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文檔簡(jiǎn)介

主要授課內(nèi)容1.1概述

1.2CA6140臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)分析1.4車床電氣控制系統(tǒng)1.3CA6140臥式車床主要部件結(jié)構(gòu)主要授課內(nèi)容1.1概述1.2CA6140臥式車床傳動(dòng)系11.1.1車削工藝范圍

1.1.2車床種類

1.1概述1.1.3CA6140車床主要結(jié)構(gòu)1.1.1車削工藝范圍1.1.2車床種類1.1概2車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面,如內(nèi)外圓柱表面、內(nèi)外圓錐表面、成型回轉(zhuǎn)面和回轉(zhuǎn)體端面等,有些車床還能加工螺紋面。由于大多數(shù)機(jī)器零件都具有回轉(zhuǎn)表面,車床的通用性又較廣,因此,車床的應(yīng)用極為廣泛,在金屬切削機(jī)床中所占的比重最大,約占機(jī)床總數(shù)的20%~35%。(車床概述.MPG)

在車床上使用的刀具,主要是各種車刀,有些車床還可以使用各種孔加工刀具(如鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等)和螺紋刀具。圖1.1.1是臥式車床所能加工的典型表面。

1.1.1車削工藝范圍

車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面,如內(nèi)外圓柱表面、內(nèi)外圓3圖1.1.臥式車床所能加工的典型零件圖1.1.臥式車床所能加工的典型零件4車床的種類很多,按其結(jié)構(gòu)和用途可分為以下幾類:①臥式車床

②立式車床

③落地車床

④轉(zhuǎn)塔車床⑤回輪車床⑥液壓仿形車床

⑦多刀自動(dòng)和半自動(dòng)車床

⑧專用:曲軸車床、凸輪車床、鏟齒車床。

圖1.1.2是常見(jiàn)的幾種車床。1.1.2車床種類車床的種類很多,按其結(jié)構(gòu)和用途可分為以下幾類:①5臥式車床臥式車床6車床教學(xué)講解課件7車床教學(xué)講解課件8車床教學(xué)講解課件9車床教學(xué)講解課件10CA6140型臥式車床主要由主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、掛輪、床身、刀架和尾架等部件組成。1.1.3CA6140車床主要結(jié)構(gòu)CA6140型臥式車床主要由主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、掛11刀架:夾持車刀尾座:在尾座套筒內(nèi)安裝頂尖,可支承工件床身:連接各主要部件并保證各部件之間有正確的相對(duì)位置床腿

光杠:實(shí)現(xiàn)縱向或橫向自動(dòng)進(jìn)給

絲杠:將進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳給溜板箱,完成螺紋車削溜板箱:將光杠傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)檐嚨兜目v向或橫向的直線移動(dòng)進(jìn)給箱:將運(yùn)動(dòng)傳至光杠或絲杠主軸箱:支承主軸部件

掛輪床腿

刀架:夾持車刀尾座:在尾座套筒內(nèi)安裝頂尖,可支承工件121.2.1傳動(dòng)原理圖1.2.2車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖1.2CA6140型臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)分析1.2.1傳動(dòng)原理圖1.2CA6140型臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)131、車床的運(yùn)動(dòng)車床的表面成形運(yùn)動(dòng)有:主軸帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。前者是車床的主運(yùn)動(dòng),其轉(zhuǎn)速通過(guò)常以n(r/min)表示。后者有幾種情況:刀具既可作平行于工件旋轉(zhuǎn)軸線的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(車圓柱面),又可作垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(車端面),還可作與工件旋轉(zhuǎn)軸線方向傾斜的運(yùn)動(dòng)(車削圓錐面),或作曲線運(yùn)動(dòng)(車成型回轉(zhuǎn)面)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以f(mm/r)表示。2、傳動(dòng)原理圖

現(xiàn)代機(jī)床從傳動(dòng)原理上來(lái)分析,機(jī)床加工過(guò)程中所需要的各種運(yùn)動(dòng),是通過(guò)運(yùn)動(dòng)源、傳動(dòng)裝置和執(zhí)行件并以一定的規(guī)律所組成的傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)的。①動(dòng)力源②傳動(dòng)裝置③執(zhí)行機(jī)構(gòu)為了便于研究機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系,常用一些簡(jiǎn)明的符號(hào)把傳動(dòng)原理和傳動(dòng)路線表示出來(lái),這就構(gòu)成傳動(dòng)原理圖。圖1.2.1為CA6140型臥式車床傳動(dòng)原理圖。1.2.1CA6140車床傳動(dòng)原理圖圖1.2.1CA6140型臥式車床傳動(dòng)原理圖1、車床的運(yùn)動(dòng)1.2.1CA6140車床傳動(dòng)原理圖圖14圖1.2.1CA6140型臥式車床傳動(dòng)原理圖圖1.2.1CA6140型臥式車床傳動(dòng)原理圖15機(jī)床的加工過(guò)程中,需要有多少個(gè)運(yùn)動(dòng)就應(yīng)該有多少條傳動(dòng)鏈。所有這些傳動(dòng)鏈和它們之間的相互聯(lián)系就組成了一臺(tái)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。分析傳動(dòng)系統(tǒng)也就是分析各傳動(dòng)鏈,分析各傳動(dòng)鏈時(shí),應(yīng)按下述步驟進(jìn)行:(1)根據(jù)機(jī)床所具有的運(yùn)動(dòng),確定各傳動(dòng)鏈兩端件。(抓兩端)(2)根據(jù)傳動(dòng)鏈兩端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,確定計(jì)算位移量。(3)根據(jù)計(jì)算位移量及傳動(dòng)鏈中各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比,列出運(yùn)動(dòng)平衡式。(4)根據(jù)運(yùn)動(dòng)平衡式,推導(dǎo)出傳動(dòng)鏈的換置公式。傳動(dòng)鏈中換置機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一經(jīng)確定,就可根據(jù)運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算出機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)速度或位移量。要實(shí)現(xiàn)機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng),CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)需具備以下傳動(dòng)鏈:(1)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)鏈;(2)實(shí)現(xiàn)螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈;(3)實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈;(4)實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈;(5)實(shí)現(xiàn)刀架快速退離或趨近工件的快速空行程傳動(dòng)鏈。1.2.2CA6140車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖機(jī)床的加工過(guò)程中,需要有多少個(gè)運(yùn)動(dòng)就應(yīng)該有多少16車床教學(xué)講解課件17CA6140型臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖CA6140型臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖18一、主傳動(dòng)系統(tǒng)的分析1.傳動(dòng)路線表達(dá)式2.主軸轉(zhuǎn)速值和級(jí)數(shù)的計(jì)算(1)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 正轉(zhuǎn)2×3×(1+2×2-1)=24種 反轉(zhuǎn)3×(1+2×2-1)=12種(2)轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)平衡式(3)轉(zhuǎn)速值計(jì)算一、主傳動(dòng)系統(tǒng)的分析2.主軸轉(zhuǎn)速值和級(jí)數(shù)的計(jì)算(1)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)19運(yùn)動(dòng)平衡式:一、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的分析1.車削螺紋(米制、英制、模數(shù)和徑節(jié)四種螺紋)

(1)米制螺紋加工(2)英制螺紋加工(3)模數(shù)螺紋加工(4)徑節(jié)螺紋加工運(yùn)動(dòng)平衡式:一、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的分析1.車削螺紋(米制、20(1)米制螺紋加工①傳動(dòng)路線②運(yùn)動(dòng)平衡式(1)米制螺紋加工①傳動(dòng)路線②運(yùn)動(dòng)平衡式21③擴(kuò)大導(dǎo)程傳動(dòng)路線③擴(kuò)大導(dǎo)程傳動(dòng)路線22(2)英制螺紋加工(2)英制螺紋加工232.機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一般車削時(shí)刀架機(jī)動(dòng)進(jìn)給的縱向和橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈,由主軸至進(jìn)給箱中軸XVII的傳動(dòng)路線與車公制或英制常用螺紋的傳動(dòng)路線相同,其后運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副傳至光杠XIX(此時(shí)離合器M5脫開(kāi),齒輪Z28與軸XIX齒輪Z56嚙合),再由光杠經(jīng)溜板箱中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),分別傳至光杠齒輪齒條機(jī)構(gòu)和橫向進(jìn)給絲杠XXVII,使刀架作縱向或橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給,其縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)路線表達(dá)式如下:2.機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一般車削時(shí)刀架機(jī)動(dòng)進(jìn)給的縱向和24(1)縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給(2)橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給溜板箱中的雙向牙嵌式離合器M8、M9和齒輪傳副組成的兩個(gè)換向機(jī)構(gòu),分別用于變換縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向。利用進(jìn)給箱中的基本螺距機(jī)構(gòu)和增倍機(jī)構(gòu),以及進(jìn)給傳動(dòng)鏈的不同傳動(dòng)路線,可獲得縱向和橫向進(jìn)給量各64種??v向和橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈的兩端件的計(jì)算位移為: 縱向進(jìn)給:主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)———刀架縱向移動(dòng)f縱(單位:mm) 橫向進(jìn)給:主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)———刀架橫向移動(dòng)f橫(單位:mm) 由傳動(dòng)分析可知,橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給在其與縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳路線一致時(shí),所得的橫向進(jìn)給量是縱向進(jìn)給量的一半。(1)縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給(2)橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給溜板箱中的雙向25(3)刀架快速機(jī)動(dòng)移動(dòng)刀架的快速移動(dòng)是使刀具機(jī)動(dòng)地快速退離或接近加工部位,以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和縮短輔助時(shí)間。當(dāng)需要快速移動(dòng)時(shí),可按下快速移動(dòng)按鈕,裝在溜板箱中的快速電動(dòng)機(jī)(0.25kW,2800r/min)的運(yùn)動(dòng)便經(jīng)齒輪副傳至軸XX,然后再經(jīng)溜板箱中與機(jī)動(dòng)進(jìn)給相同的傳動(dòng)路線傳至刀架,使其實(shí)現(xiàn)縱向和橫向的快速移動(dòng)。為了節(jié)省輔助時(shí)間及簡(jiǎn)化操作,在刀架快速移動(dòng)過(guò)程中光杠仍可繼續(xù)傳動(dòng),不必脫開(kāi)進(jìn)給傳動(dòng)鏈。這時(shí),為了避免光杠和快速電動(dòng)機(jī)同時(shí)傳動(dòng)軸XX而導(dǎo)致其損壞,在齒輪Z56及軸XX之間裝有超越離合器,即可避免二者發(fā)生的矛盾。(3)刀架快速機(jī)動(dòng)移動(dòng)刀架的快速移動(dòng)是使刀具機(jī)動(dòng)地快26作業(yè)1、分析CA6140型車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng),列出車削導(dǎo)程為1.5mm米制螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式。3、分析CA6140型車床主傳動(dòng)系統(tǒng),列出主軸最低轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)平衡式并計(jì)算其大小。作業(yè)1、分析CA6140型車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng),列出車削導(dǎo)程271.3CA6140臥式車床主要部件結(jié)構(gòu)1.3.1主傳動(dòng)系統(tǒng)典型部件結(jié)構(gòu)1.卸荷式帶輪2.雙向多片摩擦離合器3.開(kāi)停、換向及制動(dòng)裝置4.主軸組件5.變速操縱機(jī)構(gòu)1.3.2進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)典型部件結(jié)構(gòu)1.縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)2.開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)

3.互鎖機(jī)構(gòu)4.超越離合器

5.橫向滑板進(jìn)給機(jī)構(gòu)6.方刀架1.3.3溜板箱典型部件結(jié)構(gòu)1.3CA6140臥式車床主要部件結(jié)構(gòu)1.3.1主傳動(dòng)系28圖aCA6140主軸箱圖圖aCA6140主軸箱圖29CA6140主軸圖CA6140主軸圖30圖b主軸展開(kāi)圖的剖切順序

展開(kāi)圖的剖切面圖b主軸展開(kāi)圖的剖切順序展開(kāi)圖的剖切面31CA6140型臥式車床主軸箱展開(kāi)圖CA6140型臥式車床主軸箱展開(kāi)圖321、卸荷式帶輪帶輪與花鍵套用螺釘連接成一體,支承在法蘭內(nèi)的兩個(gè)深溝球軸承上,而法蘭則固定在主軸箱體上。這樣,帶輪可通過(guò)花鍵套帶動(dòng)軸I旋轉(zhuǎn),而帶的拉力則經(jīng)法蘭直接傳至箱體(卸下了徑向載荷)。從而避免因拉力而使軸I產(chǎn)生彎曲變形,提高了傳動(dòng)平穩(wěn)性。卸荷式帶輪特別適用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)性高的精密機(jī)床。1、卸荷式帶輪帶輪與花鍵套用螺釘連接成一體,支承在法蘭內(nèi)的33為什么臥式車床主軸箱的運(yùn)動(dòng)輸入軸(Ⅰ軸)常采用卸荷式帶輪結(jié)構(gòu)?對(duì)照傳動(dòng)系統(tǒng)圖說(shuō)明轉(zhuǎn)矩是如何傳遞到軸Ⅰ的。答:卸荷式帶輪結(jié)構(gòu)是為了避免V帶的拉力使Ⅰ軸產(chǎn)生彎曲變形。因V帶對(duì)Ⅰ軸的是指向電機(jī)軸的單向拉力,它會(huì)使Ⅰ軸產(chǎn)生彎曲。傳動(dòng)系統(tǒng)圖中,轉(zhuǎn)矩傳遞到軸Ⅰ的原理為:V形帶輪的旋轉(zhuǎn)傳遞的轉(zhuǎn)矩,通過(guò)與軸Ⅰ花鍵相連的套,而花鍵套又與V形帶輪固定,而將轉(zhuǎn)矩傳遞到Ⅰ軸;V形帶輪受到的單向拉力則通過(guò)支撐花鍵套的深溝球軸承傳遞給固定在主軸箱體上法蘭盤,再傳遞到箱體上。實(shí)際上是使V形帶輪受到的單向拉力,隨著花鍵套在法蘭內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng),將拉力由支撐花鍵套的深溝球軸承的內(nèi)圈傳到滾珠,滾珠再將拉力擴(kuò)散到軸成外圈,然后傳到箱體。思考題為什么臥式車床主軸箱的運(yùn)動(dòng)輸入軸(Ⅰ軸)常采用卸荷式帶輪結(jié)構(gòu)342、雙向多片摩擦離合器2、雙向多片摩擦離合器35車床教學(xué)講解課件36主軸開(kāi)停及制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)3、開(kāi)停、換向及制動(dòng)裝置主軸開(kāi)停及制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)3、開(kāi)停、換向及制動(dòng)裝置37主軸的開(kāi)停、換向及制動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制原理主軸的開(kāi)停、換向及制動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制原理38車床教學(xué)講解課件39車床教學(xué)講解課件404、主軸組件4、主軸組件41CA6140車床主軸是一個(gè)空心的階梯軸,其內(nèi)孔可用來(lái)通過(guò)棒料、拆卸頂尖,安裝夾緊裝置的杠件。主軸前端的錐孔用以安裝頂尖或心軸,主軸后端的錐孔是加工主軸時(shí)的工藝基面。主軸尾端的外圓柱面可作為安裝各種輔具的基面。CA6140車床主軸是一個(gè)空心的階梯軸,其內(nèi)孔可用來(lái)通過(guò)棒料42卡盤的連接(車床主軸軸端的結(jié)構(gòu)形式)主軸前端用來(lái)安裝卡盤或撥盤,短圓錐作定位基面。法蘭外圈的11個(gè)螺紋孔用來(lái)拉緊四爪卡盤或撥盤,另一個(gè)孔裝定位銷傳遞轉(zhuǎn)矩。內(nèi)圈有8個(gè)螺紋孔用來(lái)安裝三爪卡盤。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是裝卸方便、安全可靠、定心精度高、主軸前端懸伸短。卡盤的連接(車床主軸軸端的結(jié)構(gòu)形式)主軸前端用來(lái)安裝卡盤或撥43卡盤卡盤445、變速操縱機(jī)構(gòu)5、變速操縱機(jī)構(gòu)45車床教學(xué)講解課件46CA6140主軸變速機(jī)構(gòu)之一CA6140主軸變速機(jī)構(gòu)之一47CA6140主軸變速機(jī)構(gòu)之二CA6140主軸變速機(jī)構(gòu)之二48擴(kuò)大螺距與變向操縱機(jī)構(gòu)擴(kuò)大螺距與變向操縱機(jī)構(gòu)49§1.3.2進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)典型部件結(jié)構(gòu)1.進(jìn)給箱進(jìn)給箱的功用是變換被加工螺紋的種類和導(dǎo)程,以及獲得所需的各種機(jī)動(dòng)進(jìn)給量。它通常由變換螺紋導(dǎo)程和進(jìn)給量的變速機(jī)構(gòu)、變換螺紋種類的移換機(jī)構(gòu)以及操縱機(jī)構(gòu)等組成。加工不同種類的螺紋通常由調(diào)整進(jìn)給箱中的移換機(jī)構(gòu)和掛輪架上的掛輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)給箱中的變速機(jī)構(gòu)分為基本螺距機(jī)構(gòu)和增倍機(jī)構(gòu)兩部分。增倍機(jī)構(gòu)一般采用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu),基本螺距機(jī)構(gòu)采用雙軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)、擺移齒輪機(jī)構(gòu)、三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu)等三種形式?!?.3.2進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)典型部件結(jié)構(gòu)1.進(jìn)給箱進(jìn)給50三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu)

圖c三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動(dòng)系統(tǒng)(CM6132)三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動(dòng)系統(tǒng)具有雙軸滑移齒輪進(jìn)給箱的優(yōu)點(diǎn),即傳動(dòng)鏈剛件好,制造工藝性好等,它應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)的一些車床上,如C6140、CY6140、C6150、CM6132等。三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu)圖c三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動(dòng)系統(tǒng)51三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu)

圖c三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動(dòng)系統(tǒng)(CM6132)三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動(dòng)系統(tǒng)具有雙軸滑移齒輪進(jìn)給箱的優(yōu)點(diǎn),即傳動(dòng)鏈剛件好,制造工藝性好等,它應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)的一些車床上,如C6140、CY6140、C6150、CM6132等。三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu)圖c三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動(dòng)系統(tǒng)52開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)531、6-手柄2、21--銷軸3-手柄座4、9-球頭銷5、7、23-軸8-彈簧銷10、15-撥叉軸11、20-杠桿12--連桿13、22-凸輪14、18、19-圓銷16、17-撥叉1、6-手柄2、21--銷軸3-手柄座542、開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)

1、用途接通或斷開(kāi)從絲杠傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)。車螺紋時(shí),將開(kāi)合螺母扣合于絲杠上,絲杠通過(guò)開(kāi)合螺母帶動(dòng)溜板箱及刀架移動(dòng)。2、結(jié)構(gòu)和工作原理2、開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)1、用途2、結(jié)構(gòu)和工作原理553、互鎖機(jī)構(gòu)

1、用途保證開(kāi)合螺母合上時(shí),機(jī)動(dòng)進(jìn)給不能接通;反之,機(jī)動(dòng)進(jìn)給接通時(shí),開(kāi)合螺母不能合上2、結(jié)構(gòu)和工作原理3、互鎖機(jī)構(gòu)1、用途2、結(jié)構(gòu)和工作原理56溜板箱互鎖機(jī)構(gòu)圖溜板箱互鎖機(jī)構(gòu)圖574、超越離合器

1、用途當(dāng)快速電動(dòng)機(jī)使傳動(dòng)軸XX快速旋轉(zhuǎn)時(shí),依靠齒輪Z56與軸XX間的超越離分器M6,可避免與進(jìn)給箱傳來(lái)的慢速工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)發(fā)生矛盾。2、結(jié)構(gòu)和工作原理4、超越離合器1、用途2、結(jié)構(gòu)和工作原理58它由端面帶螺旋形齒爪的左右兩半部5和6組

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