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*,*,*,*,机械基础知识,1,目录,第一章 机械基础概述,第二章 机械制图,第三章 联接,第四章 传动,2,第一章 机械基础概述,3,人类为了满足生产和生活的需要，设计和制造了类型繁多、功能各异的机器。机器是执行机械运动的装置，用来变换或能量传递、物料，如内燃机、电动机、洗衣机、机床、汽车、起重机，各种食品机械。机械的种类很多，它们的用途、性能、构造、工作原理各不相同。,一、机械的概述,4,1.,机器,机器是执行机械运动的装置，用于变换或传递能量、物料与信息。,机器的三个特征：,（,1,）任何机器都是由许多构件组合而成的。,（,2,）各运动实体之间具有确定的相对运动。,（,3,）能实现能量的转换、代替或减轻人类的劳动，完成有用的机械功。,二、机器和结构,5,2.,机构,机构是用来传递运动和力的构件系统，构件系统是用运动副连接起来的。,机构与机器的比较：,机构,：由构件组合而成，各部分具有确定的相对运动，但不能做机械功或实现能量的转换。,机器,：包含一个以上的机构，主要功用是利用机械能做功或实现能量的转换。,机器和机构总称为机械。,6,3.,机器的组成,机器是由,动力部分,、,工作部分,和,传动装置,三部分组成。,动机部分,：其功能是将其他形式的能量变换为机械能（如内燃机和电动机分别将热能和 电能变换为机械,能）。原动部分是驱动整部机器以完成预定功能的动力源。,7,传动部分,：,其功能是把原动机的运动形式、运动和动力参数转变为工作部分所需的运动 形式、运动和动力参数。,工作部分（或执行部分）,：,其功能是利用机械能去变换或传递能量、物料、信号,，如发 电机把机械能变换成为电能，轧钢机变换物料的外形，等等。,以上三部分都必须安装在支承部件上。为了使三个基本部分协调工作，并准确、可靠地完成 整体功能，必须增加控制部分和辅助部分。,8,三、构件和零件,1.,构件,构件是机构中的运动单元体。构件可以是一个也可以拆卸成几个物体。,构件按运动状况可分为固定构件和运动构件两种。运动构件又可分为主动件和从动件两种。主动件是有驱动力或力距的构件，从动件随主动件的运动而运动。,2.,零件,零件是构件的组成部分，是加工制造的单元。,9,四、机械传动的分类,现代工业的传动方式,机械传动,液压传动,气动传动,电气传动,10,第二章机械制图,11,一、立体图形的画法,1,投影法,如图,1,所示,在平的墙壁放置物体,从物体后与墙壁垂直地投射平行光线,则该墙面上出现影子,其大小和形状都可以知道。投影法应用的正是这个原理。把物体的形状、位置正确地画在平面上表示的方法，根据投影的角度、物体的摆放方法的不同，分为正投影法、等角投影法、不等角投影法、斜投影法、透视投影法等。要正确地表示物体尺寸、角度等，正投影法最好，因此最常用。只表示物体的形状的话，斜投影法（一般称为示意图）适合，另外，要表现室内装修的预想情况或家具的摆放样子等时，透视法最好。最近，前述的投影法之中，主要采用等角投影法等，还有很多易于立体地理解物体的图示方法被使用，这样的图称为技术图解,图,1,投影法,12,第三角法和第一角法,如图,1,所示，把水平和垂直的个平面垂直相交，以相交的轴为中心，把空间切分成个。这些空间从右上向左转，依次称为第一角、第二角、第三角、第四角。制图中，在第一角内和第三角内放置物体，表示其形状，在第一角内放置物体投影时称为第一角法，在第三角内放置物体投影时称为第三角法。普通机械图纸用第三角法制图。（制图采用的投影法规定）,图,1,投影面的取法,13,第三角法,如图,1,所示，在第三角法内的空间放置物体投影，将该投影图在一个平面上展开的话，在正面图上是平面图，在正面图的右侧是右侧面图。第三角法中，从正面看物体的形状，投影在面前的直立面上，从上看的形状，仍然在上方投影出平面图来。侧面图也是，右侧面图在正面图的右侧，左侧面图在左侧，各自配置在看过去的方向上。这是在物体和观察的眼的位置之间放置投影面。,平面图,左侧面图,平面图,下面图,右侧面图,正面图,(,主投影图,),图,1,第三角法的说明图,平面图,左侧面图,正面图,(,主投影图,),14,标题栏,A0,绘图的领,域,用纸的线,轮廓线,A,A,A,A,A,二、机械图纸的,概要,1,、图纸的,大,小,15,2,、比例,尺,的,表,示,方,式,A,：,B,对,象物,的实际长度,与所描绘图,形,对应的长度,20,倍尺：,現尺：,缩,尺：,16,表示略去了一部分物,品,的地方,Free hand,细实线,弯曲线,明示切断面,时使,用,细实线,阴影线,表示作为,参考部分等,使,用,细双,点,划线,想像,线,描绘,断面,时使,用,细,点,划线,切断,线,指示,时使,用,细实线,引出,线,记入尺,寸,时使,用,细实线,尺,寸,线,尺,寸,辅,助,线,表示图形的,中心,细,点,划线,中心,线,表示,物,品看不见,部分,的,形状,细点线或粗点线,隐藏线,表示,物,品看得见,部分,的,形状,粗实线,外形,线,用途,线的种类,线的,名称,3,、线的种类与,用途,17,外形,线,隐藏线,中心,线,引出,线,钻头,4,、,主,要,使用,的线,例,18,课题,B,平面,图,正面,图,C,右側面,图,示意图,三、,立体,图纸的画法,19,四、辅,助,图,法,根据图纸的不同，有时只采用基本的图示法无法图示其详细情况。此时，并用以下所述的图示法就能将其形状表示清楚。,20,1,、,局部投影,图,（）,（）,（）,（,d,）,要把图,（）,所示的物体的上部的座特别清楚地表示出来，可以象图,（）,那样画。但是，还有更简单的表示方法，不用象图,（）,那样画得仔细。这就是图,（）,的画法。这样，一部分特殊形状的物体，该部分的形状光用正面图（主投影图）表示仍然看不清楚，由不需要象图,（）,那样画全体的平面时，除了其正面图（主投影图）之外，为了方便起见，只把椭圆的部分画成投影图。这称为局部投影图。图,2,（）,、图,（,d,）,就是一例。,21,2,、辅,助投影,图,（）,（）,（）,根据物体不同，有的带有图,（）,所示的倾斜。如果用基本的方法投影，就是图,（）,。如果把倾斜面直接投影，无论怎样使用正面图（主投影图）、平面图、侧面图这,3,个图，也无法表示倾斜部分的实际形状。这种情况下，象图,（）,那样，在倾斜面上设平行的投影面（这就是辅助的投影面），在其上投影倾斜部分的话，就能表示出实际形态。这种辅助作用的投影图称为辅助投影图。,22,3,、旋转,投影,图,图,（）所示的物体，从凸台上伸出成某个角度的臂，与有倾斜面时一样，直接投影的话，臂的部分的实际长度表示不出来。这样的物体，如图（）所示，把图纸向箭头方向旋转，直到该部分在一条直线上，放到能表示实际长度的位置上之后再投影。,（）,（）,23,4,、,想像,图,这种作图法是把能移动的部分表达成移动过后的位置的想象图。,（千斤顶）,24,说,明,图,无,切断,图,全断面,图,5,、,断面,图,示法,（）,（）,（）,物体的形状复杂时，其内部只使用虚线的话，有时难以清楚地图示其形状。这种情况下，如图,（）,所示切断，把切剖面的面前部分去掉来画图形的话，就能清楚地图示内部的形状。这样画的图称为剖面图。图,（）,不是剖面图，图,（）,是剖面图。,25,剖面图只是假想物体被切断了，并不是实际去做个切断的东西。因此，这样对应的投影图如图（）所示，应该画出整体。如果象图（）那样只画出一半，或者象图（,c,）那样在中间放置间隙来画，就错了。,正确的剖面图,错误的剖面图画法,（）,（）,6,、剖面的,表示,26,要表示剖面，在剖面部上画等间隔的斜线，或者用有色铅笔轻轻地涂其周围。前者称为剖面线，后者称为,划线,。画剖面钱时，通常成,45,角度按照的间隔，同一零件从同一方向、个以上的零件相接时，或者改变剖面线的方向，或者改变其间隔以示区别。（图,1,）但是，根据图纸不同，有时画,45,的话就看不清楚了。这时也可以纵向或横向画。但是画剖面线非常费事，因此机械制图中，规定任何人看了都知道是剖面时，也可以不画剖面线。图,2,表示剖面的表示方法的好坏。,6,、剖面的,表示,剖面线的,角度,通常是,45,。,染色表示法,二,个,以上,零件,相接,时,不良,1,、剖面的表示,2,、剖面的表示方法的好坏,27,7,、,断面表示方法,的好坏,28,全断面法,半,断面法,部分断面法,29,8,、,回,转图,示断面法,方向盘、车等的臂及边缘唇部挂钩轴等的剖面，可以在图所示的切断处或者图所示的切断线的延长线上表示。,此时，如图,（）,所示，把物体断裂后画在其中间时使用实线画，如图,（）,、,（）,所示，画在直线图形内时，使用细实线画。另外，如图二,（）,的右下所示，因纸面的留白的关系，无法在切断线的延长线上画剖面图时，如图所示，添加表示视线方向的箭头和英文的大写字母,（）,，在适当的留白上画剖面图，并标明,（）,即可。此时，表示切断的位置的文字，与该部分的方向无关，全部向上画。,（）,（）,（,c,）,（,b,）,（,b,）,图一,图二,30,9,、组,合断面法,剖面不一定用个平面切，也可以切成台阶状来表示，如图,（）,所示，必须用切断线表示好切断的位置。此时，为了清楚表示剖面的位置，除了切断线的两端之外，把弯曲的重要部分加粗，添加表示观察方向的箭头。此时，如果添加与投影面垂直的剖面的线（图,(,),的,），有可能引起误解，因此不图示。,说明图,（）良,（）不良,（线不图示）,31,10,、锐角剖面图、直角剖面图,图,2,17,是用带某个角度的切面切断后的剖面图，此时线相对于垂直的中心线，分别是锐角及直角，因此称为锐角剖面图、直角剖面图。此时的画法，必须把线旋转到垂直的中,心线的位置。,锐角剖面图示例,直角剖面图示例,32,筋,（不良）,（良）,11,、不,切断,大面积,方向,象图,（）这样的有加强筋的物体的剖面图，如果从基本中心线沿着一直线切断来画，就变成图（）。这样画，物体有没有加强筋，非常容易混淆。在这种情况下，剖面线只避开加强筋的部分，象图（）那样画即可。,（）,（）,（）,33,破断,线,B,8,、,断面,记,入例,34,圆,棒軸,管中空軸,长,方形角形,不须要表示,断面形状,的东西,木材,锥形的场,合,倾斜的场,合,三角的场,合,中空,轴,断面,图的场,合,轨道的场,合,9,、,中,间,部,的,省略,35,（）同,种,同形状,的,省略,图,图只表示主,要,地方,其,他,由,中心,线表示,通,过,通,过,10,、,同,种,同型,的,省略,36,课题,37,尺,寸,线,尺,寸,辅,助,线,引出,线,五、尺,寸,记,入,1,、尺,寸表示,38,2,、,狭,窄地方的尺,寸表示,39,、,表示圆的,直径。,、,表示,正方形。,读,R,、,表示,半径。,是表示,球面、,以,表示,球,的,直径,或,半径。,读,T,、,表示,板,的,厚,度,。,读,C,、,表示,45,倒角,3,、与,尺,寸数字,一起使,用,的记,号,40,4,、,平面部,的图,示,41,略号,(,),(,),(,),(,),(,),(,),钻头,25,铰刀,钻头,30,40,30,打,铸,物砂,物,品,型,子,钻嘴,铰刀,冲孔,铸孔,物,品,冲头,5,、孔的,表,示,方,法,42,60,40,15,10,钻头,12,(25),35,15,20,10,10,(5),6,、尺,寸,记,入上,的,留意事,项,43,7,、对有,公差,的尺,寸,要,注意,44,（,与沟的,中心,线对齐,）,课题,的,深,度,螺丝孔,（,螺丝孔的,位置）,45,课题,解答,46,完全,螺丝,部,不完全,螺丝,部,有,效螺丝,部,六、机,械要素,的制图,1,、公螺丝图,示表,47,不完全,螺丝,部,完全,螺丝,部,2,、螺母的图,示表,48,课题,六角,螺丝,带,六角,孔螺丝,M,P=,M,P=,49,课题,螺母,（貫,穿孔,）,螺母,（,堵头孔,）,M,P=,M,P=,深,度,通,过,50,练习问题,问题,问题,请补充图上不充分的线,51,练习问题,解答,（）解答,（）解答,平面,图,右側面,图,正面,图,平面,图,右側面,图,正面,图,52,练习问题,问题,问题,请把尺,寸,线和尺,寸,记,入,上图,53,练习问题,解答,解答,解答,54,绘制,立体,图,（,问题,）,（）,请用,三角法,绘制,立体,图,55,绘制,立体,图,（手,顺,）,决,定正面,图,（最,能,表,示那形状的,方向）,作为补充绘制其,他,的,投影,图,（左右側面,图,平面,图,等）,56,绘制,立体,图,（手,顺,）,从,图,形引出,尺,寸,辅助线加入尺,寸,线,尺,寸,记,入集中,在,正面,图,投影,图不,重,复,尺,寸,线不能,中断,地记,入（例 ）,沿着,尺,寸,线的上侧、,水平方向,向,上、垂直方向,向,左。斜方向,线也以此为准。,尺,寸,辅助线,、,跟,尺,寸,线成,直角、,比,尺,寸,线稍,延長,一点点,。,57,课后问题,(,以三视图画成立体示意图,),立体图,A,A,B,B,C,C,58,第三章 联接,59,机械是由许多零部件按确定的方式联接而成的。联接的类型很多，主要有：,轴毂联接,键联接,紧固联接,螺纹联接,轴间联接,联轴器与离合器,永久联接,焊接,铆接,胶接,一、联接的分类,60,1,、键联接的类型和应用,平键联接,电机主轴链接，因为加工容易，所以这链接使用广泛、用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，或实现零件的轴向固定或移动,承载能力较小。,61,2,、花键联接,花键联接已标准化，按齿形不同，分为矩形花键和渐开线花键。,常用于汽车车轮传动轴链接,优点：,1,、均匀受力优点；,2,、对轴的削弱程度小；,3,、载能力高；,4,、轴上零件与轴的对中性好；,5,、导向性好；,6,、可用磨削方法提高 加工精度及联接质量。,缺点：齿根仍有应力集中、需专用设备制造，成本高。,62,4,、销联接,销联接通常用于固定零件之间的相对位置，也用于轴毂或其他零件间的联接，还可充当过载剪断元件。用来固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。,定位销：,用来固定零件之间的相对位置，它是组合加工和装配时的重要辅助零件。通常不受载荷或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径按结构确定，数目一般不少于,2,个,联接销：,同来实现两零件之间的联接，可用来传递不大的载荷。其类型可根据工作要求选定，其尺寸可根据联接的结构特点按经验或规范确定。必要时再按剪切和挤压强度条件进行校核计算。,安全销：,作为安全装置中的过载剪切元件。安全销在过载时被剪断，因此，销的直径应按剪切条件确定。为了确保安全销被剪断而不提前发生挤压破坏，通常可在安全销上加一个销套。,63,二、螺纹联接,螺纹联接和螺旋传动是利用螺纹零件工作的。螺纹联接结构简单、装拆方便、类型多样，是机械和结构中应用最广泛的紧固件联接。,1,、螺纹及其主要参数,64,2,、螺纹联接的主要类型及应用,普通螺栓联接,特点和应用：,无需在被联接件上切制螺纹，使用不受被联接件材料的限制。构造简单，装拆方便，应用最广。用于可制通孔的场合。,65,2,、螺纹联接的主要类型及应用,双头螺柱联接,特点和应用：,双头螺柱联接座端旋入并紧定在被联接件之一的螺纹孔中，用于受结构限制而不能用螺栓或希望联接结构较紧凑的场合。螺钉联接不用螺母，而且能有光整的外露表面，应用与双头螺柱联接相似，但不宜用于时常装拆的联接，以免损坏被联接的螺纹孔,66,第四章 传动,67,一、柔性传动装置,传递动力时，如果轴间的中心距离大，则难以用摩擦滑轮或齿轮直接传动。此时，采用在轴上固定的滑轮（皮带轮）上卷绕皮带、链条等传动的方法。,这类装置称为柔性传动装置。,柔性传动装置的种类,表,种,类,轴间距离,速比,普通,最大,链条传递,平皮带传递,V,形皮带传递,绳索传递,以下,10,以下,以下,10,30,10,68,链条传动,相对于皮带传动是利用摩擦力传递旋转或动力，链条传动是把链条咬合在链轮上而传递旋转或动力,的,方法。,通常用于相距以下的轴间传递旋转或动力。,没有皮带传动那样的打滑，能正确传动。,广泛用于办公机械、精密机械、搬运机械、土木建筑机械等多方面。,69,用于这种传动的链条有滚子链条和无声链条种。主要特点：,没有打滑，能得到正确的速度比。,轴间距离不受限制，中心距离自由。,耐热、耐油、耐湿性好。,能传递大的动力。,不需要初期张力，因此轴承的摩擦损失少。,易于发生振动或噪音，不适合高速旋转,（通常是周速,秒,左右,）,70,（）滚子链条的基本构造和称呼,是链条传动中常用的链条，把椭圆形的被称为内链节和外链节的零件交互组合连接而成。,下图表示基本构造和名称。,组合状态,内链节和外链节的名称,内板,滚子,内板,滚子,销套,外板,（,销环板,）,销,接头板,外链节,滚子链节,销链节,销链节板,滚子链节板,71,（,2,）连接链节,链条做成皮带那样的环状。要做成环状，需要连接链条的两端。此时使用的零件称为连接链节，因形状不同，名称也不同。,外板,连接板,开口销,开口销形连接链节,夹子形连接链节,连接销 连接销,夹子,外板,连接板,偏置板,偏置销,开口销,滚子,销套,偏置板,偏置链节,双节距偏置链节,内链节 偏置板,连接链节的种类和名称,72,（,3,）、滚子链条的张紧方法,链条传动与皮带传动不一样，不需要张力来利用摩擦。一般用适当的松紧度就可使用。,原因是如果链条过度张紧，销和销套之间的油膜断了，金属之间直接接触，会产生磨损或损伤，使寿命缩短。,另外，如果太松的话，链条在旋转中摆动，或卷入链轮，使链条和链轮双方都受损伤，还产生噪音。使用后伸长了时，需要调整张力，以维持适度的松紧。张紧方法与皮带一样，请看着张紧的装置来调整。,73,松开量,如图,所示，适当的松开量，是用手垂直按链条的松开侧的中央部时，,的长度约为中心距长度的左右。以下情况下，左右即可。,.,垂直传动或接近垂直的配置时,.,轴间距离以上时,.,重荷重且经常起动时,.,急逆转时,链条的张紧,轴间距离,74,链条伸长界限的判定,如果长时期使用，销的外径或销套内径磨损，发生抖动，使链条整体上延长。超过其限度使用，就会发生异常噪音、链条跳到链轮上、不能旋转等不良。伸长多少就应该更换链条？这个判断基准需要知道。,链条的测定,滚子,大链轮的齿数,链条的伸长,60以下时,1.5,61,80,1.2,81100,1.0,101以上,0.8,伸长的允许值,表一伸长的允许值,.,链条的伸,的使用限见表,一,。,基准长度,伸长率,100,基准长度,基准长度链条间距,测定链节数,（测定值）,.,链条用石油等清洗后，为了消除整体的抖动，需要张紧链条一定程度后测定。,.,测定长度通常测定,10,链节左右，算出链条中心间距。,.,链条的伸长率用以下公式求出。,75,（,4）链条的拆卸方法,链条的伸长超过界限、必须更换时，按以下要领拆卸。,开口销形连接链节,拔掉开口销,拆下连接板,拔下外板,夹子形连接链节,夹子形连接链节,拔下外板,拆下夹子、连接外板,76,（,5）带附件的滚子链,滚子链上安装了各种附件的链条有好多种类。,下图是其一部分。,滚子,77,二平皮带传动,皮带传动是是在两轴上固定皮带轮，在之上缠绕皮带，利用皮带轮的面和皮带的面的摩擦阻力传递动力及运动。该装置多少会产生打滑，所以不能象齿轮那样总是保持正确的速度比，但効率高（95,98,）、机构简单而廉价，因此多用于一般机械的传动。,（）皮带,富于柔软性、负荷变化大也能耐受。缺乏耐热性。,（）木棉皮带,富于耐热性，但缺乏柔软性，与皮带相比抗拉强度大，但动力传动能力差。小皮带轮用，易于打滑，因此不适合高速的传动。,（）橡胶带,散热性差、不耐热及油、适合湿度大的地方。,（）钢带,厚度,0.2,1.1mm,、宽,15,250mm,左右的钢板的带，抗拉强度大、伸长少，但受到急剧的冲击会破断。,78,三形皮带传动,形皮带传动是把剖面成梯形的环状橡胶带挂在槽轮上传动。张力虽小，但能传递大的动力。因此，在轴的中心距离小、速度比比较大时，也能安静地不打滑地运转。,（）,V,形皮带的形状,形皮带是图示的梯形剖面的橡胶带，在规定的长度上无缝制成，用锦线、人絹、橡胶等做外皮（橡胶、布）芯，外面用涂了橡胶,V,的棉布包裹。大小（型号）有,M.A.B.C.D.E,的,6,种，各部的尺寸及抗拉强度在中有规定。,形皮带的断面构造,外皮,（橡胶、布）,缓冲材,（橡胶）,79,类别,mm,mm,10.0,5.5,40,12.5,9.0,16.5,11.0,22.0,14.0,31.5,19.0,38.0,25.5,（,2,）,V,形皮带的标准尺寸,V,形皮带的尺寸,80,（,3,）,V,形皮带轮及槽的形状,V,形皮带轮,V,形皮带轮一般为铸铁制，高速旋转的使用铸钢制。,V,形皮带嵌入槽内时，要使,V,形皮带的外侧与,V,形皮带轮的外周面一致，使,V,形皮带不接触槽的底面。,另外，,V,形皮带被弯曲后，内侧的宽度变宽，因此槽的形状必须根据,V,形皮带轮的直径改变一些。,槽的形状,.,V,形皮带卡入皮带轮时被弯曲，内侧的宽度变宽，外侧变窄，因此角度,（,40,）减少，变成,。所以槽的角度及最大宽度,必须根据皮带轮的直径适当规定。的值当,在,(38),以下时，大体为,mm,左右即可。,皮带轮最小直径,特殊情况,100,70,150,110,225,160,320,240,400,320,表槽的形状单位,mm,槽的形状单位,mm,81,（,4,）,V,形皮带的张紧方法,V,形皮带之所以是字形，是为了使字部象锲子一样卡入皮带轮，产生强烈的摩擦力。但是，如果卡入量少，皮带轮和,V,形皮带打滑，就无法传递需要的动力或旋转。,为了不打滑，有必要给皮带施加必要的张力。,设备的构造不同，张紧方法也不同，因此请根据张紧的装置来调整。,82,将产生动力的装置（电机等）移动来张紧的方法,移动电机来张紧的方法,83,张紧轮,（从外侧向内侧）,张紧轮,（从内侧向外侧）,在中间设置张紧装置张紧的方法,用张紧轮张紧的方法,其它还有使承受动力或旋转的从动轴偏芯来张紧的方法等。,84,（,5,）,V,形皮带张紧时的注意事项,使皮带轮的轴芯平行。,正确对准皮带轮槽的中心。,就会产生永久伸长，应及时调整。,V,形皮带不要接触槽底面。,使用多根时,.,V,形皮带使用多根时，要匹配长度。,特别是公称,121,以上的长物（冲压产品），匹配长度与否对耐久力有很大影响。,.,使用多根时，一部分皮带断了的，要全部更换新品。如果新旧皮带并用，则长度不同，动力的传递能力降低。,85,四、正时皮带传动,正时皮带与链条或齿轮一样，是应用了咬合的原理进行定角速度运动，同步传动的皮带。它解决了使用链条及齿轮时产生的问题点、即运动噪音高、润滑油等污染周围、因有重量使机械不能轻量化紧凑化等问题。,（）构造,氯丁二烯,正时皮带,法兰（皮带导轮）,齿：氯丁二烯,玻璃纤维,正时皮带轮,正时,皮带传动,86,（,2,）皮带和皮带轮,87,谢谢,88,