǒng)中有四個齒輪我們知道四個齒輪都是直齒圓柱齒輪。我們前面說到輸入功率P1=Pw=0.792kw,1齒輪的轉動速度n1=455r/min,傳動比又是為2,所以我們算每年三百天,每天16小時工作的話我們這個機器是可以用15年的。3.5.1 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù)我們這里由它的工況選用8級精度。我們這里的齒輪1和齒輪3選擇的材料是40cr(調(diào)質(zhì)),此材料的硬度為280HBS具有良好的綜合力學性能;齒輪2和4的材料選擇了45號鋼(調(diào)質(zhì)),硬度是240HBS,此材料具有較好的切削加工性。3.5.2 計算齒面接觸強度我們根據(jù)公式d1t2.323KT1d1(ZE【H】)2,(=i)來計算。1) 確定公式里的各個數(shù)據(jù)我們選擇Kt=1.3,則. T1=9550000P1n1=95500000.792455Nmm=1.662104Nmm由機械設計中記錄的 d=0.4.ZE=189.8MPa12.我們在計算應力的循環(huán)次數(shù): N1=60n1jLh=60455(2830015)=1.97109 N2= N1i=1.9661092=9.8108我們這里按KHN1為0.95,KHN2為1.0來算接觸疲勞的可用應力如下: 【H】1=KHN1Hlim1S=0.95600MPa=570Mpa 【H】2=KHN2Hlim2S=1.0550Mpa=550Mpa (失效概率1% 安全系數(shù)1)2) 計算齒輪1、3的分度圓直徑d1t2.323KtT1d1(ZE【H】)2 =50.94mm圓周速度v=d1tn1601000=50.94455601000m/s=1.21m/s齒寬b=dd1t=150.94=20.38mm模數(shù) mt=d1tz1=50.9424=2.1mm齒高 h=2.25mt=2.252.12mm=4.78mm 所以 bh=20.3764.776=4.27載荷系數(shù)的計算我們根據(jù)v為1.213米每秒,八級的精度,根據(jù)機械設計的記錄得到Kv=1.12;KA=1.0;KH=KF=1;我們查到8級精度且齒輪懸臂布置時,KH=1.21,bh=4.266,查機械設計圖10-13得KF=1.16;故載荷系數(shù)K=KAKvKHKF=1.01.121.211.16=1.572.按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由下式得 d1=d1t3KKt=50.9431.5721.3=54.27mm計算模數(shù)m m=d1z1=54.2724=2.26mm3.5.3 幾何尺寸設計分度圓直徑的計算如下: d1=z1m=361.5=54mm d2=z2m=721.5=108mm中心距的計算如下: a=d1+d22=54+1082=81mm齒輪寬度的計算如下: b=dd1=0.554=27mm選B2=27mm,B1=32mm。3.5.4 驗算 Ft=2T1d1=21.66210454N=615.56N KAFtb=1615.5627Nmm=22.798Nmm100Nmm,合適 我們設計的齒輪齒頂圓直徑小于160毫米,故我們這里要選用實心式齒輪 3.6設計齒輪齒條齒輪齒條是實現(xiàn)直線運動和圓周運動相互轉換3.6.1 齒輪的數(shù)據(jù)確定模數(shù)是1.5,齒數(shù)是36,齒形角是20度,分度圓直徑是54mm,齒根高是 1.5mm,齒頂高是1.875mm.3.6.2 齒條的設計模數(shù)1.5,齒形角是20度,齒條長54mm,齒根高是 1.5mm,齒頂高是1.875mm.z=Lp=5004.71=106.15,所以取z=107,L=503.97mm3.7 切片組件的設計圖3、圖4表示的是圓盤是切刀,螺釘控制著軸,也就是切刀的升降 圖4 圖53.7.1 切片軸的設計1)因為該軸機架寬度為500mm,所以我們這里選擇如下數(shù)據(jù): l1=5mm,d1=20mm,l2=l6=30mm,d2=d6=25mm,l3=l5=20mm,d3=d5=20mm,l4=420,d4=60mm,l7=30mm,d7=15mm。3.7.2 切刀的設計切刀這里就選擇圓盤切刀,均勻分布在切片軸上即可。 第4章 機架的設計第4章 機架的設計4.1 選擇機架材料由我們上面的設計和計算,我們這里額機架采用Q235-A號鋼,厚10mm,和糕點直接接觸的地方一定要用不銹鋼。 4.2 機架的尺寸我們根據(jù)上面的計算具體的工作情況,這里選擇機架的尺寸為1000*500*800mm 第5章 聯(lián)軸器的選擇第五章 聯(lián)軸器的選擇5.1 聯(lián)軸器的計算轉距我們考慮到糕點切片機發(fā)動的時候可能會有動載荷,過載現(xiàn)象等,故我們要算最大的轉矩。 Tca=KAT。根據(jù)標準得KA=1.5又 因為Tca=9.55106Pn=9.551060.792910Nmm=0.83104Nmm故 Tca=KAT=1.50.83104Nmm=12.450Nm5.2 聯(lián)軸器的型號我們選用TL2型彈性套柱銷聯(lián)軸器,我們從聯(lián)軸器的標準中查該聯(lián)軸器的最大許用轉距為5500r/min,軸徑為12mm之間,所以可以用在我們這里。 總結總結這次設計對我來說算是很辛苦的了,因為也在實習,平時工作時間比較長,而我下班之后才可以進行我的設計,我能成功的完成此次設計,還是因為老師的指導和幫忙,同學的幫助,我在此衷心的感謝幫助過我的人。在設計的過程中,我遇到了許多的問題,必須要請教老師,或是上網(wǎng)查資料,我就知道自己對所學的知識掌握不是很熟練。還有書本上的知識運用到生活中的時候明顯感覺無從下手,我也告訴自己,并不是畢業(yè)了學習就可以結束的,知識是無窮的,我們一定不能停下學習的腳步。我此次設計的是糕點切片機,之前選題的時候老師讓我要有創(chuàng)新,可以去看看現(xiàn)有的機器。到現(xiàn)在我已經(jīng)完成了此次的設計,但是我感覺我的創(chuàng)新還是不夠。經(jīng)過這次的設計我收獲到了很多各機構的運動和結構更熟練的操作CAD軟件。 參考文獻參考文獻1 謝進.杜立杰.機械原理第二版.北京:高等教育出版社,20042 邱宣懷.機械設計第四版.北京:高等教育出版社,19973 李慶華.材料力學第二版.成都:西南交大出版社,19944 朱張笑.工程材料第三版.北京:清華大學出版社,2001 5 大衛(wèi) G烏爾曼.機械設計過程.北京:機械工業(yè)出版社,20066 機械原理課程設計指導書.成都:西南交大出版社,2007年7 鄒慧君.殷鴻梁.間歇運動機構設計與應用創(chuàng)新第二版.北京:機械工業(yè)出版社,20028 吳宗澤.羅圣國主編.機械設計課程設計手冊(第二版)北京:高等教育出版社,2002 9 濮良貴.紀名剛主編.西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編著.機械設計(第七版)北京:高等教育出版社,200210 龔溎義.潘沛霖.陳秀嚴國良主編.哈爾濱工業(yè)大學機械設計課程設計圖冊(附機械設計作業(yè)圖例)(第三版)北京:高等教育出版社,200111 張策.機械原理與機械設計 北京:機械工業(yè)出版社,2004 12 許德珠.朱起凡.呂燁機械工程材料北京:高等教育出版社,200113 朱紅雨機械基礎 北京:中國傳媒大學出版社,2008 14 趙松年.佟杰新.盧秀春.現(xiàn)代設計方法 北京:機械工業(yè)出版社,1999 致謝致謝新型糕點切片機的設計過程是辛苦的,但結果是甜蜜的。不積跬步何以至千里,本設計能夠順利的完成,也有我的室友們的幫助在里面。在這里我要好好的感謝一下我的室友,她們在這次畢業(yè)設計當中給了我很大的幫助,每當我在設計過程中遇到困難時,她們都會熱心的幫助我,當我想退縮時她們會鼓勵我,我想偷懶時她們會激勵我,她們的支持和幫助是我堅持完成這次畢業(yè)設計的動力。新型糕點切片機的設計能夠順利的完成也歸功于老師的認真負責和耐心的教導。毛志偉老師為設計課題的研究提出了許多指導性的意見,為論文的撰寫、修改提供了許多具體的指導和幫助,而且引導我學習的方法和思路,使我在設計及論文寫作過程中不斷有新的認識和提高。毛志偉老師的嚴謹治學、不斷探索的科研作風,敏銳深邃的學術洞察力,孜孜不倦的敬業(yè)精神,給我留下了深刻的印象,使我受益良多。老師一絲不茍、嚴謹認真的治學態(tài)度,精益求精、誨人不倦的學者風范,以及正直無私、磊落大度的高尚品格,更讓我明白許多做人的道理!在此,特向敬愛的毛志偉老師致以最崇高的敬禮和深深的感謝!正是有了您的悉心幫助和支持,才使我的畢業(yè)設計工作順利完成。這次的畢業(yè)設計幸好遇到了毛志偉老師,我深感萬幸,沒有他相信我也完成不了這次的畢業(yè)設計,不管我選哪個課題,只憑我自身的努力是無法完成的,因為自知自己的能力有限,我在這里對毛志偉老師這么久以來對我的指導說一聲:您辛苦了。在此我也要向所有幫助過我的老師同學表示衷心的感謝!致以誠摯的謝意!畢 業(yè) 設 計(論 文)任 務 書設計(論文)題目:糕點切片機設計 學生姓名: 學 號: 專 業(yè): 所在學院: 指導教師: 職 稱: 20xx年 2月 27日任務書填寫要求1畢業(yè)設計(論文)任務書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫,經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、系(院)領導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設計(論文)開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學生。2任務書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫,不得涂改或潦草書寫;或者按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式(可從教務處網(wǎng)頁上下載)打印,要求正文小4號宋體,1.5倍行距,禁止打印在其它紙上剪貼。3任務書內(nèi)填寫的內(nèi)容,必須和學生畢業(yè)設計(論文)完成的情況相一致,若有變更,應當經(jīng)過所在專業(yè)及系(院)主管領導審批后方可重新填寫。4任務書內(nèi)有關“學院”、“專業(yè)”等名稱的填寫,應寫中文全稱,不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號,不能只寫最后2位或1位數(shù)字。 5任務書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫,應按照金陵科技學院本科畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求書寫。6有關年月日等日期的填寫,應當按照國標GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求,一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。畢 業(yè) 設 計(論 文)任 務 書1本畢業(yè)設計(論文)課題應達到的目的: 通過畢業(yè)設計初步掌握一個機械產(chǎn)品的開發(fā)過程和設計過程.同時綜合運用所學知識,提高分析解決問題的能力. 2本畢業(yè)設計(論文)課題任務的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等): 設計要求:1、能自動切糕。 2、能適應糕點的幾種形狀。 3、切糕厚度可調(diào)4、結構簡單,安全美觀,價格低。畢 業(yè) 設 計(論 文)任 務 書3對本畢業(yè)設計(論文)課題成果的要求包括圖表、實物等硬件要求: 一、設計總裝配圖及主要零件圖。二、設計說明書一份。三、英文資料翻譯(3000字以上)4主要參考文獻: 1 謝進.杜立杰.機械原理第二版.北京:高等教育出版社,2004.2 邱宣懷.機械設計第四版.北京:高等教育出版社,1997. 3 李慶華.材料力學第二版.成都:西南交大出版社,1994.4 朱張笑.工程材料第三版.北京:清華大學出版社,2001. 5 大衛(wèi) G烏爾曼.機械設計過程.北京:機械工業(yè)出版社,2006.6 機械原理課程設計指導書.成都:西南交大出版社,2007年.7 鄒慧君.殷鴻梁.間歇運動機構設計與應用創(chuàng)新第二版.北京:機械工業(yè)出版社,2002.8 吳宗澤.羅圣國主編.機械設計課程設計手冊(第二版)北京:高等教育出版社,2002. 9 濮良貴.紀名剛主編.西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編著.機械設計(第七版)北京:高等教育出版社,2002. 10 龔溎義.潘沛霖.陳秀嚴國良主編.哈爾濱工業(yè)大學機械設計課程設計圖冊(附機械設計作業(yè)圖例)(第三版)北京:高等教育出版社,2001.11 張策.機械原理與機械設計 北京:機械工業(yè)出版社,2004. 12 許德珠.朱起凡.呂燁機械工程材料北京:高等教育出版社,2001.13 朱紅雨機械基礎 北京:中國傳媒大學出版社,2008 14 趙松年.佟杰新.盧秀春.現(xiàn)代設計方法 北京:機械工業(yè)出版社,1999 畢 業(yè) 設 計(論 文)任 務 書5本畢業(yè)設計(論文)課題工作進度計劃:20xx.12.16-20xx.1.10 領任務書、開題20xx.2.25-2.16.3.9 畢業(yè)實習調(diào)研,完成開題報告、中英文翻譯、論文大綱20xx.3.19-20xx.4.25 提交論文草稿,4月中旬中期檢查20xx.4.26-20xx.5.6 提交論文定稿20xx.5.6-20xx.5.13 準備答辯20xx.5.13-20xx.5.26 答辯,成績評定,修改完成最終稿 所在專業(yè)審查意見:通過負責人: 20xx 年 12 月25 日 畢 業(yè) 設 計(論 文)外 文 參 考 資 料 及 譯 文譯文題目: Mechanical Design 機 械 設 計 學生姓名: 學 號: 專 業(yè): 所在學院: 指導教師: 職 稱: 20xx年 2月 27日Mechanical DesignJohn ErnstAbstractA machine is a combination of mechanisms and other components which transforms transmits. Examples are engines, turbines, vehicles, hoists, printing presses, washing machines, and movie cameras. Many of the principles and methods of design that apply to machines also apply to manufactured articles that are not true machines. The term mechanical design is used in a broader sense than machine design to include their design. The motion and structural aspects and the provisions for retention and enclosure are considerations in mechanical design. Applications occur in the field of mechanical engineering, and in other engineering fields as well, all of which require mechanical devices, such as switches, cams, valves, vessels, and mixers. Keywords: Mechanical Design;Mechanisms Design Process;Application1. The Design Progress Designing starts with a need real. Existing apparatus may need improvements in durability, efficiency, weight, speed, or cost. New apparatus may be needed to perform a function previously.Done by men, such as computation, assembly, or servicing. With the objective wholly or partly.In the design preliminary stage, should allow to design the personnel fully to display the creativity, not each kind of restraint. Even if has had many impractical ideas, also can in the design early time, namely in front of the plan blueprint is corrected. Only then, only then does not send to stops up the innovation the mentality. Usually, must propose several sets of design proposals, and then perform the comparison. Has the possibility very much in the plan which finally designated, has used certain not in plan some ideas which accepts. When the general shape and a few dimensions of the several components become apparent, analysis can begin in earnest. The analysis will have as its objective satisfactory or superior performance, plus safety and durability with minimum weight, and a competitive cost. Optimum proportions and dimensions will be sought for each critically loaded section, together with a balance between the strengths of the several components. Materials and their treatment will be chosen.Theseimportantobjectivescanbeattainedonlybyanalysisbasedupontheprinciplesofmechanics,suchasthoseofstaticforreactionforcesandfortheoptimumutilizationoffriction;ofdynamicsforinertia,acceleration,andenergy;ofelasticityandstrengthofmaterialsforstressanddeflection;ofphysicalbehaviorofmaterials;andoffluidmechanicsforlubricationandhydrodynamicdrives.Theanalysesmaybemadebythesameengineerwhoconceivedthearrangementofmechanisms,or,inalargecompany,theymaybemadebyaseparateanalysisdivisionorresearchgroup.Designisareiterativeandcooperativeprocess,whetherdoneformallyorinformally,andtheanalystcancontributetophasesotherthanhisown.Productdesignrequiresmuchresearchanddevelopment.ManyConceptsofanideamustbestudied,tried,andtheneitherusedordiscarded.Althoughthecontentofeachengineeringproblemisunique,thedesignersfollowthesimilarprocesstosolvetheproblems.Productliabilitysuitsdesignersandforcedinmaterialselection,usingthebestprogram.Intheprocessofmaterial,themostcommonproblemsforfive(a)dontunderstandornotuseaboutthelatestapplicationmaterialstothebestinformation,(b)failedtoforeseeandconsiderthereasonableusematerialmay(suchaspossible,designersshouldfurtherforecastandconsiderduetoimproperuseproducts.Inrecentyears,manyproductsliabilityinlitigation,theuseofproductsandhurttheplaintiffaccusedmanufacturer,andwonthedecision),(c)ofthematerialsusedallorsomeofthedata,data,especiallywhentheuncertaintylong-termperformancedataisso,(d)qualitycontrolmethodisnotsuitableandunproven,(e)bysomecompletelyincompetentpersonschoosematerials.Throughtotheabovefivequestionsanalysis,mayobtainthesequestionsisdoesnothavethesufficientreasonexistencetheconclusion.Mayforavoidthesequestionstothesequestionsresearchanalysestheappearanceindicatingthedirection.Althoughusesthebestchoiceofmaterialmethodnottobeabletoavoidhavingtheproductresponsibilitylawsuit,designsthepersonnelandtheindustrycarriesonthechoiceofmaterialaccordingtothesuitableprocedure,maygreatlyreducethelawsuitthequantity.Mayseefromtheabovediscussion,thechoicematerialpeopleshouldtothematerialnature,thecharacteristicandtheprocessingmethodhavecomprehensiveandthebasicunderstanding.Finally,adesignbaseduponfunction,andaprototypemaybebuilt.Ifitstestsaresatisfactory,theinitialdesignwillundergocertainmodificationsthatenableittobemanufacturedinquantityatalowercost.Duringsubsequentyearsofmanufactureandservice,thedesignislikelytoundergochangesasnewideasareconceivedorasfurtheranalysesbasedupontestsandexperienceindicatealterations.Salesappeal.2. SomeRulesforDesignInthissectionitissuggestedthat,appliedwithacreativeattitude,analysescanleadtoimportantimprovementsandtotheconceptionandperfectionofalternate,perhapsmorefunctional,economical,anddurableproducts.Tostimulatecreativethought,thefollowingrulesaresuggestedforthedesignerandanalyst.Thefirstsixrulesareparticularlyapplicablefortheanalyst.(1)Acreativeuseofneedofphysicalpropertiesandcontrolprocess.(2)Recognizefunctionalloadsandtheirsignificance.(3)Anticipateunintentionalloads.(4)Devisemorefavorableloadingconditions.(5)Provideforfavorablestressdistributionandstiffnesswithminimumweight.(6)Usebasicequationstoproportionandoptimizedimensions.(7)Choosematerialsforacombinationofproperties.(8)Selectcarefully,stockandintegralcomponents.(9)Modifyafunctionaldesigntofitthemanufacturingprocessandreducecost.(10)Provideforaccuratelocationandnoninterferenceofpartsinassembly.Machinerydesigncoversthefollowingcontents.(1).Providesanintroductiontothedesignprocess,problemformulation,andsafetyfactors.(2).Reviewsthematerialpropertiesandstaticanddynamicloadinganalysis,Includingbeam,vibrationandimpactloading.(3)Reviewsthefundamentalsofstressanddefectionanalysis.(4)Introducesfatigue-failuretheorywiththeemphasisonstress-lifeapproachestohigh-cyclefatiguedesign,whichiscommonlyusedinthedesignofrotationmachinery.(5)Discussesthoroughlythephenomenaofwearmechanisms,surfacecontactstresses,andsurfacefatigue.(6)Investigatesshaftdesignusingthefatigue-analysistechniques.(7)Discussesfluid-filmandrolling-elementbearingtheoryandapplication.(8)Givesathoroughintroductiontothekinematics,designandstressanalysisofspurgears,andasimpleintroductiontohelical,bevel,andwormgearing.(9)Discussesspringdesignincludingcompression,extensionandtorsionsprings.(10)Dealswithscrewsandfastenersincludingpowerscrewandpreloadfasteners.(11)Introducesthedesignandspecificationofdiskanddrumclutchesandbrakes.Thecompletedesignofamachineisacomplexprocess.Themachinedesignisacreativework.Projectengineernotonlymusthavethecreativityinthework,butalsomustinaspectandsoonmechanicaldrawing,kinematics,engineeringmaterial,materialsmechanicsandmachinemanufacturetechnologyhasthedeepelementaryknowledge.Oneofthefirststepsinthedesignofanyproductistoselectthematerialfromwhicheachpartistobemade.Numerousmaterialsareavailabletotodaysdesigners.Thefunctionoftheproduct,itsappearance,thecostofthematerial,andthecostoffabricationareimportantinmakingaselection.Acarefulevaluationofthepropertiesofa.materialmustbemadepriortoanycalculations.Carefulcalculationsarenecessarytoensurethevalidityofadesign.Incaseofanypartfailures,itisdesirabletoknowwhatwasdoneinoriginallydesigningthedefectivecomponents.Thecheckingofcalculations(anddrawingdimensions)isofutmostimportance.Themisplacementofonedecimalpointcanruinanotherwiseacceptableproject.Allaspectsofdesignworkshouldbecheckedandrechecked.Thecomputerisatoolhelpfultomechanicaldesignerstolightentediouscalculations,andprovideextendedanalysisofavailabledata.Interactivesystems,basedoncomputercapabilities,havemadepossibletheconceptsofcomputeraideddesign(CAD)andcomputer-aidedmanufacturing(CAM).Howdoesthepsychologistfrequentlydiscusscausesthemachinewhichthepeopleadaptsthemtooperate.Adesignpersonnelsbasicresponsibilityisdiligentlycausesthemachinetoadaptthepeople.Thiscertainlyisnotaneasywork,becausecertainlydoesnothavetoallpeopletosayinfactallisthemostsuperioroperatingareaandtheoperatingprocess.Anotherimportantquestion,projectengineermustbeabletocarryontheexchangeandtheconsultationwithotherconcernedpersonnel.Intheinitialstage,designsthepersonneltohavetocarryontheexchangeandtheconsultationonthepreliminarydesignwiththeadministrativepersonnel,andisapproved.Thisgenerallyisthroughtheoraldiscussion,theschematicdiagramandthewritingmaterialcarrieson.Iffrontsues,themachinedesigngoalistheproductioncanmeetthehumanneedtheproduct.Theinvention,thediscoveryandtechnicalknowledgeitselfcertainlynotnecessarilycanbringtheadvantagetothehumanity,onlyhaswhentheyareappliedcanproduceontheproductthebenefit.Thus,shouldrealizetocarriesonbeforethedesigninaspecificproduct,mustfirstdeterminewhetherthepeopledoneedthiskindofproduct.Mustregardasthemachinedesignisthemachinedesignpersonnelcarriesonusingcreativeabilitytheproductdesign,thesystemanalysisandaformulationproductmanufacturetechnologygoodopportunity.Graspstheprojectelementaryknowledgetohavetomemorizesomedataandtheformulaismoreimportantthan.Themerelyservicedataandtheformulaisinsufficienttothecompletelydecisionwhichmakesinagooddesignneeds.Ontheotherhand,shouldbeearnestpreciselycarriesonalloperations.Forexample,evenifplaceswrongadecimalpointposition,alsocancausethecorrectdesigntoturnwrongly.Gooddesignpersonnelshoulddaretoproposethenewideamoreoveriswillingtoundertakethecertainrisk,whenthenewmethodisnotsuitable,useoriginalmethod.Therefore,designsthepersonneltohavetohavetohavethepatience,becausespendsthetimeandtheendeavorcertainlycannotguaranteebringssuccessfully.Abrand-newdesign,therequestscreenabandonsabsolutelymany,knowsverywellthemethodforthepeople.Becausemanypersonofconservativenessdoesthiscertainlyisnotaneasymatter.Amechanicaldesignershouldunceasinglyexploretheimprovementexistingproductthemethod,shouldearnestlychooseoriginally,theprocessconfirmationprincipleofdesigninthisprocess,withhasnotunifieditaftertheconfirmationnewidea.Humanlifecannotbeseparatedfromthemachinery,itiseverywhere,butforthemechanicalmanufacturing,production,anditsdevelopmentandfuture,weknowlittleabout.Afterthissemester,Ihavemoreknowledgeandunderstandingoftheprofessionofthemechanical.Fromtheprimitivesocietyofearlyhumanusesuchasaxes,knivesandothersimpletools,toasimplelever,pulley,humanbicycles,animal-KipShumcartools,developedtoamorecomplexhydraulicdrive,wind-drivenShuinianandwindmillsmorecomplexmachinery.Afterthe18thcenturyBritishIndustrialRevolution,thesteamengine,internalcombustionengines,electricmotors,mechanicalpowersourcefortherapiddevelopmentofmanufacturing,transport,humanbeingsbegantoenterthemoderncivilizedsociety.The20thcentury,thecomputerissuingautomaticcontroltechnology,informationtechnology,infectiousorganiccombinationoftechnology,sothatthemachineryisfullymodernizedphase.Robotics,CNCmachinetools,high-speeddeliveryvehicles,heavymachineryandthelargenumberofadvancedmachineryandequipmenttoacceleratetheprosperityandprogressofhumansociety,humanscantravelintospace,landingonthemoon,youcanexplorethevastdepthsofthesea,toliveandpassbelowthesurfaceallofwhichcannotbeseparatedfromthemachinery,thedevelopmentofthemachineryintotheintelligentstage.Machineryhasbecomeoneofthefiveelementsofproductionandservicesofmodernsociety.Thehistoryofthedevelopmentofthemechanicalhistoryofthedevelopmentofhumancivilization.InancientChinesemechanicalengineering,inventionandcreativityisverybrilliant,suchasgrindingtechnology,metalsmeltingtechnology.Chinasmachinerymanufacturingindustrydevelopedafter1949.AfterthefoundingofnewChina,thetremendousachievementsofChinaseconomyareinseparablefromtheprogressofthemanufacturingsector.Afterdecadesofstruggle,Chinasmanufacturingcomponentswithconsiderablescaleandlevelofmanufacturingsystems,todayChinahavebecomearemarkablemanufacturingcountry.Machinerymanufacturingindustryoverallscaleofproductionisconstantlyincreasing,machinerymanufacturingismorethan100industry,8.57millionenterprises(largeenterprisesaccountedfor1%)and60,000kindsofproductsacompleterangeofindustrialsystem.ForsixconsecutiveyearsinChinaslargestexportcommoditystatus,themachineryindustryproductioncapacityis2600timesthatoftheliberationoftheworld5,themachinehasaworld,vehicleproductionintheworld4.ButwestillneedtoclearlyrecognizethatChinaisabigmanufacturingcountry,farfrombeingamanufacturingpowerhouse.TheoverallsizeoftheaddedvalueofproducttechnologyandpercapitalaborefficiencyisfarbetterthantheUnitedStates,Japanandothermanufacturingpower.Therefore,thetaskofdevelopmentofChinasmanufacturingindustryalongwaytogo.Withthediversificationofthehigh-techdevelopmentandsocialneedsoftheindustrialproductionrapidlytowardlarge-scale,integratedandcomplex,sothatthemodernindustrialmachineryindustryisfacingnewopportunitiesandchallenges,andmoreemphasisonthecreativityandtheefficiencyoftheworkers.ThereforeneedtocontinuouslyenhancethelevelofChinasMechanicalDesignManufacturingandAutomation,therebycontributingtothedevelopmentofChinasmachinerymanufacturingindustry.機械設計作者:JohnErnst摘要一臺機器是一種轉換傳輸機制和其他組件的組合。例如發(fā)動機,發(fā)電機,車輛,吊機,印刷機,洗衣機,和電影攝影機等。許多應用到機器的設計的原理和方法也適用于制造的物品不是真正的機器。機械設計一詞用在了更廣泛的意義,不僅僅只是包括機械的設計。運動和結構方面及規(guī)定保留和圍欄是機械設計要考慮的因素。機械工程領域和其他工程領域中的應用都需要機械設備,例如開關、凸輪、閥門、器皿、攪拌機。關鍵詞:機械設計;機械設計過程;應用第1章 設計過程真正地開始設計,在耐久性、效率、重量、速度、成本上可能需要改進現(xiàn)有的設備,新設備之前可能需要做一個函數(shù)。如計算、裝配、或維修全部或者部分和客觀由人工做。在初步設計階段,應該讓設計人員充分發(fā)揮創(chuàng)造,而不是(受制于)每一種約束。即使有許多不切實際的想法,也可以在設計早期時間,即在前面的計劃藍圖上修正。只有這樣,才不會停止創(chuàng)新的心態(tài)。通常情況下,必須提出幾套設計方案,然后進行比較。非常有可能在最后制定的計劃中,使用已經(jīng)被接受的一些想法。通用形狀和少數(shù)幾個部件的尺寸變得明顯,分析就可以從開始中解脫出來。這種分析可以作為它的目標“滿意”或“卓越”的性能,以及安全性和耐久性與最小重量,以及具有競爭力的成本。最佳比例和尺寸將尋找每個極加載部分,連同之間的一個平衡點的若干優(yōu)點組件,材料和它們的加工選擇。這些重要的目標達到,只有通過后,根據(jù)力學原理,如反應部隊和靜態(tài)摩擦的最佳利用,分析應力材料彈性和強度的慣性,加速度和能源的動力和撓度,材料的物理性能和潤滑和水力驅動器的流體力學。分析可以由相同的工程師安排或者在一個大公司,他們可以由一個獨立的分析或研究小組。設計是一個反復和合作的過程,不論是做正式的或非正式的,分析師能有助于其他階段,而不是他自己的。產(chǎn)品設計需要大量的研究和發(fā)展。必須研究一個想法很多的概念,嘗試,然后或者使用或丟棄。雖然每一個工程的內(nèi)容的問題都是獨特的,設計者遵循類似的程序去解決問題。產(chǎn)品責任訴訟的設計師和強度材料選型中要使用最優(yōu)方案。在材料的過程中,最常見的問題有五個:(a)不理解或不使用最新的申請材料的最佳信息;(b)未能預見到,并考慮合理利用材料(盡可能設計者應進一步預測,并考慮由于使用不當造成的產(chǎn)品在近幾年中,許多產(chǎn)品責任訴訟中,產(chǎn)品的使用和傷害原告指控制造商,并贏得了決定);(c)全部或部分使用的材料的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),尤其是在長期的不確定性的性能數(shù)據(jù)是這樣;(d)質(zhì)量控制方法是不適合的和未經(jīng)證實的;(e)由一些完全不稱職的人選擇材料。通過對上述五個問題分析,可獲得這些問題沒有充足的理由存在的結論。為避免這些問題,對這些問題的研究分析表明出現(xiàn)方向。盡管使用了最好的選材方法不能夠防止產(chǎn)品責任訴訟,設計人員和行業(yè)進行選材根據(jù)適當?shù)某绦?,可大大降低訴訟的條件從上面的討論中可以看到,人們應該選擇材料的材料性質(zhì)、特點及處理方法有全面而基本的理解。最后,設計基于功能,一個樣機可以被建立。如果它是令人滿意的測試,初步設計將接受一定的修改,使它能夠以較低的成本生產(chǎn)一定的數(shù)量。在接下來的幾年的生產(chǎn)和服務,設計可能要進行構思的變化或新思想的進一步分析表明基于試驗和經(jīng)驗的主因銷售的吸引力。第2章 一些設計的規(guī)則這一節(jié)里,我們建議,通過創(chuàng)造性的態(tài)度,分析可以引起重要性的提高,也可引起多樣性,或者功能性,經(jīng)濟性和耐用產(chǎn)品的完善和備用。為了激發(fā)創(chuàng)造性思維,以下規(guī)則是設計師和分析師的建議。首六個規(guī)則是特別適用于使用分析師。(1)一個創(chuàng)造性的使用需要的物理性質(zhì)和控制過程;(2)識別功能負荷及它們的意義;(3)預期無意的負載;(4)設計更有利的加載條件;(5)提供良好的應力分布和剛度和最低重量;(6)使用基本方程比例和優(yōu)化尺寸;(7)選擇材料的結合性能;(8)選擇小心,股票和整體部件;(9)修改功能設計以適應市場;(10)提供準確的位置和不干預各部分的裝配;機械設計包括以下內(nèi)容:(1)介紹了設計過程,制定問題,安全的因素;(2)綜述了材料的性質(zhì),靜態(tài)和動態(tài)載荷分析(包括梁、振動和沖擊載荷);(3)綜述了應力和損傷分析基礎。(4)介紹了fatigue-failure理論重點high-cycle疲勞設計方差方法,也就是一般用于旋轉機械的設計。(5)討論了徹底的磨損機理的現(xiàn)象;(6)調(diào)查軸設計,利用疲勞分析技術。(7)討論了流體膜和滾動元件軸承的理論和應用(8)給出了一個全面地介紹了直齒圓柱齒輪的運動學,設計和應力分析,并簡單介紹螺旋錐,環(huán)面蝸桿傳動。(9)討論彈簧設計,包括壓縮,擴展和扭轉彈簧。(10)包括電源螺釘和預緊緊固件用螺釘和緊固件的優(yōu)惠活動。(11)介紹了磁盤和鼓離合器和制動器的設計和規(guī)范。一臺機器的完整的設計是一個復雜的過程。本機的設計是一項創(chuàng)造性的工作。項目工程師不僅要在工作中有創(chuàng)造力,而且還必須對機械制圖,運動學,工程材料,材料力學,機械制造技術等方面有著深厚的基礎知識。任何產(chǎn)品設計的首要步驟之一,是從每個部分作出選擇材料。今天的設計師提供許多材料。產(chǎn)品的外觀,材料成本和制造成本的作用是重要的選擇。仔細評估的一個屬性。材料必須作出之前的任何計算。仔細計算是很有必要的,可以保證設計的有效性。如有任何部分的失敗,這是合乎情理的,要知道在原本設計上就是有缺陷的。檢查的計算(和圖紙尺寸)是極為重要的。一個小數(shù)點的錯位會毀了另一個可接受的項目。各方面的設計工作中應檢查和核對。計算機是一種工具,幫助機械設計師,以減輕繁瑣的計算,并提供擴展現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析?;谟嬎銠C能力,互動系統(tǒng)取得了計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)的概念。心理學家如何經(jīng)常討論適應他們操作的機器的人的原因。設計人員的基本職責是努力使機器適應人。這當然不是一件容易的工作,因為肯定沒有給所有的人,其實說的所有是最優(yōu)越的經(jīng)營面積和經(jīng)營過程中另一個重要的問題,項目工程師必須能夠進行其他有關人員的交流與協(xié)商。在初始階段,設計人員進行的初步設計與管理人員的交流和咨詢,并得到批準。這通常是通過口頭討論,示意圖和書面材料進行。假如前面的敘述,這臺機器的設計目標是人類需要生產(chǎn)產(chǎn)品,肯定的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和技術知識本身并不能帶來優(yōu)勢,人類只有當他們的應用程序可以生產(chǎn)產(chǎn)品的利益。因此,應該認識到在一個特定的產(chǎn)品設計前,必須先確定是否人們需要這種產(chǎn)品。必須把機械設計看成是機械設計人員運用創(chuàng)新能力進行產(chǎn)品設計,系統(tǒng)的分析和制定產(chǎn)品生產(chǎn)技術的好機會。抓項目的基本知識,必須熟記一些數(shù)據(jù)和公式是更為重要的。只是服務的數(shù)據(jù)和公式是不足以完全決定一個好的設計需要。另一方面,應該認真準確地進行所有操作。例如,即使地方錯了一個小數(shù)點的位置,也可以導致錯把正確的設計。一個好的設計人員要敢于提出新的想法,而且愿意承擔一定的風險,當新的方法是不適合的,使用原來的方法。因此,設計人員必須要有耐心,因為花費的時間和努力的肯定不能保證帶來成功。一個全新的設計,請求屏幕絕對放棄許多,深知人民的方法。穩(wěn)妥許多人因為這肯定不是一件容易的事。的機械設計師應該不斷探索改進現(xiàn)有產(chǎn)品的方法,要認真選擇原來,在這個過程中的設計過程中確認的原則,并沒有統(tǒng)一后確認的新思路。如今人類的生活已經(jīng)離不開了機械,它無處不在,但對于機械的制造,生產(chǎn)及其發(fā)展和未來,我們卻知之甚少。經(jīng)過這學期的學習,我對機械這個專業(yè)有了更多的認識和了解。從原始社會早期人類使用的諸如石斧、石刀等最簡單的工具,到杠桿、轆轤、人力腳踏車、獸力汲水車等簡單工具,發(fā)展到較復雜的水力驅動,風力驅動的水碾和風車等較為復雜的機械。18世紀英國的工業(yè)革命以后,以蒸汽機、內(nèi)燃機、電動機為動力源的機械促進了制造業(yè)、運輸業(yè)的快速發(fā)展,人類開始進入現(xiàn)代化的文明社會。20世紀電子計算機的發(fā)自動控制技術、信息技術、傳染技術的有機結合,使機械進入完全現(xiàn)代化階段。機器人、數(shù)控機床、高速運載工具、重型機械及其大量先進機械設備加速了人類社會的繁榮和進步,人類可以遨游太空、登陸月球,可以探索遼闊的大海深處,可以在地面以下居住和通行所有這一切都離不開機械、機械的發(fā)展已進入智能化階段。機械已經(jīng)成為現(xiàn)代社會生產(chǎn)和服務的五大要素之一。機械的發(fā)展史也是人類文明的發(fā)展史。在古代的中國機械工程領域的發(fā)明與創(chuàng)造也是非常輝煌的,如磨制技術,金屬的冶煉技術等。而中國機械制造業(yè)主要是1949年后發(fā)展起來的。新中國建立后,我國經(jīng)濟取得的巨大成就也是和制造業(yè)的進步分不開的。經(jīng)過幾十年的奮斗,我國制造業(yè)已經(jīng)構件了具有相當規(guī)模和水平的制造體系,當今中國已成為舉世矚目的制造大國。機械制造業(yè)總體生產(chǎn)規(guī)模不斷加大,機械制造是有100多個行業(yè)、857萬個企業(yè)(大型企業(yè)占1%)及6萬多種產(chǎn)品門類齊全的工業(yè)體系。連續(xù)6年保持我國第一大類出口商品地位,機械工業(yè)生產(chǎn)能力是解放前的2600倍,居世界第5位,機床擁有量居世界第1位,汽車產(chǎn)量居世界第4位。但我們?nèi)孕枨宄卣J識到我國是制造業(yè)大國,遠不是制造業(yè)強國??傮w規(guī)模、產(chǎn)品技術附加值和人均勞動效率遠不如美國、日本等制造業(yè)強國。所以,發(fā)展我國制造業(yè)的任務任重而道遠。隨著高新技術的發(fā)展和社會需求的多樣化,工業(yè)生產(chǎn)迅速走向大規(guī)模、集成化和復雜化,從而使現(xiàn)代化工業(yè)特別是機械工業(yè)面臨新的機遇和挑戰(zhàn),更強調(diào)勞動者的創(chuàng)造性和工作效率。因此需要不斷加強我國的機械設計制造及其自動化的水平,從而促進我國機械制造業(yè)的發(fā)展。
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