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光行天下 -> 机械设计,制造及其自动化 -> 二级齿轮[课程设计] 设计说明书 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

wuhuiqu 2007-01-21 12:52

二级齿轮[课程设计] 设计说明书

文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 1{P'7IEj  
$ /nY5[  
设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 qTQBt}  
1.运输带工作拉力F=2.5 KN *{+G=d  
2.运输带工作速度V=1.4 M/S *-xU2  
3.滚筒直径     D=200 mm jv&!Kw.Ug  
4.滚筒效率n=0.96 'fPdpnJ<  
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; qoAj] ")  
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 MTUn3;c/  
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 &5: tn=E  
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 K(q-?n`<  
部件:1电动机 S6[v;{xJ  
      2V带传动或链传动 1IVuSp`{FU  
      3减速器 |<O9Sb_  
      4联轴器 ;,]P=Ey  
      5输送带 dXnl'pFS  
6输送带鼓轮 *&f$K1p  
传动方案设计如下: -ig6w.%lk  
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hzvd t  
二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 U-3i  
                                      WILMH`  
1.     选择电动机的类型 kbe-1 <72  
按工作要求和条件,选用Y系列一般用途全封闭式鼠笼型三相异步电动机 0ik7v<:  
2.    确定电动机的容量  v%iflCK  
电动机所需功率由公式 :\o {_  
      Pd=Pw/ηa (KW) ;4pYK@9w_  
      Pw=Fv/1000ηw ~ (jKz}'~U  
    因此   Pd=Fv/1000ηaηw(KW) PGoh1Uu  
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: 5yz(>EVH  
      ηa=η带η²轴η齿η链 N=7pK&NHSG  
按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 3(,?S$>  
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 _+E5T*dk  
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW , JQp'e  
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW Ptdpj)oi&Q  
3 确定电动机的转速 1bn^.768l  
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) R)m'lMi|  
根据表1-3的V带传动比i1=2-4,而单级圆柱齿轮减速器的传动比i2=4-6,因此总传动比的合理范围为:ia=8—24. z.;ez}6%V  
r<d_[?1N  
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GQUe!G9  
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dQA'($  
Pe=4.0KW .ufTQ?Fe  
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b)qoh^  
`-J%pEIza  
i/`m`qdg  
P"IPcT%Ob%  
电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 qh|_W(`y  
  符合这一范围的电动机同步转速有:750,1000,1500(r/min)三种,选用同步转速1000 (r/min)时,电动机的重量,价格及V带传动和减速器的传动比都比较合适,因此选定电动机型号为Y132M-6满载转速为nm=960(r/min). '}Z~JYa0  
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 ] [+#;avU  
(1)    求传动比 g+Sbl  
由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: iXVe.n  
ia=na/nw =960/114.6=8.038 /-_h1.!   
(2)    分配传动装置传动比 8m\7*l^D:  
ia=i带i减 r")`Ph@yp  
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 V k  K  
则i减=ia/i带=3.35 H Y&DmE  
5.传动装置的运动和运动参数的计算 9.gXzP H  
(1)    各轴功率 zuJ@E=7  
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) W14 J],{L  
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) 7XTkX"zKj  
(2)    各轴扭矩 Eg#K.5hJ  
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) * K D I}B>  
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) *rs5]U<  
i@)i$i4  
n=1000             aW)-?(6>  
IEsEdw]aZE  
电动机                 型号为Y132M-6 59Xi3KY  
`>f6) C-  
e,vvzs o  
K/j3a[.  
*`ua'"="k  
V3Q+s8OIF  
pfA|I*`XV  
i带=2.5 (2J: #  
i减=3.35 r ~jm`y  
\r^qL^  
 *'.|9W  
m? J0i>H  
|:q=T ~x  
e6R}0w~G  
TI=85.76N/m C*)3e*T*  
A&.WH?p  
n'wU;!W9  
TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) EUD~CZhS"k  
(3)    各轴转速 "}u.v?HYz  
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) \qdHX  
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) :DrWq{4  
f9t6q*a`%  
D/Z6C&/I  
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nI=334(r/min) s [M?as  
nⅡ=114.6(r/min) eV 2W{vuI  
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三.V带传动设计 hLI`If/+K  
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 W0y '5`  
该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, NiWa7/Hr  
设计功率Pd=KAP kW ^M3~^lV  
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, V `b2TS  
由转速在满载时为960r/min Qt iDTr  
查表得 R%Qf7Q  
RS"H8P 4W  
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, FhekaA  
四 .传动零件的计算 Y]{ >^`G  
  设计一般用途的传动零件 fQL"O}Z  
1.    选择材料 4AG\[f 8q  
小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 {Z3dF)>  
2.    按齿面接触强度确定主要参数 Vm(1G8 a  
    d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 BhM '@g*  
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) RY c!~Wh~Y  
Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. SG-'R1 J  
c7tfRq n+  
  [σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) v z^<YZMu  
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 vFE;D@bz:  
σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min ?_"+^R z  
t=15x300x16=72000h N5]0/,I}  
N1=60x384x72000=1660000000 \2ZPj)&-E  
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 ?*?RP)V  
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) tj Gd )  
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 9Xl`pEhC  
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² {Zh>mHW3  
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² T/^Hz4uA7  
MF~H"D n  
w QNxL5B  
YyTSyP4  
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K为1.4. TF 'U  
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U$ F{nZ1  
q EP 4  
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AJSx%?h:6  
y`$Q \}fS  
+T=(6dr  
7\f\!e <  
d'/TdVM  
v.:3"<ur}  
~(pmLZ<GW}  
_R.B[\r@  
[σH1]= 580N/ mm² - /(s#D  
[σH2]= 557 N/ mm² jCrpL~tWT  
{}QB|IH`  
计算时的以小值代入 I!>\#K  
   为齿数比.       }';D]c  
将各参数代入得 W -  
`ORECg)  
$2M#qkik-  
-s|}Rh?Y  
的标准 3/b;7\M  
中心距为 =xNv\e  
^S)cjH`P  
由于齿轮传动须装入箱体,现a为小数,结加工和测量带来不便,应调整为整数。方法为将Z2增加或减少1~2个齿,调整后位动比误差 只要在3-5%内, 因此Z2=93则a=150mm K"b`#xN(t  
i实  1~l I8  
合要求。 j6  
故分度 圆直径 N.4q.  
  B9T!j]'  
齿度 ,oNOC3 U  
  5w\fSY  
3、校核齿根弯曲强度 ,SQZD,3v4  
!A>z(eIsv`  
"Vr[4&`  
KAsS [  
{q<03d~9|G  
A8q;q2  
d1=59mm m85WA # `  
_[Vf547vS  
P ~#>H{  
8a_[B~  
M.nvB)  
Z1=27 8E8N6  
Z2=90 E;d7ch  
?%VI{[y#>  
52. >+GC  
yA)(*PFz  
[! 'op0  
UG'bOF4  
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.e'eE  
R(-<BtM!-  
w~#nYM=fP!  
K9vIm4::d$  
Qj3a_p$)P  
r?CI)Y;  
a=150mm D;I6Q1I  
cgb2K$B_"  
5OO'v07b  
T \CCF  
+4\U)Z/\  
d1=67.5759 S}f?.7  
d2=232.5 -QyhwG =  
gr-fXZO  
<$N"q  
2kv7UU#q2  
,+g&o^T  
\}~s2Y5j  
pA;-v MpMj  
`]LSbS  
BC,.^"fA6  
为齿形系数,查得  be e5  
rCS#{x  
为应力,修正系数,查得 goJ|oi  
 6l$L~>  
为 用弯曲应力,由 X[2[!)Rk  
查得 7~ztwL  
~2d:Q6  
为弯有疲劳强度的寿命系数 Mc-)OtmG[  
&20P,8@  
  查得 cEe? *\G  
kD) $2I?  
2Bk$ lx7  
`:O\dN>ON  
将各参数代入 eZr&x~] -w  
l{VSb92f  
)RYG%  
=pA IvU  
M0| 'f'  
7O`o ovW$  
- }!H3]tr  
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8F)G7 H ,  
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@\(vX]  
I~'*$l  
,pq{& A  
&"uV~AM  
\g-j9|0  
所以大小齿轮弯曲强度足够 vMSW$Bx ;  
4、确定齿轮的主要几何尺寸 >+cVs:  
分度圆直径: 0;~yZ?6_F  
+TN9ujL6@  
齿顶圆直径: %K 4  
ZF#Rej?  
齿跟圆直径: F5gObIJtuY  
W VkR56  
齿宽: 77gysd\(  
b1=b2+(5-10)=80-85取80 Cd#E"dY6  
中心距 h`MdKX$  
5、确定齿轮制造精度 *QE<zt  
NB8&   
查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 4ax|Vb)D  
w,.qCpT$_  
1=109.3N/mm `?s.\Dh  
Mxz,wfaH>  
`T!#@&+  
{LE&ylE  
!ZtSbOC'  
;Fl<v@9  
2=103.3N/mm NVIWWX9?  
WXUkuO  
yOHXY&  
oJ;rc{n-  
z YDK $  
d1=67.5mm ~o15#Pfn/  
: iY$82wQ  
d2=232.5mm 6`nR5fh  
>w'$1tc?+F  
da1=72.5mm ?{J!#`tfV  
EO"C8z'al  
da2=237.5mm ~I_owCVZ  
Iz\1~  
dF1=61.25mm J=WB6zi  
P{oAObP%  
dF2=226.25mm H/cTJ9zz  
z?.(3oLT  
k khE}qSD  
:\}U9QfCw  
L`K;IV%;  
*{/@uO  
a=150mm we]>(|  
$iMC/Kym  
o)]FtL:mm  
WfVMdwz=  
cx(2jk}6  
2cnj@E:5l  
snMQ"ju  
w7Dt1axB  
fD6GQ*  
>A jCl  
GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 :1<~}*B@{  
@phN|;?  
\|+/0 USn  
        M<oA<#IW  
! Cb=B  
#EwK"S~  
#8?^C]*{0  
\graMu}-  
CIQwl 6H9  
"3y}F  
:('I)C  
L+R >%d s  
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l\aUresm  
"_)|8|gN  
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u+DX$#-n!]  
>Z"9rF2SW  
}xJR.]).KW  
AfE%a-;:  
{Q<0\`A  
=c]a {|W?  
'z](xG<  
小轮8-GJGB10098-88 <ge}9pU)o^  
@YB85p"]J.  
大轮8-HKGBl0095-88 bX&e_Pd  
X 7&U3v  
u*k*yWdr  
Lupy:4AD  
||fvKyKW>  
    Y eO-gY [b  
>]?Jrs  
}{=8&gA0  
\CwtX(6.  
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25&nwz  
2YluJ:LN  
v,*Q]r0m  
#nbn K  
L6kZ2-6  
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%t{Sb4XZ4k  
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Kt6C43]7  
jQs*(=ls  
O&=KlnI:  
v*XkWH5  
AtT"RG-6  
59~FpjJ  
6~3jn+K$1  
{70 Ou}*  
h-,?a_  
_y"a2M  
WN1Jm:5YV  
_r[r8M B  
ZGzc"r(r:#  
d[" x= [f  
3Mxz_~  
lh~<s2[R2  
五、轴的设计计算 J$#D:KaU:N  
1、选择轴的材料,确定许用应力,选用45号钢。调质处理,查得轴毛坯直径 许用弯曲应力 !6{J q]  
l_ZO^E~D_  
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 v10mDr  
Jxf}b}^T  
A ^-Z)0 :  
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% 5'62ulwMP=  
zF=#6  
考虑到减速器、轴承、 轴器,外观等因素, 轴II与滚筒连接处直径为35,轴I与电动机连接处为30,由于轴 II负荷大,故设计,检验都以轴II为例,轴I设计如同轴II。 3]!h{_:u  
轴尺寸设计见附录 % kJh6J  
[' ?^>jfr  
e"lD`*U8R  
OCwW@OC +  
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d=35mm K3a>^g  
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7~nIaT  
Vww@eK%5Q  
bv.EM  
QBg}2.  
3、校核轴强度,轴II负荷最大,须校核 zfk'>_'  
(1)轴上受力分析 Na~g*)uT$  
轴传递转矩 P}ehNt*($  
zyIza@V(  
齿轮上圆周力 XMjI}SPG  
z4 4  
径后力 $xKg }cO  
bx+(.F  
轴向力Fa=Ft tgB=2351*tg16.55978=701 ~Da >{zHt  
运输带工作拉力为2500N l=Lmr  
压轴力简单计为5000N J`U$b+q6  
(2)受力图 6|Ba  
ek Y?  
1C^HCIH7J  
Ws2prh^e(  
BZ]&uD|f  
},?-$eyX  
WyKUvVi  
O[i2A (  
O+CF/ipX/  
Ri^sQ<~(  
Ft=2351 N D'HL /[@`  
h$#4ebp  
A"P\4  
Fr=893N B`'}&6jr.  
;j[q?^ b  
m? \#vw$  
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mI{CM: :  
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b;&Yw-\nZ;  
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ul5::  
7+A-7ci  
J\Oc]gi\L  
%>x0*T$$  
-Y!=Iw 4  
gvwCoCbb  
(3)作垂直面受力图b)及弯矩图d) p!rG PyGC  
①作垂直面受力图并求垂直面支反力 由 得 ^YB\\a9  
Vt$ $ceu  
同理 q(${jz4w  
②求垂直面弯矩并绘垂直面弯矩图MV图a) |eVTxeq  
/ab K/8ZQ  
(4)作水平面受力图c)及弯矩图e) $)i"[  
①作水平面受力图并求水平面支反力 由 得 37za^n?SG  
v~W6yjp  
②求水平面弯矩并作水平面弯矩图 图e) st1M.}  
截面c的变矩 ":ws~Zep  
sov62wuqU  
HjE Tinm"  
I{X@<o}  
Q%b46"  
'KN!m| z  
'&o> %V  
u.xA}yVS  
)Lv6vnT>  
%CfTqbB  
(HP={MrV  
RVA=1175.5N R.n`R|NOd  
aX%g+6t2  
rqG6Ll`=+  
)I0g&e^Tzy  
s#8{:ko  
B1AF4}~5  
MVC=67004N.MM D-;43>yi<  
[$Xu  
g]hn@{[  
a6K$omu  
BRQ5  
Ni;{\"Gt  
s t3]Yy  
/(}l[jf  
jind!@}!  
e1Z;\U$&.  
RHB=9381N 61 HqBa  
RHA=3488N kv`3Y0R-"  
I[YfF  
F^[Rwzv>c  
zJym`NF  
(j\UoKLRt  
/)HEx&SQmZ  
MHC左=-198816Nmm B\~3p4S  
!-Tmu  
MHC右=-280307Nmm i =+<7]Q  
-1Ki7|0,  
.cn w?EI  
[O =)FiY-  
os0"haOI9h  
ckkM)|kK  
截面B的弯矩 iS^^Z ZyR  
(5)求后来弯矩并作合成弯矩图f) .m % x-i  
dXr !_)i  
(6)作扭矩aT图g) @C6DOB  
考虑启,制动的影响 挤合 a=0.6 8*X L19N  
)fcpE,g'  
(7)求出量变矩并作当量变矩图h) CpJXLc3_d5  
UM;bVf?  
(8)校核轴危险截面的强度 bu!<0AP"N+  
由图h)知轴上当量变矩最大的截面左右,轴承支点的B处,故校核该截面的当量应力。 SX<>6vH&  
[}B{e=`!  
(:hmp"S  
/t2 <OU9  
w2_I/s6B  
tw^.(m5d  
7UnO/K7oB.  
2T?1X{g  
s#CEhb  
x[<#mt  
CMB$RLf  
5+PBS)pJ]%  
E;*TRr><  
MHB=-530000Nmm C3 c|@7FU  
;bu;t#  
9U%}"uE  
j;c ^pLUP  
Q? |MBTo  
MC左=20980Nmm bSKV|z/x  
MC右=28820Nmm Y  .X-8  
vG=$UUh@~  
]$%4;o4O  
fpC@3itI  
@G&xq "Fg7  
YV+dUvz  
Q#AHEm{9;s  
m,"tdVo.  
z+`)|c4-  
MLC左=33159Nmm =*G'.D /*  
MLB=554794Nmm Tp.iRFFkP  
U0=zuRr n  
=Qq^=3@h  
tWy<9TF  
@Pg@ltUd  
JHOBg{Wg  
?d'9TOlD  
4C*=8oe_  
Ny<G2! W  
zb*4Nsda:  
833t0Ml1A/  
W- B[_  
|I<-x)joIK  
\?I wR]@y  
gDBQ\vM8  
tUnVdh6L.B  
69w"$V k  
q.Mck9R7  
+VFwYdW,  
^vz@d+\Kd  
jiD8|%}v  
六.滚动轴承的选择计算 QAw,XZ.K^  
由于减速器为直齿圆柱齿轮,载荷平稳,轴向冲击小,故选用深沟球轴承,由轴尺寸,初步选定驱动滚筒的轴Ⅱ上为深沟球轴承6309,带轮轴承选用6308,根据轴设计计算知只需验证驱动滚筒的那个轴承即可。 *g}&&$b0  
由于此轴承几乎不受轴向力,Pr2 =FR2 CzbNG^+  
:cz]8~i\  
FR2 =(RVB²+RHB²)½=(1175*1175+9381*9381)½=9454N -w0>4JDs  
代入Cr =[(Ff*Pr2)/Ft ]*(nl10h/16670)1/3 jv^ L~<u  
查表得fF=1Ft =1(取轴在工作时温度为120度以下) !~kzxY  
已知n要求每2年换轴承一次,由题知,时间为300*2*8*2=9600 a-hGpYJJG  
代入得Cr=38205 -L3RzX  
由Cr比6309轴承Cr小,故合适。 CplRnKra  
七、键的选择和计算 WHT%m|yn  
由轴设计知,运用C型键,键长40mm 2$UR " P  
工作长度 ,键高8mm +5\\wGo<  
接触高度 W.<<azi  
      I(S6DkU  
}e@-[RJ!  
查表 |`/uS;O  
知键合适 r $2   
八. 联轴器选择 ZJm^znpw6  
轴外直径为30选用弹性套柱联轴器(GB4323—84)公称扭矩为125N.m,许用转速为3600r/min,而轴I扭矩为85.76,转速为960r/min,知远远合乎要求。 k,(_R=  
            九.润滑与密封方式选择 Z}f_\d'  
由工作环境及载荷,由于该系统工作环境不是十分恶劣,载荷比较平稳,故选用SY1172—08号润滑油,密封方式见图纸。 |Q;1;QXd  
pP& M]'  
3S?+G)qKo  
u'."E7o#  
c^k. <EA  
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9mm(?O~'p  
</p.OaNe  
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'+wTrW m~j  
z w9r0bG  
选用6308和6309深沟球轴承 I-"{m/PEdg  
dG+xr!  
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Ad`IgZ  
S(pfd2^  
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s6I]H  
Z5Cv$bUc  
>:=TS"}yS}  
0Ko,S(M_  
IWkBq]Y  
; OsN^   
i!NGX  
C型键 ~$`b{  
书,有意请进。
lxy030517 2007-01-24 23:10
啥啊??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
guoyong77 2007-06-28 00:02
想看看,谢
rape_angel 2007-06-30 13:52
都看不懂
fenfen 2007-07-02 17:20
谢拉。。。。
francbzp 2008-01-08 16:40
JG, YKK
spring 2008-01-12 00:41
呵呵.谢谢了..
spring 2008-01-12 00:42
谢谢谢.呵呵....
zfxxn 2008-01-14 16:26
t/3veDh@  
[s:6]  [s:7]  [s:5]
zfxxn 2008-01-14 16:34
有没有附件形式的?
5234868 2008-01-26 10:19
谢谢你呀,呵呵  [s:2]  [s:2]  [s:2]  [s:2]
lovest2008 2008-02-01 19:58
看看,怎么样的啊?
文字 2008-06-08 09:23
heh ehaoa
564907682 2008-06-09 11:34
怎么没有图片啊?
shavee 2008-06-09 22:21
这个好~!支持
lanooyi 2008-06-26 23:13
昏迷  这叫人怎么用啊
rainsoul 2008-07-09 23:22
有没有下载的呀
liqiankun 2008-12-24 18:56
看下 号麻烦
李小闹 2009-02-18 22:47
~~~~~~~~~~~~~~~~~
jadef 2009-02-27 00:43
找这个找了很久了,谢谢了
516516 2009-03-26 16:11
有没有附件形式的
泡泡糖 2009-06-29 09:32
啥东西啊
hgdage 2009-07-10 08:09
好像不怎么好的,不过谢谢分享
浪费青春 2011-11-23 10:20
谢谢分享啊!
happing 2011-12-02 16:13
弄成一个文档传上来嘛
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