機械式升降橫移停車庫傳動裝置設計含16張CAD圖
機械式升降橫移停車庫傳動裝置設計含16張CAD圖,機械式,升降,橫移停,車庫,傳動,裝置,設計,16,cad
目錄
Abstract IV
1 緒 論 1
1.1 課題背景 1
1.2 課題的構思和思路 1
1.4 本章小結 2
2 升降橫移式立體車庫的參數設計 4
2.1 車庫的運行過程 4
2.2 整體的布局設計 5
2.3行程速度設計 5
2.4 負載性能分析 6
2.5鋼內部構造以及框架的選擇跟設計 6
2.6 載車板的選擇 7
2.7 車盤結構及車盤的升降橫移問題 8
2.8 本章小結 8
3 傳動系統(tǒng) 9
3.1升降系統(tǒng) 9
3.2 升降鏈條傳送的設計 10
3.3 升降鋼絲繩傳動 12
3.3.1 鋼絲繩的種類 12
3.3.2 選擇鋼絲繩的直徑 12
3.4 升降電動機的選擇 13
3.5平移機構 14
3.6平移電機減速器的選型計算 15
4 安全防護系統(tǒng) 17
4.1 操控系統(tǒng)的安全設計 17
4.2 車庫整體的安全防護設計 17
4.3 其他防護措施 17
5 結 論 18
參考文獻 19
致 謝 21
IV
機械式(升降橫移)停車庫---傳動裝置設計
摘 要
本文首先簡要介紹了車庫的結構和特點,并簡單介紹了車庫的運行基礎。基于立體車庫的運行原理,力學理論用于分析的結構框架結構的強度的提升和移動立體車庫;選擇合適的鋼絲繩和計算其直徑;檢查導線的軸驅動系統(tǒng)的強度和軸的強度在電梯系統(tǒng);選擇合適的電動機,設計匹配的減速裝置。最后,為了使停車設備符合要求,根據國家對機械停車設備的要求,對標準的一般安全要求,在立體車庫中使用一些必要的安全技術,包括操作系統(tǒng)的安全和車庫整體的安全防護,使得整個車庫可以安全平穩(wěn)的運行。
關鍵詞:立體車庫,提升導線,傳動機構,強度
Mechanical (lifting and shifting) parking garage - transmission device design.
Abstract
First, This paper briefly introduces the structure and characteristics of the garage, a simple description of the basic operation of the garage; according to the operation principle of up-down and translation stereo garage, the mechanics theory of up-down and translation stereo garage are analyzed comprehensively the mechanics analysis of the framework of the up-down and translation stereo garage and calculate its strength; the diameter of wire rope proper; axial strength and lifting drive system to check the strength of the axial transverse transmission system; select the appropriate motor, reducer, design. Finally, in order to make parking equipment to meet the use requirements, according to the national standard of mechanical parking systems general safety requirements, in the up-down and translation stereo garage the use of some necessary security technologies, including operating system security and safety of the whole garage door, the garage can run safely and stably.
Key words: stereoscopic garage, lifting and traversing, transmission mechanism, strength
1 緒 論
1.1 課題背景
升降式立體車庫的發(fā)展非常迅速,尤其是在這十年間更是迅猛。這是因為國家的大力扶持以及國人們迫切拜托科技落后的標簽來實現(xiàn)的。一個個為科研在崗位上奮斗的科學家們?yōu)榇俗龀隽司薮蟮呢暙I。升降式立體車庫的生產以及被廣泛的使用就是他們辛勤的勞動結果。升降式立體車庫也有著巨大的優(yōu)勢,能夠快速的成型,并且也不會輕易變形。升降式立體車庫是制造行業(yè)當中不可缺少的一部分,也是國家民族經濟的基礎,所以政府以及各大企業(yè)都十分關注著他,目前為止還是具有非常廣闊的前景的。?因為大家在自己的生活中需要無時無刻的用到生活用品,所以升降式立體車庫現(xiàn)在已經成為了一個比較大的行業(yè)。?為我國的升降式立體車庫產業(yè)奠定了堅實的基礎,也希望能夠與世界接軌。
升降式立體車庫是最為基礎的產業(yè)結構,在生產立體車庫的同時也要繼續(xù)研究著升降式立體車庫。立體車庫比較大眾化,易于生產,并且加工也比較經濟實惠。?但是僅僅只靠生產立體車庫是往往不行的,所以為了跟隨這現(xiàn)代化的發(fā)展,研究這升降式立體車庫并不僅僅是為了生產,還是為了顯示我國的綜合國力。?先進的科研技術往往能夠在全球有著深遠的影響力,也可以使得國家屹立在世界科研技術的嘴前端。
1.2 課題的構思和思路
現(xiàn)社會上立體車庫的種類有升降橫移式,巷道堆垛式或垂直式,垂直提升式垂直循環(huán)式。
升降橫移式這個立體車庫可用于地面和地下停車場。也可被設計成半地下形式,使用形式和配置的靈活性高,成本低。升降橫移式主要特點是:
a:,,。
b:,、、。
c:,,。
d:存取車迅速,等候時間短。
e:運行平穩(wěn),工作噪音低。
f:、、。
圖1.1
升降橫移式立體停車庫的結構設計在整個車庫中非常重要,主框架部分、載車板部分和傳動系統(tǒng)是升降橫移式立體停車庫的主要組成部分,主框架部分承擔著整個升降橫移式立體停車庫的總量,而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性以及載車板部分還影響著整個立體停車庫的重量、材料和成本的多少以及安全性,傳動系統(tǒng)決定著升降橫移式立體停車庫運行的好壞,所以如何設計主框架部分、載車板部分和傳動系統(tǒng)成為影響整個立體停車庫的關鍵因素。
(1)總體布局:
根據預期的設計要求,要達到5車位的中小型轎車的存取目標,本次設計的車庫采用二層結構,一層兩個停車位和一個空位,二層三個停車位。需要場地大概為長8m,寬6m,高4m。
(2)驅動機構的設計與選擇
在車輛存取的過程中,要求升降或者橫移動作平穩(wěn),并且考慮到噪聲的大小和啟動的頻率以及便于控制,本次設計采用電動機作為驅動機構。
(3)提升方式的設計與選擇:
提升的方式有鏈提升和鋼絲繩提升等,通過分析,本次設計采用鋼絲繩提升,并采用雙滾筒,可以實現(xiàn)平穩(wěn)提升,并可以提升結構設計的簡化。
1.4 本章小結
這次的課題設計是對我大學四年所學知識的一次檢驗。在設計學習的過程中,讓我有了全新的理解。以前的我我都是把機械的理論死死地背牢就好了,卻沒有想到在實際的運用中一竅不通。經過這次的畢業(yè)設計,讓我能夠明白,做起來比說起來要難的多。對我以后的生活和工作有很大的幫助。
從這次的課題設計,幫助我打破常規(guī)的知識體系,能夠靈活的運用相關的知識。把理論與實踐相結合最后得出好的設計方案,例如,設計圖的繪制;零件的放置方位以及元件是怎樣更好的組合的。這要求我們必須把知識能夠熟練的運用,對知識有非常深入的了解。相對而言我們偶經常學習的知識是有很充分的理解跟使用。
由這次的課題設計,能夠清楚的認識到自己的不足之處以及我們需要改善的方面有哪些,在很多方面有很大的問題需要處理。雖然我自己的心中非常能夠明白在理論跟實際之間有很大的距離。零件的設計并不像我想的那么簡單。這并不意味著我們可以按照書中教導的指示。 將此設計傳遞給我不僅是一個好的測試,而且是重新開始的好機會。有了系統(tǒng)的理論學習,經過畢業(yè)課題設計,在以后的工作中,相信自己有能力面對未來所發(fā)生的困難跟以后的挑戰(zhàn);這次的畢業(yè)課題設計并不是代表結束,而是一個嶄新的開始。從這以后就需要我必須獨立的面對設計項目,需要運用所學的知識來解決將來將會面臨的挑戰(zhàn)。
22
2 升降橫移式立體車庫的參數設計
2.1 車庫的運行過程
車庫的運行移動過程:
升降式立體車庫的每個樓層都有一個裝載板。 需要進入車輛的車輛板通過上升,下降和橫向運動到達底層。 司機進入車庫,進入車輛,并完成訪問過程。 停在這些車庫的車輛只需要水平移動。 沒有必要去上下。 需要將上部停車位或下部停車位通過中間樓層移出該空間,并且可以將車輛板升高或降低至地面層,以便駕駛員可以進入車庫以打開車輛,從而出車庫。
平移方案:
安裝在車輛底部的平移驅動電機通過減速器連接到平移滾輪。 當電動機正向旋轉的時候,電機通過減速器驅動平移輪沿一個方向進行平移,并且載板沿一個方向進行平移。 電機逆轉的時候,滑架板整體沿另一個方向進行平移。
傳輸動力方案:
這個設計是一個汽車車庫的平移升力系統(tǒng)。 負載較大,平移速度不宜太快,所以平移機構的設計采用減速系統(tǒng)來降低傳動扭矩。 電機的輸出軸連接減速機的輸入軸,減速機的輸出軸連接在平移輪上。。電機的正反轉帶動載車板整體的左右平移。
圖2.1是停車場地面上的5個停車位,它的工作原理如下所示。由于適應性的提高和降低停車設備的結構和功能可以任意組合系統(tǒng)的機械部分按照不同的地形和空間,和規(guī)模大或小,因此,應用非常廣泛。
圖2.1
2.2 整體的布局設計
,。
我們整體的布局就像圖2.2所表示的那樣
圖2.2
2.3行程速度設計
升降橫移式立體車庫的設計主題主要是為家庭用車所設計的,要求其汽車的高度不能夠超過1800mm,那么這個車庫的運行時間就是1800mm。我們因為想到把停車方便跟汽車進行結合的使用,這樣就可以把車庫的行車速度控制在非常合理的范圍。其車庫要求的速度就是0.15m/s。它的平移速度要求是9米/分鐘。
傳輸動力軸的功率要求:
傳輸動力裝備的總體的效率為:
η= η齒輪η刀具η2承
把各個部分的效率確定好:
齒輪的傳輸動力效率是:0.2
滾動的軸承的效率是:
η承 = 0.99
那么傳輸動力的總效率是:
所需的總功率:
P=P/η齒輪η刀具η軸承=
=1449W
取1.450kw
2.4 負載性能分析
上傳汽車板及其升降系統(tǒng)
每塊載車板都配有一個獨立的電機減速器和傳動系統(tǒng)鏈傳動動力組合。 當電機順時針旋轉時,滑板下降當電機逆時針旋轉時,滑板上升,電機冷卻。 按照汽車板和汽車的重量來確定鏈條所需的傳動功率。電動機的功率按照發(fā)送功率的傳輸力和載體的移動速度來確定。 按照車體高度確定車板之間的距離,確定鏈條長度的距離,最后按照傳動功率確定鏈輪的尺寸大小。
下載汽車板及其橫動系統(tǒng)
由于下載板沒有連接,因此為了節(jié)省材料,下載板比上傳板要短。 每輛下載車都配備一個隱藏在車載板上的獨立減速器驅動系統(tǒng)。 下載車底部有四個滾輪,可以在軌道上行走,其中兩個是從動輪,安裝在長驅動軸的兩端,另外兩個是獨立安裝的輪子。電機減速器驅動長傳動力軸,長傳動力軸上的驅動輪在軌道上滾動,使下載板水平移動。 往復式電機的驅動功率按照載板和車輛的重量,運行速度以及滾輪和導軌之間的摩擦系數確定。
2.5鋼內部構造以及框架的選擇跟設計
立體車庫是由六個部分所形成的:他們分別是結構框架部分、載體板部分、橫移體系、吊裝的體系、操控的體系以及安全保護的體系。
立體車庫主要以鋼和鋼筋混凝土為基礎,在車庫的車庫中使用鋼架結構。鋼架結構與其他建筑結構相比,具有以下特點:
1:高可靠性2:材料的強度很高,鋼結構很小。3:鋼材的塑性和韌性好4:鋼結構制造簡單,工期短5:鋼結構密封性好6:鋼材的耐銹蝕性差
按照鋼梁的生產方法,可分為兩束鋼梁和鋼梁。梁的設計,橫截面設計的梁強度和剛度,作為一種控制來計算兩者。摘要由于安全要求控制梁的彎曲、彎曲構件的彎曲、彎曲構件的彎曲和彎曲的系統(tǒng),網絡應該是高和薄的,考慮整體的穩(wěn)定性,吉邊緣應該寬而薄,因此在負載下,壓縮邊緣和網絡可能出現(xiàn)波形彎曲。
雙層五車立體車庫結構的設計,如圖2.3中所示的結構:
圖2.3
2.6 載車板的選擇
每個板都配備了一個獨立的電機減速機和傳輸動力系統(tǒng)的鏈傳輸動力組合。它運行工作的原理是,電機順時針旋轉,載車板上升,逆時針旋轉,載車板下。根據載車板及車的重量來確定鏈條所需的傳動力。根據傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。根據車身的高度確定上下載車板間的距離,根據上下載車板的距離來確定鏈條的長度,最后根據傳動力確定鏈輪大小,鏈節(jié)形狀及大小。
提升車庫汽車板的使用,需要滿足的條件:有效承載車輛停放,對放置汽車的汽車板必須有一定的摩擦阻力,以確保對放置汽車的車庫在露天工作,并必須有要一定程度的耐蝕性。
考慮了鋼板常用表面的三維車庫載體板選擇的設計。
載荷計算
本項目設計的系統(tǒng)較大,所需傳動機構的具體設計以旋轉軸系統(tǒng)為例。
圍繞自己中心軸的轉動慣量是:
轉動慣量的表達公式是:
如果剛體的質量是密不可分的,那么轉動慣量的計算公式能夠寫成
(式子當中mi就表示剛體的某個質元的質量,ri表示該質元到轉軸的垂直的距離,ρ表示這個地方的密度,由于材質的形態(tài)不規(guī)整,求得積分非常發(fā)難,所以借助軟件求出了結果
圍繞轉動軸的慣量是:
假設加速時間是0.5s,旋轉軸的最大速率是11°/s,那么平均角加速度是:
由加速特性產生的力矩為
2.7 車盤結構及車盤的升降橫移問題
為提升車輪結構的三維車庫,以滿足設計要求,采用底層鋼梁框架的結構,上鋪式扁鋼板形式。在鋼梁結構上安裝了吊環(huán),提高了新高度的可靠性。提升鋼絲繩提升結構的結構選擇,通過鏈條傳動機構的減速輪傳動,與減速機連接的鋼絲繩集線器,電機的逆轉來實現(xiàn)汽車的升降。
電機選擇驅動輪的底部,減速機直接驅動輪,實現(xiàn)平移動作。
2.8 本章小結
本章主要分析了立體車庫的設計,分析了車庫的運行的過程,分析了立體車庫的負荷性能,設計了整體布局設計和驅動速度的計算與分析。對于框架及載車板的選型計算也在本章中進行。
3 傳動系統(tǒng)
3.1升降系統(tǒng)
升降系統(tǒng)是電機帶動鏈輪系統(tǒng)旋轉,鏈輪連接一個鋼絲繩滾筒,滾筒旋轉將鋼絲繩卷起和放下來控制載車板的升降,如下圖升降系統(tǒng)圖所示;其工作圖如升降簡易圖所示。
升降系統(tǒng)圖
升降系統(tǒng)簡圖
3.2 升降鏈條傳送的設計
初定卷筒直徑D=200mm,載車板上升速度V = 0.15 m/s,求得卷筒的轉速。
由得,
鏈輪的傳動比
初取傳動比 i = 1.5。
1. 選擇鏈輪齒數、
根據傳動比i=1.5,查《機械設計》表6-6取小鏈輪齒數=17則大鏈輪齒數=27。
2. 確定鏈條鏈節(jié)數Lp
初定中心距a=10p,則節(jié)距
取Lp = 44
3. 計算單排鏈所能傳遞的功率及鏈節(jié)距P
由《機械設計》表6-3查得工作情況系數
由《機械設計》表6-5查得小鏈輪齒數系數Kz=0.887,鏈長系數
選擇雙排鏈,由《機械設計》表6-4查得多排鏈系數Kp=1.7
計算額定功率
根據額定功率和轉速查《機械設計》圖6.13選擇滾子鏈型號為24A,鏈節(jié)距P=38.1mm
鏈號標記為24A—2×44GB1243-1997
4. 確定鏈實際長度 L及中心距
L=Lp×P/1000=44×38.1/1000=1.68 m
5. 計算鏈速
6. 作用在軸上的壓軸力Q
圓周力F=1000P/V=(1000×3.7)/0.25=14800N
按平均布置取壓軸力系數有
7. 按靜強度校核鏈條
由于鏈條處于低速重載傳動中,其靜強度占主要地位。
由《機械設計手冊》知,鏈條靜強度計算式:
式中 ——靜強度安全系數;
——工況系數,查表12-2-3??;
——鏈條極限拉伸載荷,=249.1kN;
——有效圓周力,;
——離心力引起的力,,其中為鏈條質量,可由《機械設計手冊》表12-2-9查得:q=5.6kg/m;時,可以忽略。
——懸垂力,,其中為系數,查《機械設計手冊》圖12-2-3得:,為中心距,,為兩輪中心線對水平面的傾角,,則
;
——許用安全系數,。
代入數據得:
符合強度要求。
3.3 升降鋼絲繩傳動
3.3.1 鋼絲繩的種類
鋼絲繩的分類方法有很多,不同的國家有不同的特點,繩狀結構、捻度、表面、使用、強度和其他分類方法都有共性。品種的多樣,反映了用途的多種多樣。
3.3.2 選擇鋼絲繩的直徑
車庫升降機構是多層繞組。鋼絲繩的作用更是復雜無比。因此為了簡化計算,就使用鋼絲繩的安全系數選擇法,這是一種靜態(tài)計算的方法。
鋼絲繩的安全系數按下列的式子進行計算:
式子當中
,。
式中Fmax—(N)。
c—,
這個設計額定載荷是2噸,使用雙聯(lián)滑輪升降滑輪組,因此每根承受載荷,工作級別為M5,查機械設計手冊第二冊鋼繩系數選擇c=0.234。
=0.234×=14.87 mm
因此鋼絲繩選擇d=14.5mm。
按照鋼絲繩的工作水平選擇鋼絲繩的直徑,選擇使用的鋼絲繩拉力應符合下列的公式:
F0 n Fmax
式中 F0——(N)
n——安全系數,查看手冊選取n=7.5
因此F07×1.5×=8.5×N=83.55KN
×1.125(纖維芯)或×1.463(鋼芯),83.5×1.125=98.345KN
按照本設計中鋼絲升的纏繞方法計算,得出本設計所需的鋼絲升的長度L=19375.8mm,考慮實際安裝中對于鋼絲繩的損耗情況,設計最終給出鋼絲繩的長度湊整,取L=20米。
3.4 升降電動機的選擇
電機額定功率原則的正確選擇是:在最經濟、最合理的前提下,電機能夠滿足機械負荷的要求,以確定電機功率。
機器的非連續(xù)工作設計,啟動,剎車頻繁,大量的工作粉塵。因此,電動機的選擇應與它的工作特性相一致。
主要使用三相交流異步電機。
:
(kW)
式中 — 額定起升載荷(N);
— 吊具自重(N),可取=(0.02~0.04);
— 起升速度;
— 機構總效率,初步計算時,可?。?.85~0.9。
=
=6.311 (KN)
計算電動機功率
考慮到工作環(huán)境,查升降課程設計,對于中小型升降其系數=0.8,
所以 0.86.311=5.049
:,
3.5平移機構
安裝在車輛底部的平移驅動電機通過減速器連接到平移滾輪。 當電動機正向旋轉的時候,電機通過減速器驅動平移輪沿一個方向進行平移,并且載板沿一個方向進行平移。 電機逆轉的時候,滑架板整體沿另一個方向進行平移。
3.6平移電機減速器的選型計算
車庫平移機構選擇標準件的選擇需要考慮以下四個因素:負荷參數、減速器參數、電機參數。負載參數計算。
電機參數的選擇分為三部分:電機轉矩的確定、電機功率的確定和慣性匹配。
按照已知要求,速度為:
:
:2350mm,質量為1500kg,
:
負載的力矩為:
,,:
減速比的確定:
預先選擇電機的額定轉速為1000r/min,減速比i是:
考慮到速比較大,所以選擇使用蝸輪蝸桿減速的減速箱。
,,。
4 安全防護系統(tǒng)
4.1 操控系統(tǒng)的安全設計
這個系統(tǒng)一定要放在緊急停車開關的明顯位置,當發(fā)生事故的時候,只要按緊急停車開關,就會關閉所有的電機功率,使得車輛不能繼續(xù)運行以保護人員和設備的安全。
4.2 車庫整體的安全防護設計
裝載板設有上、下沖程限位開關和防摔安全裝置。Anti-fall(防墜落裝置)安裝在縱桁和承載板停止兩組之間的垂直和水平兩組兩個鉤子,裝載車兩邊的兩個耳環(huán)的相應位置安裝,當加載板上升,繩子下面四個鉤將自動設置為四個耳環(huán),防止電梯電動機正常關閉剎車緩慢釋放,汽車和汽車板的承載板本身的重力下慢下來,壓較低的汽車也防止剎車一旦失敗,停車位的加載板下降,砸下的車。下載板的安全裝置主要是限位開關和防撞板。限制開關的限制是在移動的時候停止移動。防撞板的作用是:當拖車被移動時,如果與人發(fā)生碰撞,留下行李或車主,切斷發(fā)動機的動力,穿越停車。
4.3 其他防護措施
除了防墜落裝置,車庫的其他防護裝置也必不可少。除了一般建筑要求的消防措施等之外,該立體車庫還需有;
(1) 載車板上有無車檢測
在每個載車板上的一條對角線上安放一套光電開關, 用于檢測載車板上有無車。
( 2) 載車板平移運動是否到位檢測
只有下層載車板有平移運動, 在每個車位上分別安裝一只限位開關, 用于檢測載車板平移運動是否到位。
(3) 載車板升降是否到位檢測
只有上層載車板有升降運動, 在每個載車板下方和框架下方分別安裝一只限位開關, 用于檢測載車板下降和上升是否到位。
(4) 人員誤入檢測
在進入車庫的大門口裝有光電傳感器,在整個裝置在運行的過程中如果光電傳感器接受到有物體誤入的話就立刻停止運行,以保證人員安全。
5 結 論
這次的課題設計就要完了,六月畢業(yè)季里,是有很多的內心感觸。我進行死板的學習知識,其實在實際的運用中行就是一 片空白。這次的課題畢業(yè)設計讓我明白,實際做要比說起來難的多。 回頭看看畢業(yè)設計的整個過程,我感覺到這個過程是非常困難的,好的是,還是取得了一定的成效。第一我需要感謝我的 指導老師,在畢業(yè)的課題設計當中,我會遇到許多許多的困難,在遇到困難后,我想到的第一個辦法就是找我的指導老師,讓指導老師給我建議,讓我可以解決我所遇到的問題。 由這次的課題畢業(yè)設計,我也是很清楚的明白了自己的不足和自己需要改正的地方,只有理論知識的學習,才能夠發(fā)現(xiàn)自 己的知識缺乏的程度,其實我們都懂得一個道理就是在理論跟實際之間是由很大的差距。這次課題設計相比較對我而言是一次 很好的檢驗也是一次很好的開始。有了很系統(tǒng)的學習,是擁有很完整的知識架構,這次的課題畢業(yè)設計并不是結束,在我看來 就是一個很好的開始。以后的我需要獨立的進行項目的設計,面對未來,就要我自己能夠更好的運用我自己所學的知識。 最后,希望各位老師能給我的課題畢業(yè)設計能夠提出更多的建議跟指導,讓我能更好的運用自己的專業(yè)知識。
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致 謝
在畢業(yè)設計即將完成之際,首先感謝我的指導老師。從畢業(yè)設計題目的選擇到設計的展開以及設計的完成,一直都得到老師辛勤的指導和鼓勵,他指導過程中認真、負責、嚴謹,使我不僅學到了專業(yè)知識,也學到了許多做人做事的道理。通過這次設計,使我更深深刻地理解了大學四年來學到的各種專業(yè)課知識,鍛煉了從理論走向實踐的能力,培養(yǎng)了運用知識和獨立思考的能力,這對我以后從事專業(yè)的研究有很大的幫助。
最后,向參加論文審閱、答辯的專家和老師表示感謝。
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機械式
升降
橫移停
車庫
傳動
裝置
設計
16
cad
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機械式升降橫移停車庫傳動裝置設計含16張CAD圖,機械式,升降,橫移停,車庫,傳動,裝置,設計,16,cad
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