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1、第十三章第十三章 典型零件的公差與配合典型零件的公差與配合國家國家“十一五十一五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材省級(jí)省級(jí)“十二五十二五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材省級(jí)精品課程、精品資源共享課省級(jí)精品課程、精品資源共享課進(jìn)入課程進(jìn)入課程退出退出本章主要內(nèi)容:本章主要內(nèi)容:1、滾動(dòng)軸承的公差與配合、滾動(dòng)軸承的公差與配合 2、普通螺紋的公差與配合、普通螺紋的公差與配合 3、圓柱齒輪的公差與配合、圓柱齒輪的公差與配合 第第13章章 典型零件的公差與配合典型零件的公差與配合第一節(jié)第一節(jié) 滾動(dòng)軸承的公差與配合滾動(dòng)軸承的公差與配合第第13章章 典型零件的公差與配合典型零件的公差與配合第二節(jié)第二節(jié) 普通螺紋的公差與配合普通螺紋的公差
2、與配合第三節(jié)第三節(jié) 圓柱齒輪的公差與配合圓柱齒輪的公差與配合一、一、 滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及應(yīng)用滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及應(yīng)用圖圖13-1 向心球軸承的結(jié)構(gòu)向心球軸承的結(jié)構(gòu)圖圖13-1 向心球向心球軸承的軸承的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)按按基本尺寸基本尺寸d、D、B精度和旋轉(zhuǎn)精度精度和旋轉(zhuǎn)精度分為:分為: GB/T307.3-1996 : 向心軸承:向心軸承: 0、6、5、4、2 圓錐滾子軸承:圓錐滾子軸承:0、6x、5、4 推力軸承:推力軸承: 0、6、5、4 精度等級(jí)依次由低到高精度等級(jí)依次由低到高 對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)GB307.3-84 :G、E (EX )、)、D、C、B 取決于軸承的
3、旋轉(zhuǎn)精度要求和轉(zhuǎn)速高低取決于軸承的旋轉(zhuǎn)精度要求和轉(zhuǎn)速高低 0級(jí)級(jí) 普通精度軸承普通精度軸承 6、5、4、2級(jí)級(jí)高精度軸承高精度軸承0級(jí)級(jí)軸承用在旋轉(zhuǎn)精度要求不高的軸承用在旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)一般機(jī)構(gòu)中,在機(jī)械制造中,在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛。業(yè)中應(yīng)用最廣泛。6、5、4級(jí)級(jí)軸承應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較高和旋轉(zhuǎn)精度也軸承應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較高和旋轉(zhuǎn)精度也要求較高要求較高的機(jī)的機(jī)構(gòu)中。構(gòu)中。 2級(jí)級(jí)軸承用于高精密機(jī)床或機(jī)械中軸承用于高精密機(jī)床或機(jī)械中特別精密特別精密的部位。的部位。 精度等級(jí)的選用:精度等級(jí)的選用:二、滾動(dòng)軸承公差帶及其特點(diǎn)二、滾動(dòng)軸承公差帶及其特點(diǎn)1、基準(zhǔn)制、基準(zhǔn)制2、公差帶及其特點(diǎn)、公差帶及其
4、特點(diǎn)基軸孔h基孔軸頸H外圈外圈D內(nèi)圈內(nèi)圈d要求:要求:小間隙、過渡、小過盈小間隙、過渡、小過盈特點(diǎn):特點(diǎn):?jiǎn)蜗蛑茊蜗蛑?單向布置在零線下側(cè)單向布置在零線下側(cè) 即上偏差為零,下偏差為負(fù)即上偏差為零,下偏差為負(fù)圖圖13-2 軸承內(nèi)外徑公差帶圖軸承內(nèi)外徑公差帶圖 Dd三、滾動(dòng)軸承配合的精度設(shè)計(jì)三、滾動(dòng)軸承配合的精度設(shè)計(jì)1、公差等級(jí)的選擇、公差等級(jí)的選擇 與軸承精度有關(guān)與軸承精度有關(guān)與與6、0級(jí)軸承配合:級(jí)軸承配合: 軸軸 IT5IT7,殼體孔,殼體孔 IT6IT8;與與4、5級(jí)軸承相配:級(jí)軸承相配: 軸軸 IT4IT5,殼體孔多為,殼體孔多為IT5IT6。 軸頸與外殼孔公差帶的選用軸頸與外殼孔公差帶
5、的選用三、滾動(dòng)軸承配合的精度設(shè)計(jì)三、滾動(dòng)軸承配合的精度設(shè)計(jì)2、軸頸和外殼孔的公差帶、軸頸和外殼孔的公差帶GB/275-1993:規(guī)定了規(guī)定了17種種軸頸公差帶、軸頸公差帶、16種種孔公差帶孔公差帶 0、6級(jí)級(jí) F13-3圖圖13-3孔軸配合的尺寸公差帶孔軸配合的尺寸公差帶3、滾動(dòng)軸承配合的選擇、滾動(dòng)軸承配合的選擇 軸頸和外殼孔的公差帶軸頸和外殼孔的公差帶選擇依據(jù):選擇依據(jù):負(fù)荷類型、負(fù)荷大小、工作條件、負(fù)荷類型、負(fù)荷大小、工作條件、 相配件材料,結(jié)構(gòu)及裝卸要求等相配件材料,結(jié)構(gòu)及裝卸要求等 三、滾動(dòng)軸承配合的精度設(shè)計(jì)三、滾動(dòng)軸承配合的精度設(shè)計(jì)選擇方法:選擇方法:類比法,計(jì)算法類比法,計(jì)算法 G
6、B/T 275-93規(guī)定了向心軸承、推力軸承與軸和外殼規(guī)定了向心軸承、推力軸承與軸和外殼孔配合的軸孔公差帶??着浜系妮S孔公差帶。 用類比法選出配合后再進(jìn)行修正。用類比法選出配合后再進(jìn)行修正。4、配合表面的其它技術(shù)要求、配合表面的其它技術(shù)要求GB/T 275-93 軸頸與外殼孔的形位公差:軸頸與外殼孔的形位公差: 1)配合表面的)配合表面的圓柱度圓柱度公差公差 2)軸肩及外殼孔肩的端面)軸肩及外殼孔肩的端面圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)公差公差 軸頸、外殼孔的配合表面的軸頸、外殼孔的配合表面的表面粗糙度表面粗糙度要求要求5、滾動(dòng)軸承配合標(biāo)注方法、滾動(dòng)軸承配合標(biāo)注方法只標(biāo)相配件的公差帶代號(hào)只標(biāo)相配件的公差帶代號(hào)舉例
7、滾動(dòng)軸承配合選用舉例滾動(dòng)軸承配合選用舉例 已知某圓柱齒輪減速器的小齒輪軸(輸入軸)有較已知某圓柱齒輪減速器的小齒輪軸(輸入軸)有較高的旋轉(zhuǎn)精度要求,由兩個(gè)向心球軸承支承,軸承外形高的旋轉(zhuǎn)精度要求,由兩個(gè)向心球軸承支承,軸承外形尺寸為尺寸為dDB409023mm,額定動(dòng)負(fù)荷,額定動(dòng)負(fù)荷C32000N,軸承所受當(dāng)量徑向動(dòng)負(fù)荷,軸承所受當(dāng)量徑向動(dòng)負(fù)荷Pr3800N。確定軸。確定軸頸和外殼孔的公差帶代號(hào)、形位公差值和表面粗糙度參頸和外殼孔的公差帶代號(hào)、形位公差值和表面粗糙度參數(shù)值,并在圖樣上標(biāo)出。數(shù)值,并在圖樣上標(biāo)出。 解:解:1、確定軸承精度等級(jí)、確定軸承精度等級(jí)2、確定軸頸和殼體孔的公差帶、確定軸
8、頸和殼體孔的公差帶3、確定配合面的形位公差值、確定配合面的形位公差值4、確定配合面的粗糙度數(shù)值、確定配合面的粗糙度數(shù)值5、標(biāo)注、標(biāo)注1、確定軸承精度等級(jí)、確定軸承精度等級(jí) 減速器小齒輪軸速度較高,有較高的旋轉(zhuǎn)精度要求,減速器小齒輪軸速度較高,有較高的旋轉(zhuǎn)精度要求, 故選故選6級(jí)級(jí)軸承。軸承。2、確定軸頸和殼體孔的公差帶、確定軸頸和殼體孔的公差帶 內(nèi)圈內(nèi)圈承受旋轉(zhuǎn)負(fù)荷,應(yīng)選較承受旋轉(zhuǎn)負(fù)荷,應(yīng)選較緊緊配合;配合; 外圈外圈承受定向負(fù)荷,它與外殼孔的配合應(yīng)較承受定向負(fù)荷,它與外殼孔的配合應(yīng)較松松。 P/C3800/320000.12,屬于,屬于正常負(fù)荷正常負(fù)荷。查表,選軸頸公差帶為查表,選軸頸公差帶
9、為k5;查表,選取外殼孔公差帶為查表,選取外殼孔公差帶為H7,但由于小齒輪軸的旋轉(zhuǎn)精,但由于小齒輪軸的旋轉(zhuǎn)精度要求較高,故度要求較高,故H6代替代替H7)(540013. 0002. 0k)(690022. 00H3、確定配合面的形位公差值、確定配合面的形位公差值 軸頸、外殼孔圓柱度公差為軸頸、外殼孔圓柱度公差為0.0025、 0.006 軸肩、孔肩端面圓跳動(dòng)公差為軸肩、孔肩端面圓跳動(dòng)公差為0.008、0.0154、確定配合面的粗糙度數(shù)值、確定配合面的粗糙度數(shù)值 軸頸表面軸頸表面Ra0.4,軸肩端面,軸肩端面Ra1.6 外殼孔外殼孔R(shí)a1.6,外殼孔肩端面,外殼孔肩端面Ra3.2 5、標(biāo)注、標(biāo)
10、注裝配圖裝配圖孔零件圖孔零件圖軸零件圖軸零件圖A本節(jié)結(jié)束小小 結(jié)結(jié)1、滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及應(yīng)用、滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及應(yīng)用 0、6(6x)、)、5、4、2 G、E ( Ex )、)、D、C、B 2、滾動(dòng)軸承公差帶及其特點(diǎn):、滾動(dòng)軸承公差帶及其特點(diǎn): 基準(zhǔn)制、公差帶(單向制)基準(zhǔn)制、公差帶(單向制)3、滾動(dòng)軸承與軸頸及外殼孔的配合選用、滾動(dòng)軸承與軸頸及外殼孔的配合選用 小間隙、過渡、小過盈小間隙、過渡、小過盈4、滾動(dòng)軸承配合的標(biāo)注方法、滾動(dòng)軸承配合的標(biāo)注方法 只標(biāo)相配件的代號(hào)只標(biāo)相配件的代號(hào)一、普通螺紋的基本幾何參數(shù):一、普通螺紋的基本幾何參數(shù):第二節(jié)第二節(jié) 普通螺紋的公差與配合普通螺紋的公差與配
11、合圖圖13-6 公制普通螺紋基本牙型公制普通螺紋基本牙型大徑大徑中徑中徑小徑小徑螺距螺距牙型半角牙型半角牙型角牙型角螺紋軸線螺紋軸線牙型角(牙型角( )與牙型半角()與牙型半角( /2 ) 牙型角是指在螺紋牙型角是指在螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角,牙型半角是指牙側(cè)與螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角,牙型半角是指牙側(cè)與螺紋軸線的垂線間的夾角。軸線的垂線間的夾角。 米制普通螺紋米制普通螺紋: 一、普通螺紋的基本幾何參數(shù):一、普通螺紋的基本幾何參數(shù):60/230單一中徑單一中徑中徑中徑中徑線中徑線P/22PP2PP外螺紋外螺紋 單一中徑(單一中徑(D2a、d2a ) 為一假想圓柱體直徑,為一假想圓柱體直
12、徑, 該該圓柱體的母線在圓柱體的母線在牙槽寬度等于牙槽寬度等于P/2處。因它在實(shí)際螺紋處。因它在實(shí)際螺紋上可以測(cè)得,它代表螺紋中徑的上可以測(cè)得,它代表螺紋中徑的實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸。要求:要求:聯(lián)結(jié)的可靠性、可旋入性聯(lián)結(jié)的可靠性、可旋入性二、二、 螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性的影響螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性的影響主要影響參數(shù)主要影響參數(shù)大徑、小徑、大徑、小徑、中徑、螺距、中徑、螺距、牙型半角牙型半角 1、螺紋大徑、小徑偏差的影響、螺紋大徑、小徑偏差的影響 影響旋入性、可靠性,不影響配合性質(zhì)。影響旋入性、可靠性,不影響配合性質(zhì)。GB對(duì)內(nèi)螺紋小徑、外螺紋大徑規(guī)定了公差(對(duì)內(nèi)螺紋小徑、外螺紋大徑規(guī)定了公差(頂徑公差頂
13、徑公差)。)。中徑中徑外螺紋外螺紋中徑中徑內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋中徑大中徑大內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋中徑小中徑小2、中徑偏差的影響、中徑偏差的影響 為保證旋合性,對(duì)普通螺紋,一般內(nèi)螺紋最小中徑為保證旋合性,對(duì)普通螺紋,一般內(nèi)螺紋最小中徑大于或等于外螺紋最大中徑。大于或等于外螺紋最大中徑。 為保證連接可靠和一定的旋合性,為保證連接可靠和一定的旋合性,規(guī)定了中徑公差規(guī)定了中徑公差。螺紋中徑螺紋中徑PP+P3、螺距誤差的影響:、螺距誤差的影響:影響旋入性、可靠性和傳動(dòng)精度。影響旋入性、可靠性和傳動(dòng)精度。圖圖13-7 螺距誤差對(duì)旋合性影響螺距誤差對(duì)旋合性影響 螺距誤差包括螺距誤差包括單個(gè)螺距誤差單個(gè)螺距誤差P和螺距累積誤差
14、和螺距累積誤差P 。前者與旋合長(zhǎng)度無關(guān),后者與旋合長(zhǎng)度有關(guān)。為了保證可前者與旋合長(zhǎng)度無關(guān),后者與旋合長(zhǎng)度有關(guān)。為了保證可旋合性,必須對(duì)旋合長(zhǎng)度范圍內(nèi)的任意兩螺牙間螺距的最旋合性,必須對(duì)旋合長(zhǎng)度范圍內(nèi)的任意兩螺牙間螺距的最大累積誤差加以控制。大累積誤差加以控制。 fp = P ctg ( /2) 對(duì)普通螺紋,對(duì)普通螺紋, /2=30, fp = 1.732 P 螺距誤差的中徑當(dāng)量螺距誤差的中徑當(dāng)量fp就是補(bǔ)償螺距偏差的影響而折算到中徑上的數(shù)值,就是補(bǔ)償螺距偏差的影響而折算到中徑上的數(shù)值,被稱為螺距偏差的中徑當(dāng)量被稱為螺距偏差的中徑當(dāng)量(或中徑補(bǔ)償值或中徑補(bǔ)償值)。 4、牙型半角偏差的影響、牙型半
15、角偏差的影響影響螺紋的旋合性和牙側(cè)接觸面積影響螺紋的旋合性和牙側(cè)接觸面積/2120.073()() ()22fP KKm左右外螺紋:外螺紋:當(dāng)半角偏差為當(dāng)半角偏差為正時(shí):正時(shí):K1( 或或 K2 ) 取取2 當(dāng)半角偏差當(dāng)半角偏差為負(fù)時(shí):為負(fù)時(shí):K1( 或或 K2 ) 取取3內(nèi)螺紋:內(nèi)螺紋:當(dāng)半角偏差為當(dāng)半角偏差為正時(shí):正時(shí):K1( 或或 K2 ) 取取3 當(dāng)半角偏差當(dāng)半角偏差為負(fù)時(shí):為負(fù)時(shí):K1( 或或 K2 ) 取取2半角誤差的中徑當(dāng)量(或中徑補(bǔ)償量):半角誤差的中徑當(dāng)量(或中徑補(bǔ)償量): 在規(guī)定的旋合長(zhǎng)度內(nèi),恰好包容實(shí)際螺紋的一個(gè)假想在規(guī)定的旋合長(zhǎng)度內(nèi),恰好包容實(shí)際螺紋的一個(gè)假想的具有基本
16、牙型的理想螺紋的中徑。的具有基本牙型的理想螺紋的中徑。 三、螺紋中徑合格性判斷原則三、螺紋中徑合格性判斷原則1、作用中徑、作用中徑圖圖13-8 外螺紋作用中徑與單一中徑外螺紋作用中徑與單一中徑)(222)(222外螺紋:外螺紋:內(nèi)螺紋:內(nèi)螺紋:作用中徑的計(jì)算:作用中徑的計(jì)算:2、中徑合格條件、中徑合格條件泰勒原則泰勒原則實(shí)際螺紋的作用中徑不能超出最大實(shí)體牙型的中徑實(shí)際螺紋的作用中徑不能超出最大實(shí)體牙型的中徑 保證旋入性保證旋入性實(shí)際螺紋的單一中徑不能超出最小實(shí)體牙型的中徑實(shí)際螺紋的單一中徑不能超出最小實(shí)體牙型的中徑 保證聯(lián)接強(qiáng)度保證聯(lián)接強(qiáng)度222min222maxmMaLDDDDDD222ma
17、x222minmMaLdddddd對(duì)內(nèi)螺紋:對(duì)內(nèi)螺紋:對(duì)外螺紋:對(duì)外螺紋:四、四、 普通螺紋的公差與配合普通螺紋的公差與配合GB/T197-1981,GB/T15756-1995 普通螺紋的的標(biāo)準(zhǔn)普通螺紋的的標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)中徑和頂徑規(guī)定了公差只對(duì)中徑和頂徑規(guī)定了公差,而,而對(duì)底徑?jīng)]給公差,只規(guī)定牙底實(shí)際輪廓不得超出按基本對(duì)底徑?jīng)]給公差,只規(guī)定牙底實(shí)際輪廓不得超出按基本偏差所確定的最大實(shí)體牙型,即保證旋合時(shí)不發(fā)生干涉偏差所確定的最大實(shí)體牙型,即保證旋合時(shí)不發(fā)生干涉(由刀具控制)。(由刀具控制)。 對(duì)于普通螺紋來說,沒有單獨(dú)規(guī)定螺距及牙型半角對(duì)于普通螺紋來說,沒有單獨(dú)規(guī)定螺距及牙型半角的公差,只規(guī)定了一
18、個(gè)中徑公差的公差,只規(guī)定了一個(gè)中徑公差TD2 ,Td2,這個(gè)公差同,這個(gè)公差同時(shí)用來限制實(shí)際中徑、螺距及牙型半角三個(gè)要素的誤差時(shí)用來限制實(shí)際中徑、螺距及牙型半角三個(gè)要素的誤差。所以。所以中徑公差是一個(gè)綜合公差中徑公差是一個(gè)綜合公差。 39(高(高 低)低) 內(nèi)螺紋:內(nèi)螺紋:4,5,6,7,8 五級(jí)五級(jí) 外螺紋:外螺紋:3,4,5,6,7,8,9 七級(jí)七級(jí) 3級(jí)最高,級(jí)最高,9級(jí)最低,級(jí)最低, 6 級(jí)為基本級(jí)。級(jí)為基本級(jí)。 1、普通螺紋的公差等級(jí):、普通螺紋的公差等級(jí):2、螺紋的基本偏差、螺紋的基本偏差確定螺紋公差帶位置確定螺紋公差帶位置要求:要求:最小間隙為零或具有保證間隙最小間隙為零或具有保
19、證間隙內(nèi)螺紋:內(nèi)螺紋:EI H,G外螺紋:外螺紋:es e,f,g,h H,h 基本偏差為零基本偏差為零圖圖13-9內(nèi)螺紋基本偏差內(nèi)螺紋基本偏差圖圖13-10外螺紋基本偏差外螺紋基本偏差4、配合的選擇、配合的選擇 選用原則:選用原則:為滿足使用要求,保證足夠的聯(lián)接強(qiáng)度,為滿足使用要求,保證足夠的聯(lián)接強(qiáng)度,完工后的螺紋最好組合成完工后的螺紋最好組合成H/g,H/h或或G/h的配合。的配合。H/h 最最小間隙為零,應(yīng)用最廣小間隙為零,應(yīng)用最廣。 其它的配合應(yīng)用于易裝拆、高溫下或需涂鍍保護(hù)層的其它的配合應(yīng)用于易裝拆、高溫下或需涂鍍保護(hù)層的螺紋。對(duì)需鍍較厚保護(hù)層的螺紋可選螺紋。對(duì)需鍍較厚保護(hù)層的螺紋可
20、選 H/f、H/e 等配合。等配合。鍍后實(shí)際輪廓上的任何點(diǎn)均不應(yīng)超越按鍍后實(shí)際輪廓上的任何點(diǎn)均不應(yīng)超越按 H、h 確定的最大確定的最大實(shí)體牙型實(shí)體牙型。3、公差帶的確定、公差帶的確定GB規(guī)定了內(nèi)、外螺紋的選用公差帶。規(guī)定了內(nèi)、外螺紋的選用公差帶。5、螺紋旋合長(zhǎng)度與精度等級(jí)、螺紋旋合長(zhǎng)度與精度等級(jí) 旋合長(zhǎng)度旋合長(zhǎng)度 長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度S 連接強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好,加工困難連接強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好,加工困難 短旋合長(zhǎng)度短旋合長(zhǎng)度 L 加工容易,穩(wěn)定性差加工容易,穩(wěn)定性差 中等旋合長(zhǎng)度中等旋合長(zhǎng)度N 常用常用 螺紋精度等級(jí):螺紋精度等級(jí):螺紋的精度不僅取決于螺紋直徑的公差等級(jí),而且與旋螺紋的精度不僅取決于
21、螺紋直徑的公差等級(jí),而且與旋合長(zhǎng)度有關(guān)。合長(zhǎng)度有關(guān)。 精密級(jí),中等級(jí),粗糙級(jí)精密級(jí),中等級(jí),粗糙級(jí)精密級(jí):精密級(jí):用于精密連接螺紋。即要求配合性質(zhì)穩(wěn)定,配合用于精密連接螺紋。即要求配合性質(zhì)穩(wěn)定,配合 間隙較小,需保證一定的定心精度的螺紋連接。間隙較小,需保證一定的定心精度的螺紋連接。中等級(jí):中等級(jí):用于一般的螺紋連接。用于一般的螺紋連接。粗糙級(jí):粗糙級(jí):用于不重要的螺紋連接,以及制造比較困難用于不重要的螺紋連接,以及制造比較困難(如長(zhǎng)如長(zhǎng) 盲孔的攻絲盲孔的攻絲)或熱軋棒上的螺紋?;驘彳埌羯系穆菁y。 旋合長(zhǎng)度的選擇,旋合長(zhǎng)度的選擇,一般多用一般多用N組組。僅當(dāng)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上。僅當(dāng)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上有特殊
22、要求時(shí),方可采用有特殊要求時(shí),方可采用S組或組或L組。組。注意:注意:并不是螺紋旋合長(zhǎng)度越大,密封性、可靠性就越好。并不是螺紋旋合長(zhǎng)度越大,密封性、可靠性就越好。6、普通螺紋的標(biāo)記:、普通螺紋的標(biāo)記:螺紋代號(hào):螺紋代號(hào):螺紋公稱直徑螺紋公稱直徑(大徑大徑),螺距和螺紋旋向,螺距和螺紋旋向?qū)Υ盅缆菁y,不注出螺距值,對(duì)右旋螺紋,不注旋向;對(duì)粗牙螺紋,不注出螺距值,對(duì)右旋螺紋,不注旋向;左旋螺紋在螺距后注出左旋螺紋在螺距后注出“LH”,例如:,例如:M20LH螺紋代號(hào)螺紋代號(hào)螺紋公差帶代號(hào)螺紋公差帶代號(hào)旋合長(zhǎng)度代號(hào)旋合長(zhǎng)度代號(hào)(或數(shù)值)或數(shù)值)旋合長(zhǎng)度:旋合長(zhǎng)度: “N”不注出,不注出,“S”或或“
23、L”須注出,須注出,也可注出旋合長(zhǎng)度值也可注出旋合長(zhǎng)度值mm。例如:例如: M206HL M206H32 M206hS M10 1LH6H 螺紋公差帶代號(hào):螺紋公差帶代號(hào):中徑頂徑的公差帶代號(hào)中徑頂徑的公差帶代號(hào)。 例:例:5g6g;6H;螺紋代號(hào)螺紋代號(hào)內(nèi)螺紋公差帶代號(hào)內(nèi)螺紋公差帶代號(hào)/ 外螺紋外螺紋公差帶代號(hào)公差帶代號(hào)旋合長(zhǎng)度代號(hào)。旋合長(zhǎng)度代號(hào)。M2426H/5g6g M202LH6H/5g6g 裝配圖上的注法裝配圖上的注法:7、螺紋合格性判斷舉例:、螺紋合格性判斷舉例: 已知有一螺紋已知有一螺紋M2426g,加工后:實(shí)際大徑,加工后:實(shí)際大徑da23.850mm,實(shí)際中徑,實(shí)際中徑d2a
24、22.521mm,螺距累積,螺距累積偏差偏差P0.05mm,左右牙側(cè)半角偏差分別為,左右牙側(cè)半角偏差分別為+20,-25,試判斷該螺紋頂徑和中徑合格性,并查出其需,試判斷該螺紋頂徑和中徑合格性,并查出其需旋合長(zhǎng)度的范圍。旋合長(zhǎng)度的范圍。 本節(jié)結(jié)束1、 運(yùn)動(dòng)精度運(yùn)動(dòng)精度傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性,傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性, 應(yīng)控制一轉(zhuǎn)內(nèi)最大轉(zhuǎn)角誤差。應(yīng)控制一轉(zhuǎn)內(nèi)最大轉(zhuǎn)角誤差。一、圓柱齒輪傳動(dòng)的要求一、圓柱齒輪傳動(dòng)的要求2、平穩(wěn)性精度平穩(wěn)性精度傳動(dòng)平穩(wěn)性傳動(dòng)平穩(wěn)性 無沖擊、振動(dòng)、噪音。應(yīng)限制瞬時(shí)傳動(dòng)變化無沖擊、振動(dòng)、噪音。應(yīng)限制瞬時(shí)傳動(dòng)變化 。 3、接觸精度接觸精度齒面載荷分布的均勻性齒面載荷分布的均勻性 避免應(yīng)力
25、集中,局部磨損。應(yīng)控制接觸面積避免應(yīng)力集中,局部磨損。應(yīng)控制接觸面積4、合理的傳動(dòng)側(cè)隙合理的傳動(dòng)側(cè)隙側(cè)隙的合理性側(cè)隙的合理性 保證非工作齒面間有一定側(cè)隙,儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,補(bǔ)償保證非工作齒面間有一定側(cè)隙,儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,補(bǔ)償 變形,制造、安裝誤差以免卡死、燒傷變形,制造、安裝誤差以免卡死、燒傷 。第三節(jié)第三節(jié) 圓柱齒輪的公差與配合圓柱齒輪的公差與配合幾何偏心幾何偏心運(yùn)動(dòng)偏心運(yùn)動(dòng)偏心機(jī)床傳動(dòng)鏈的高頻誤差機(jī)床傳動(dòng)鏈的高頻誤差滾刀的制造與安裝誤差滾刀的制造與安裝誤差二、齒輪加工誤差的來源二、齒輪加工誤差的來源圖圖13-11 用滾齒機(jī)加工齒輪時(shí)的加工誤差用滾齒機(jī)加工齒輪時(shí)的加工誤差圖圖13-12 具有幾何偏心的
26、齒輪具有幾何偏心的齒輪圖圖13-13 具有運(yùn)動(dòng)偏具有運(yùn)動(dòng)偏心誤差的齒輪心誤差的齒輪長(zhǎng)周期(低頻)誤差;短周期(高頻)誤差長(zhǎng)周期(低頻)誤差;短周期(高頻)誤差 徑向誤差;切向誤差;軸向誤差徑向誤差;切向誤差;軸向誤差 單項(xiàng)誤差;綜合誤差單項(xiàng)誤差;綜合誤差 單個(gè)齒輪的制造誤差;齒輪副的安裝誤差單個(gè)齒輪的制造誤差;齒輪副的安裝誤差齒輪加工誤差類型 按出現(xiàn)的頻率分:長(zhǎng)周期(低頻)誤差;短周期(高頻)誤差 按分布方向分: 徑向誤差;切向誤差;軸向誤差 按包含誤差因素的多少分: 單向誤差;綜合誤差 按對(duì)齒輪互換性的影響分: 單個(gè)齒輪的制造誤差; 齒輪副的安裝誤差齒輪加工誤差類型齒輪加工誤差類型齒齒輪輪誤
27、誤差差曲曲線線三、漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)三、漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) GB/T10095.1-2001,GB/T10095.2-2001GB/Z18620.1-2002,GB/Z18620.2-2002GB/Z18620.3-2002,GB/Z18620.4-2002 新標(biāo)準(zhǔn)適用于基本齒廓符合新標(biāo)準(zhǔn)適用于基本齒廓符合GB/T13562001通用機(jī)通用機(jī)械和重型機(jī)械用圓柱齒輪械和重型機(jī)械用圓柱齒輪 標(biāo)準(zhǔn)基本齒條齒廓標(biāo)準(zhǔn)基本齒條齒廓規(guī)定、模數(shù)規(guī)定、模數(shù)mn 0.570 mm、分度圓直徑、分度圓直徑d510000mm、齒寬、齒寬b41000mm的單個(gè)漸開線圓柱齒輪,不適用于齒輪副的單個(gè)漸開線圓柱齒輪,
28、不適用于齒輪副。 GB/T 10095.1-2001GB/T 10095.1-2001漸開線圓柱齒輪漸開線圓柱齒輪 精度精度 第第1部分:部分: 輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值GB/T 10095.2-2001GB/T 10095.2-2001漸開線圓柱齒輪漸開線圓柱齒輪 精度精度 第第2部分:部分: 徑向綜合偏差與徑向跳動(dòng)的定義和允許值徑向綜合偏差與徑向跳動(dòng)的定義和允許值三、漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)三、漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) GB/Z 18620.1-2002 圓柱齒輪圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第第1部分:部分:輪齒同側(cè)齒面的檢驗(yàn)輪齒同側(cè)齒面的檢驗(yàn)GB/
29、Z 18620.2-2002 圓柱齒輪圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第第2部分:部分:徑向綜合偏差、徑向跳動(dòng)、齒厚和側(cè)隙的檢驗(yàn)徑向綜合偏差、徑向跳動(dòng)、齒厚和側(cè)隙的檢驗(yàn)GB/Z 18620.3-2002 圓柱齒輪圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第第3部分:部分:齒輪坯、軸中心距和軸線平行度齒輪坯、軸中心距和軸線平行度GB/Z 18620.4-2002 圓柱齒輪圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第第4部分:部分:表面結(jié)構(gòu)和輪齒接觸斑點(diǎn)的檢驗(yàn)表面結(jié)構(gòu)和輪齒接觸斑點(diǎn)的檢驗(yàn)同側(cè)齒面偏差、徑向跳動(dòng):同側(cè)齒面偏差、徑向跳動(dòng):0、1、2、12共共13個(gè)精度等級(jí)。個(gè)精度等級(jí)。徑向綜合偏差:徑向綜合偏
30、差:4、5、12共共9個(gè)精度等級(jí)。個(gè)精度等級(jí)。 從從0到到12 級(jí)精度依次降低。級(jí)精度依次降低。 5 級(jí):基礎(chǔ)級(jí)級(jí):基礎(chǔ)級(jí) 02 級(jí):展望級(jí)級(jí):展望級(jí) 35級(jí):高精度級(jí)級(jí):高精度級(jí) 69 級(jí):中等精度等級(jí)(用得最多)級(jí):中等精度等級(jí)(用得最多) 1012級(jí):低精度等級(jí)級(jí):低精度等級(jí)齒輪精度等級(jí)的應(yīng)用(供參考)齒輪精度等級(jí)的應(yīng)用(供參考) 產(chǎn)品或機(jī)構(gòu)產(chǎn)品或機(jī)構(gòu)精度等級(jí)精度等級(jí)產(chǎn)品或機(jī)構(gòu)產(chǎn)品或機(jī)構(gòu)精度等級(jí)精度等級(jí)精密儀器、測(cè)量齒精密儀器、測(cè)量齒輪輪25一般通用減速一般通用減速器器69汽輪機(jī)、透平齒輪汽輪機(jī)、透平齒輪36拖拉機(jī)、載重拖拉機(jī)、載重汽車汽車69金屬切削機(jī)床金屬切削機(jī)床38軋鋼機(jī)軋鋼機(jī)61
31、0航空發(fā)動(dòng)機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)48起重機(jī)械起重機(jī)械710輕型汽車、汽車底輕型汽車、汽車底盤、機(jī)車盤、機(jī)車58礦用絞車礦用絞車810內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車67農(nóng)業(yè)機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械811 (一)漸開線圓柱齒輪輪齒同側(cè)齒面偏差(一)漸開線圓柱齒輪輪齒同側(cè)齒面偏差 (GB/T10095.12001) 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單個(gè)齒輪同齒面規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單個(gè)齒輪同齒面規(guī)定了11項(xiàng)偏差。包項(xiàng)偏差。包括齒距偏差、齒廓偏差、切向綜合偏差和螺旋括齒距偏差、齒廓偏差、切向綜合偏差和螺旋線偏差。線偏差。 四、齒輪精度的評(píng)定參數(shù)四、齒輪精度的評(píng)定參數(shù)1、單個(gè)齒距偏差、單個(gè)齒距偏差 2、齒距累積偏差、齒距累積偏差 3、齒距累積總偏差、齒距累積總偏差 4、齒
32、廓總偏差、齒廓總偏差 5、齒廓形狀偏差、齒廓形狀偏差 6、齒廓傾斜偏差、齒廓傾斜偏差 7、螺旋線總偏差、螺旋線總偏差8、螺旋線形狀偏差、螺旋線形狀偏差 9、螺旋線傾斜偏差、螺旋線傾斜偏差 10、切向綜合總偏差、切向綜合總偏差11、一齒切向綜合偏差、一齒切向綜合偏差ptfpkFPFFffHfFffHfiFif1、徑向綜合總偏差、徑向綜合總偏差2、一齒徑向綜合偏差一齒徑向綜合偏差 3、徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng) (二)漸開線圓柱齒輪徑向綜合偏差與徑向跳動(dòng)(二)漸開線圓柱齒輪徑向綜合偏差與徑向跳動(dòng)(GB/T10095.22001) iFifrF表表13-11至表至表13-13列出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種公差值列出了標(biāo)
33、準(zhǔn)規(guī)定的各種公差值和極限偏差值。和極限偏差值。 五、齒側(cè)間隙及其檢驗(yàn)項(xiàng)目五、齒側(cè)間隙及其檢驗(yàn)項(xiàng)目 圓周側(cè)隙圓周側(cè)隙當(dāng)固定兩相嚙合齒輪中的一個(gè)時(shí),另一個(gè)齒輪所能轉(zhuǎn)過當(dāng)固定兩相嚙合齒輪中的一個(gè)時(shí),另一個(gè)齒輪所能轉(zhuǎn)過的節(jié)圓弧長(zhǎng)的最大值。的節(jié)圓弧長(zhǎng)的最大值。 (一)齒側(cè)間隙的表示法(一)齒側(cè)間隙的表示法(GB/Z18620.22002) 法向側(cè)隙法向側(cè)隙指裝配好的齒輪副,當(dāng)工作齒面接觸時(shí),非工作齒面之指裝配好的齒輪副,當(dāng)工作齒面接觸時(shí),非工作齒面之間的最小距離。間的最小距離。 徑向側(cè)隙徑向側(cè)隙將兩個(gè)相配齒輪的中心距縮小,直到左側(cè)和右側(cè)齒面都將兩個(gè)相配齒輪的中心距縮小,直到左側(cè)和右側(cè)齒面都接觸時(shí),這個(gè)縮
34、小的量稱為徑向側(cè)隙。接觸時(shí),這個(gè)縮小的量稱為徑向側(cè)隙。 wtjbnjrj(二)最小法向側(cè)隙的確定(二)最小法向側(cè)隙的確定 1、經(jīng)驗(yàn)法、經(jīng)驗(yàn)法2、計(jì)算法、計(jì)算法 根據(jù)齒輪副的工作速度、溫度、負(fù)載、根據(jù)齒輪副的工作速度、溫度、負(fù)載、潤(rùn)滑等工作條件計(jì)算最小法向側(cè)隙。潤(rùn)滑等工作條件計(jì)算最小法向側(cè)隙。3、查表、查表 GB/Z18620. 22002附錄附錄A列出了最小側(cè)隙列出了最小側(cè)隙推薦值推薦值 齒輪副的側(cè)隙由齒輪工作條件決定,齒輪副的側(cè)隙由齒輪工作條件決定,與齒輪的精度等級(jí)與齒輪的精度等級(jí)無關(guān)無關(guān)。設(shè)計(jì)選定的最小法向側(cè)隙應(yīng)足以補(bǔ)償齒輪傳動(dòng)時(shí)溫度。設(shè)計(jì)選定的最小法向側(cè)隙應(yīng)足以補(bǔ)償齒輪傳動(dòng)時(shí)溫度升高而引
35、起的變形,并保證正常的潤(rùn)滑。升高而引起的變形,并保證正常的潤(rùn)滑。在傳動(dòng)工作中溫度有較大升高的齒輪,為保證正常潤(rùn)滑,避免發(fā)熱卡死,要求有較大的側(cè)隙。對(duì)于需正反轉(zhuǎn)或讀數(shù)機(jī)構(gòu)中的齒輪,為避免空程影響,則要求較小的側(cè)隙。1)補(bǔ)償熱變形所需最小側(cè)隙)補(bǔ)償熱變形所需最小側(cè)隙 nbnttajsin2)(100022111min2)保證潤(rùn)滑所需最小側(cè)隙)保證潤(rùn)滑所需最小側(cè)隙 取決于潤(rùn)滑方式和圓周速度取決于潤(rùn)滑方式和圓周速度故最小側(cè)隙(相當(dāng)于故最小側(cè)隙(相當(dāng)于Xmin):):2min1minminbnbnbnjjjGB規(guī)定采用規(guī)定采用“基中心距制基中心距制”。固定中心距的極限偏差固定中心距的極限偏差fa,改變齒
36、厚上偏差,改變齒厚上偏差不同側(cè)隙。側(cè)隙是通過減薄齒厚不同側(cè)隙。側(cè)隙是通過減薄齒厚的方法獲得的。的方法獲得的。 為獲得必要的側(cè)隙,齒厚應(yīng)保證有最小減薄量,它是由為獲得必要的側(cè)隙,齒厚應(yīng)保證有最小減薄量,它是由分度圓齒厚上偏差形成的。分度圓齒厚上偏差形成的。(三)齒側(cè)間隙的獲得和檢驗(yàn)項(xiàng)目(三)齒側(cè)間隙的獲得和檢驗(yàn)項(xiàng)目 齒側(cè)間隙的檢驗(yàn)項(xiàng)目齒側(cè)間隙的檢驗(yàn)項(xiàng)目 1、齒厚上偏差的確定、齒厚上偏差的確定 snsE2、齒厚公差的確定、齒厚公差的確定 3、齒厚下偏差的確定、齒厚下偏差的確定 sniEsnsnssniTEEsnT1、齒厚上偏差的確定、齒厚上偏差的確定 snsE齒厚上偏差取決于最小側(cè)隙、齒輪和齒輪副
37、的加工及安裝誤差。齒厚上偏差取決于最小側(cè)隙、齒輪和齒輪副的加工及安裝誤差。 nnbnnasnssnsJjfEEcostan2min212222221)cos()sin()cos( 2nnnpbpbnffFffJ小齒輪、大齒輪小齒輪、大齒輪的齒厚上偏差的齒厚上偏差 齒輪和齒輪副的加工和安裝齒輪和齒輪副的加工和安裝誤差對(duì)側(cè)隙減小的補(bǔ)償量誤差對(duì)側(cè)隙減小的補(bǔ)償量 求出兩個(gè)齒輪的上偏差之和后,可按等值分配法和不求出兩個(gè)齒輪的上偏差之和后,可按等值分配法和不等值分配法確定小齒輪的齒厚上偏差。等值分配法確定小齒輪的齒厚上偏差。 不等值分配不等值分配:可隨意分配或按一定規(guī)律分配。一般應(yīng)使大齒輪可隨意分配或按一
38、定規(guī)律分配。一般應(yīng)使大齒輪齒厚的減薄量大一些,小齒輪齒厚減薄量小一些,以使大小齒齒厚的減薄量大一些,小齒輪齒厚減薄量小一些,以使大小齒輪的強(qiáng)度匹配。輪的強(qiáng)度匹配。 nnbnnasnssnssnsJjfEEEcos2/ )(tan2min21等值分配:等值分配:2、齒厚公差的確定、齒厚公差的確定 齒厚公差基本上與齒輪精度無關(guān)。齒厚公差應(yīng)合齒厚公差基本上與齒輪精度無關(guān)。齒厚公差應(yīng)合理選擇,公差太大會(huì)使側(cè)隙加大,齒輪正反轉(zhuǎn)時(shí)空理選擇,公差太大會(huì)使側(cè)隙加大,齒輪正反轉(zhuǎn)時(shí)空行程過大;公差太小勢(shì)必增加制造成本,除非十分行程過大;公差太小勢(shì)必增加制造成本,除非十分必要,一般不采用很緊的齒厚公差。必要,一般不
39、采用很緊的齒厚公差。nrrsnbFTtan2223、齒厚下偏差的確定、齒厚下偏差的確定 sniEsnsnssniTEE4、公法線長(zhǎng)度極限偏差的確定公法線長(zhǎng)度極限偏差的確定 bnibnsEE,nsnsbnsEEcosnsnibniEEcos公法線長(zhǎng)度上偏差:公法線長(zhǎng)度上偏差: 公法線長(zhǎng)度下偏差:公法線長(zhǎng)度下偏差: 六、齒輪副和齒坯的精度六、齒輪副和齒坯的精度(GB/Z18620.32002)()(GB/Z18620.42002) (一)齒輪副精度(一)齒輪副精度 1、中心距極限偏差、中心距極限偏差 af2、軸線平行度偏差、軸線平行度偏差 ff,3、接觸斑點(diǎn)、接觸斑點(diǎn)綜合反映接觸精度、承載能力綜合
40、反映接觸精度、承載能力 GB/Z18620.3-2002中未提供中心距尺寸偏差值,可按經(jīng)中未提供中心距尺寸偏差值,可按經(jīng)驗(yàn)選取,也可參照驗(yàn)選取,也可參照GB/T100951988相關(guān)表格查取。相關(guān)表格查取。圖圖13-20 軸線平行度偏差軸線平行度偏差 接觸斑點(diǎn)接觸斑點(diǎn)接觸接觸指裝配好的齒輪副,在輕微的制動(dòng)下,運(yùn)轉(zhuǎn)后的齒面指裝配好的齒輪副,在輕微的制動(dòng)下,運(yùn)轉(zhuǎn)后的齒面上分布的接觸擦亮痕跡。它可充分揭示齒面接觸的載荷分上分布的接觸擦亮痕跡。它可充分揭示齒面接觸的載荷分布均勻性。布均勻性。 接觸斑點(diǎn)的大小接觸斑點(diǎn)的大小是指齒面展開圖擦亮痕跡在齒長(zhǎng)和齒是指齒面展開圖擦亮痕跡在齒長(zhǎng)和齒高方向所占的百分比
41、。高方向所占的百分比。合格條件:合格條件: 兩個(gè)測(cè)得的百分比都不小于要求的兩個(gè)測(cè)得的百分比都不小于要求的 接觸百分比。接觸百分比。100bcb沿齒長(zhǎng)方向:100 hh方向:沿齒高基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面的形狀公差:圓柱度、圓度、平面度的形狀公差:圓柱度、圓度、平面度安裝面安裝面的跳動(dòng)公差的跳動(dòng)公差齒坯齒坯徑向和端面圓跳動(dòng)公差徑向和端面圓跳動(dòng)公差齒坯尺寸公差齒坯尺寸公差齒面齒面粗糙度粗糙度基準(zhǔn)面的表面粗糙度基準(zhǔn)面的表面粗糙度(二)齒坯精度(二)齒坯精度 影響齒輪加工和傳動(dòng)質(zhì)量的主要是齒坯上的基準(zhǔn)軸線、影響齒輪加工和傳動(dòng)質(zhì)量的主要是齒坯上的基準(zhǔn)軸線、基準(zhǔn)面、安裝面等的尺寸誤差、形狀誤差和跳動(dòng)?;鶞?zhǔn)面、安裝面等
42、的尺寸誤差、形狀誤差和跳動(dòng)。七、圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)七、圓柱齒輪精度設(shè)計(jì) 內(nèi)容:內(nèi)容:確定精度等級(jí)確定精度等級(jí) 確定最小側(cè)隙和齒厚偏差確定最小側(cè)隙和齒厚偏差選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目及公差選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目及公差確定齒輪副和齒坯精度確定齒輪副和齒坯精度精度等級(jí)在圖樣上的標(biāo)注精度等級(jí)在圖樣上的標(biāo)注 為評(píng)定為評(píng)定單個(gè)齒輪單個(gè)齒輪的加工精度,檢驗(yàn)項(xiàng)目主要應(yīng)是的加工精度,檢驗(yàn)項(xiàng)目主要應(yīng)是單項(xiàng)單項(xiàng)指標(biāo)指標(biāo)即齒距偏差、齒廓總偏差、螺旋線總偏差及齒厚偏差。即齒距偏差、齒廓總偏差、螺旋線總偏差及齒厚偏差。 標(biāo)準(zhǔn)中給出的其它參數(shù),一般不是必檢項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)中給出的其它參數(shù),一般不是必檢項(xiàng)目,而是根,而是根據(jù)供需雙方協(xié)商確定。具體選擇時(shí)主要考慮齒輪的精度等據(jù)供需雙方協(xié)商確定。具體選擇時(shí)主要考慮齒輪的精度等級(jí)和用途、切齒工藝、生產(chǎn)批量、尺寸大小和結(jié)構(gòu)形式、級(jí)和用途、切齒工藝、生產(chǎn)批量、尺寸大小和結(jié)構(gòu)形式、檢查目的及現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備等因素。檢查目的及現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備等因素。 七、選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目及公差七、選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目及公
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