液压与气压传动/普通高等教育“十五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王积伟，章宏甲，黄谊 编

图书标签:

• 液压传动
• 气压传动
• 机械工程
• 流体动力
• 控制工程
• 高等教育
• 教材
• 工业自动化
• 机械设计
• 传动技术

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111076117

版次：2

商品编码：10057324

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-06-01

用纸：胶版纸

页数：390

字数：618000

正文语种：中文

内容简介

《液压与气压传动/普通高等教育“十五”规划教材》是普通高等学校机械工程及自动化专业本科生教材，第1版曾被列为普通高等教育“九五”部级重点教材。2002年获全国普通高等学校优秀教材二等奖。 修订后《普通高等教育“十五”规划教材：液压与气压传动》内容包括：绪论、流体力学基础、能源装置及辅件、执行元件、控制元件、密封件、基本回路、系统应用与分析、系统设计与计算和附录等。每章都有习题，《普通高等教育“十五”规划教材：液压与气压传动》附有习题参考答案。
《液压与气压传动/普通高等教育“十五”规划教材》的特点是：将液压部分与气动部分有机地融合在一起编写；强调理论联系实际，《普通高等教育“十五”规划教材：液压与气压传动》列举了大量工程实例；除一般机械工业外，适当扩大所涉及的工业领域范围；重视先进技术，突出比例控制系统和集成化元件的应用；《普通高等教育“十五”规划教材：液压与气压传动》在剪裁上充分考虑认知规律，编撰体系深入浅出，好教易学。另外，《液压与气压传动习题集》可与本书配套使用。

目录

前言
绪论
第一节 液压与气压传动的工作原理
第二节 液压与气压传动系统的组成和表示方法
第三节 液压与气压传动的优缺点
第四节 液压与气压传动的应用
第五节 液压与气动技术的进展

第一章 流体力学基础
第一节 工作介质
第二节 流体静力学
第三节 流体运动学和流体动力学
第四节 气体状态方程
第五节 充、放气参数的计算
第六节 管道流动
第七节 孔口流动
第八节 缝隙流动
第九节 瞬变流动
第十节 穿透多孔物质的液流
习题

第二章 能源装置及辅件
第一节 概述
第二节 液压泵
第三节 油箱
第四节 液压辅件
第五节 气源装置
第六节 气动辅件
第七节 管件
习题

第三章 执行元件
第一节 直线往复运动执行元件
第二节 旋转运动执行元件
第三节 设计计算
习题

第四章 控制元件
第一节 概述
第二节 阀心的结构和性能
第三节 常用液压控制阀
第四节 常用气动控制阀
第五节 液压叠架阀、插装阀和多路阀
第六节 液压伺服控制阀
第七节 电液比例控制阀
第八节 电液数字控制阀
第九节 气动比例/伺服、数字控制阀
第十节 气动逻辑控制元件
第十一节 集成式多功能元件
习题

第五章 密封件
第一节 密封的作用与分类
第二节 密封件的材料
第三节 常用密封件
第四节 新型密封件
第五节 组合式密封件
第六节 防尘圈
第七节 旋转密封件
第八节 胶密封与带密封
习题

第六章 基本回路
第一节 液压基本回路
第二节 气动基本回路
习题

第七章 系统应用与分析
第一节 液压系统应用与分析
第二节 气动系统应用与分析
习题

第八章 系统设计与计算
第一节 概述
第二节 液压系统设计与计算
第三节 液压系统设计计算举例
第四节 气动程序控制系统设计
附录
参考文献

精彩书摘

　　　　绪论
　　液压与气压传动是以流体（液压液或压缩空气）作为工作介质对能量进行传递和控制的一种传动彭式，相对于机械传动来说，它是一门新技术。但如从1650年帕斯卡提出静压传递原理，1850年开始英国将帕斯卡原理先后应用于液压起重机、压力机等算起，也已有二三百年的历史了。而液压与气压传动在工业上的真正推广使用，则是在2真）世纪中叶以后的事。近几十年来，随着微电子和计算机技术的迅速发展，且渗透到液压与气动技术中并与之密切结合，使其应用领域遍及到各个工业部门，已成为实现生产过程自动化、提高劳动生产率等必不可少的重要手段之一。
　　第一节液压与气压传动的工作原理
　　液压系统以液压液作为工作介质，而气动系统以空气作为工作介质。两种工作介质的不同在于液体几乎不可压缩，气体却具有较大的可压缩性。液压与气压传动在基本工作原理、元件的工作机理以及回路的构成等诸方面是极为相似的。下面以图o．1所示的原理图来介绍它们的工作原理。
　　图0．1所示为液压千斤顶的示意图。向上提手柄5使小缸4内的活塞上移，小缸下腔因容积增大而产生真空，油液从油箱1通过吸油阀2被吸人并充满小缸容积；按压手柄使小缸活塞下移，则刚才被吸人的油液通过压油阀3输到大缸7的下腔，油液被压缩，压力立即升高。当油液的压力升高到能克服作用在大活塞上的负载（重物C）所需的压力值时，重物就随手柄的下按而同时上升，此时吸油阀是关闭的。为要把重物能从举高的位置放下，系统中专门设置了截止阀（放油螺塞）8。
　　图O一1中两根通油箱的管路如通大气，则图0．1变成气动系统的原理图。这种情况下，上下按动手柄5，空气就通过阀2被吸人，经阀3输到大缸7的下腔。在这里，因气体有压缩陸，不像液压系统那样，一按手柄重物立即相应上移，而是手柄需按动多次，使进人大缸7下腔中的气体逐渐增多，压力逐渐升高，一直到气体压力达到使重物上升所需的压力值时，重物便开始上升。在重物上升过程中，也不像液压系统那样，压力值基本上维持不变（因是举起重物），因气体可压缩陸较大的缘故，气压值会发生波动。
　　图0-l所示的系统不能对重物的上升速度进行调节，也没有防止压力过高的安全措施。但就从这简单的系统，可以得出有关液压与气压传动的一些重要概念来。
　　它的工作原理如下：电动机（图中未画出）带动液压泵4旋转，经过滤器2从油箱1中吸油。油液经液压泵输出进入压力管10后，在图O．2a所示的状态下，通过开停阀9、节流阀13、换向阀15进入液压缸18左腔，推动活塞17和工作台19向右移动，而液压缸右腔的油经换向阀和回油管14排回油箱。
　　如果将换向阀手柄16转换成图0．2b所示的状态，则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔，推动活塞和工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管排回油箱。
　　工作台的移动速度是由节流阀来调节的。开大节流阀，进入液压缸的油液增多，工作台的移动速度增大；反之，工作台的移动速度减小。
　　为了克服移动工作台时所受到的各种阻力，液压缸必须产生一个足够大的推力，这个推力是由液压缸中的油液压力产生的。要克服的阻力越大，液压缸中的油液压力越高；反之压力就越低。输入液压缸的油液流量是通过节流阀调节的。液压泵输出的多余的油液须经溢流阀7和回油管3排回油箱，这只有在压力支管8中的油液压力对溢流阀钢球6的作用力等于或略大于溢流阀中弹簧5的预紧力时，油液才能顶开溢流阀中的钢球流回油箱。所以，在图示系统中液压泵出口处的油液压力是由溢流阀决定的，它和液压缸中的油液压力不同。
　　如果将开停手柄11转换成图o．2。所示的状态，压力管中的油液将经开停阀和回油管12排回油箱，不输到液压缸中去，液压泵出口处的压力就降为零，这时工作台就停止运动。
　　第二节液压与气压传动系统的组成和表示方法
　　一、系统的组成
　　由图0-2可知，液压系统主要由以下四部分组成：
　　1）能源装置——把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。
　　2）执行元件——把油液的液压能转换成机械能的元件。有作直线运动的液压缸，或作旋转运动的液压马达。
　　3）控制调节元件——对系统中油液压力、流量或油液流动方向进行控制或调节的元件。例如图0-2中的溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。这些元件的不同组合形成了不同功能的液压系统。
　　4）辅助元件——上述三部分以外的其他元件，例如油箱、过滤器、油管等。它们对保证系统正常工作有重要作用。
　　气压传动系统，则除了能源装置——气源装置，执行元件——气缸、气马达，控制元件——气动阀，辅助元件——管道、接头、消声器外，常常还装有一些完成逻辑功能的逻辑元件等。
　　二、系统的图形符号表示
　　图0-2a所示的液压系统图是一种半结构式的工作原理图，直观性强，容易理解，但绘制起来比较麻烦，系统中元件数量多时更是如此。图0-3所示是上述液压系统用液压图形符号绘制成的工作原理图。使用这些图形符号可使液压系统图简单明了，便于绘制。
　　我国制定的“液压与气动”图形符号（GB／T786．1—2001）可参见附录B。
　　第三节液压与气压传动的优缺点
　　液压传动有以下一些优点：
　　1）在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更大的动力。在同等的功率下，液压装置的体积小，质量轻，即其功率密度大，结构紧凑。液压马达的体积和质量只有同等功率电动机的12％左右。
　　2）液压装置工作比较平稳。由于质量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速起动、制动和频繁的换向。
　　3）液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），它还可以在运行的过程中进行调速。
　　4）液压传动易于对液体压力、流量或流动方向进行调节或控制。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，也能方便地实现远程控制和自动化。
　　5）液压装置易于实现过载保护。
　　6）由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。
　　7）用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单。
　　液压传动的缺点是：
　　1）液压传动在工作过程中常有较多的能量损失（摩擦损失、泄漏损失等），长距离传动时更是如此。
　　2）液压传动对油温变化比较敏感，它的工作稳定性很易受到温度的影响，因此它不宜在很高或很低的温度条件下工作。
　　3）为了减少泄漏，液压元件在制造精度上的要求较高，因此它的造价较高，而且对工作介质的污染比较敏感。
　　4）液压传动出现故障时不易找出原因。
　　气压传动具有一些独特的优点，主要有如下几点：
　　1）空气可以从大气中取得，同时，用过的空气可直接排放到大气中去，处理方便，万一空气管路有泄漏，除引起部分功率损失外，不致产生不利于工作的严重影响，也不会污染环境。
　　2）空气的粘度很小，在管道中的压力损失较小，因此便于集中供气和远距离输送。
　　3）压缩空气的工作压力较低（一般为0．3~0．8MPa），因此，对气动元件的材质要求较低。
　　4）气动系统维护简单，管道不易堵塞，也不存在介质变质、补充、更换等问题。
　　5）使用安全，没有防爆的问题，并且便于实现过载自动保护。
　　……

前言/序言

　　　　本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，第1版曾被列为普通高等教育“九五’’部级重点教材。自2000年5月出版以来，为众多高等院校所选用，受到读者普遍欢迎，至今已先后重印7次，并于2002年10月获全国普通高等学校优秀教材二等奖。
　　但是，近年来液压与气动技术又有长足进步，教育改革不断深入展开，为了适应新形势发展的需要，有必要对本书进行全面修订。本次修订工作主要表现在以下几个方面：
　　1）在保持原有特色和风格的前提下，进行全面更新和修订。对编写体系作少量微调，以更好地满足教学大纲要求和符合认知规律。
　　2）根据不同学时的教学要求，采用打x的办法，按少学时和多学时两种不同规格重新调整教学内容，使教材更加好教易学（打x的章节供多学时专业或学生g~NN）。但仍保持各自教学的系统性和完整性。
　　3）删除陈旧内容，增添新型元件。对具有广阔发展前景的集成式多功能元件进行了详细分析与阐述。
　　4）对第七章系统应用与分析的内容进行了重大调整和补充，更突出先进技术的应用，并拓宽了专业面。
　　5）在第八章系统设计与计算的气动部分中增加了目前应用广泛的电．气程序控制和PIE控制的内容。
　　6）对书中的插图进行全面审查和清理，更正了第1版中的错误，使其更加规范和完全符合国家标准的规定。
　　为适应教材改革要求，满足教学需要，机械工业出版社委托东南大学王积伟为第一作者，全权主持本教材的修订工作。因此，本书由王积伟、章宏甲、黄谊任主编。参加本次修订工作的有王积伟和许映秋。全书最后由王积伟修改定稿。
　　本书由西安交通大学博士生导师林廷圻教授和同济大学博士生导师萧子渊教授主审，他们对书稿进行了细致的审阅，提出了许多宝贵意见和建议。东南大学郁建平、南京榆富液压机电公司韩卫东为本书提供了技术资料。在此一并表示衷心感谢。
　　由于时间和水平的限制，本书依然难免有不少缺点和错误，恳请广大读者批评指正。
　　编者

机械工程前沿理论与应用技术精选文集 本书精选了近年来在机械工程领域取得突破性进展的多个重要分支的前沿理论研究成果与具有高度工程应用价值的创新技术。 本书旨在为机械工程领域的科研人员、高等院校师生以及工程技术人员提供一个全面、深入、具有前瞻性的知识平台，促进跨学科的交流与合作，推动我国高端装备制造业的技术升级。 第一部分：先进制造工艺与材料科学的深度融合 本部分聚焦于新一代增材制造（Additive Manufacturing, AM）技术在复杂结构件制造中的应用潜力及其面临的科学挑战。 1.1 高性能金属增材制造中的残余应力控制与后处理技术研究： 详细探讨了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，由于高梯度热循环导致的内应力演化机理。内容涵盖了基于计算模拟（如有限元法）的应力预测模型，以及多种先进的后处理技术，包括热等静压（HIP）、激光冲击强化（LSP）以及定制化的热处理曲线设计，以有效提升高危零部件的疲劳寿命和尺寸精度。特别分析了Inconel 718、Ti-6Al-4V等关键航空航天材料在不同工艺参数下的微观组织演变及其力学性能关联。 1.2 智能复合材料的结构设计与功能化集成： 深入剖析了纤维增强复合材料（FRP）在航空结构件中的应用现状与未来发展方向。重点阐述了“结构健康监测（SHM）”技术如何与复合材料基体本身实现功能集成，例如，通过嵌入压电材料或导电碳纳米管网络，实现对裂纹萌生、扩展和分层的实时、原位监测。此外，对超高温陶瓷基复合材料（UHTCs）在极端环境下的热物理性能和抗氧化改性策略进行了系统的梳理。 1.3 表面工程与摩擦学创新： 本章关注于提高机械零件表面的耐磨损、耐腐蚀和自润滑性能。详细介绍了等离子喷涂、激光熔覆等先进表面改性技术在关键运动副上的应用。特别对类金刚石碳（DLC）薄膜和纳米结构涂层在降低摩擦系数和提高接触疲劳强度方面的最新进展进行了专题讨论，并结合实例展示了在精密轴承和密封件中的实际应用效果。 第二部分：复杂系统动力学与控制理论的突破 本部分着重于非线性、时变和多尺度复杂机械系统的高效建模、精确控制与智能决策。 2.1 柔性机械系统的高维非线性动力学建模： 针对大量应用中存在的结构柔性问题（如高精度机床主轴、大型空间机构），提出了基于欧拉-伯努利梁理论和拉格朗日方程的耦合振动分析方法。重点研究了旋转柔性体与悬浮磁轴承相互作用下的多重耦合振荡模式，并发展了考虑变转速效应和外部激励的非线性动力学方程求解算法。 2.2 智能传感与高精度闭环控制策略： 探讨了如何利用高频数据采集和先进滤波算法（如扩展卡尔曼滤波EKF、粒子滤波PF）来准确估计复杂机械系统中难以测量的状态变量（如内部载荷、接触力）。在控制方面，本书详细介绍了基于观测器反馈的自适应控制、鲁棒控制以及模型预测控制（MPC）在提升系统动态响应速度和抑制外部扰动方面的应用案例，例如，在高速往复运动机构中的减振降噪效果。 2.3 机构学与运动学理论的拓展： 阐述了新型空间并联机构的设计原理和运动学求解。特别关注了欠驱动系统和约束优化问题。内容包括如何利用迭代学习控制（ILC）技术对重复性运动轨迹进行误差补偿，以达到极高的重复定位精度。 第三部分：数字化赋能与工业智能化 本部分聚焦于信息技术与机械工程的深度融合，构建面向“工业4.0”的智能制造环境。 3.1 机械系统数字孪生（Digital Twin）的构建与应用： 详细阐述了如何建立高保真度的物理实体数字模型。这不仅仅是几何模型的复现，更重要的是动态物理模型的实时同步。内容涵盖了基于物联网（IoT）传感器数据流、边缘计算对模型参数的在线校准，以及如何利用数字孪生进行故障预测与健康管理（PHM）的仿真验证流程。 3.2 机器学习在机械故障诊断中的深度应用： 本章系统介绍了卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）以及自编码器（AE）在处理振动信号、声发射信号等时间序列数据方面的优势。重点展示了如何通过迁移学习（Transfer Learning）技术，在少量故障样本数据的情况下，快速训练出高准确率的早期故障识别模型，并将其部署于嵌入式系统中进行实时监控。 3.3 人机交互（HMI）与远程协作技术： 讨论了面向复杂装备操作与维护的下一代人机交互界面设计原则。内容包括基于虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的工作指导系统（Work Instruction System），以及如何利用触觉反馈设备（Haptics）实现对远程机械操作的精细力反馈控制，提高远程维护的效率和安全性。 全书特点： 本书的理论深度与工程实践性兼顾，大量引用了近年来国际顶级期刊的研究成果，结合多个工程实例进行深入剖析。它不仅提供了“是什么”和“为什么”，更重要的是阐述了“怎么做”和“如何优化”，是推动机械工程领域向更高精度、更高可靠性、更智能化方向发展的重要参考资料。

评分☆☆☆☆☆

从文学审美角度来看，这本书或许显得有些“理工味”过重，但这恰恰是其力量所在——它的语言极其精确，逻辑链条严密到不容置疑。我最喜欢的部分是它对“系统集成与控制”的讨论。在现代工业中，液压和气压系统早已不是孤立的“力学”部分，它们必须与电子控制系统协同工作。这本书出色地弥补了传统机械教材在这方面的不足，它详细介绍了电磁阀、比例阀的电气控制原理，以及如何利用传感器反馈（如压力传感器、流量计）实现闭环控制。特别是关于“故障自诊断逻辑”的介绍，它描述了如何通过监测系统压力波形的变化来预判轴承的磨损或泵的内部泄漏，这种前瞻性的维护思路，极大地拓宽了我对“智能制造”中流体传动系统的理解。它不只是一本关于阀门和油管的书，它更像是一部关于“如何让机械力以最智能、最稳定方式输出”的百科全书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示设计，简直是一股清流，让枯燥的工程教材焕发了生机。我特别欣赏它在理论讲解时所采用的“对比学习法”。比如，在介绍闭式回路和开式回路的区别时，它不是简单地画出两个方框图，而是并列展示了它们在能量回收、发热控制和系统复杂性上的优缺点，甚至配上了简化的“能量流向”动画示意图（虽然是静态的，但设计感十足）。阅读过程中，我发现作者对细节的把控非常到位，很多教科书避而不谈或者一笔带过的部分，这本书却做了详尽的阐释，比如各种液压油缸的缓冲结构设计——从简单的节流缓冲到更复杂的冲击吸收器，每一种的内部结构和调节范围都有详细的剖面图。这对于我这种热衷于优化现有机械结构的设计人员来说，无疑是宝贵的资料。它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么是这样设计”的，这种设计哲学层面的引导，才是这本书真正能提升读者功力的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在自动化生产线上摸爬滚打多年的工程师，我们车间里充斥着各种伺服电机和PLC，但说实话，对于那些突然出现故障的液压站和气动回路，我往往只能依赖维修手册的图纸进行“试错式”抢修。这本书的价值，恰恰体现在它对故障诊断和系统维护逻辑的构建上。它不是简单地罗列“压力低怎么办”“泄漏如何处理”，而是构建了一套系统性的思维框架。例如，在讨论到液压系统中的“粘度对性能的影响”时，作者深入分析了不同温度下油液的剪切安定性，并结合实际案例说明了为什么某些高负荷设备需要使用特定的抗磨液压油，这直接解决了我们车间里夏天油温过高导致动作迟缓的顽疾。书中关于“动态响应特性”的章节，更是我的福音，它用清晰的图表解释了阻尼对系统稳定性的影响，让我能更科学地评估和调整那些高速往复运动机构的缓冲设置，而不是凭经验去拧阀门。这本书的深度已经远远超出了基础入门，它更像是一本高级工程师的“工具箱”参考书，每一个章节的知识点都能对应到实际生产中的某个痛点。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在准备国家一级建造师考试的学生，我被这本书在规范性和工程应用上的严谨性深深折服。很多参考资料在介绍标准和规范时显得非常教条，但这本书在讲解气动元件的选型和安装要求时，却巧妙地融入了相关的国家标准编号和要求，使得理论学习与实际操作规范紧密结合。例如，在“气源处理”一章，它对过滤器的精度、油水分离器的安装位置和维护周期给出了非常明确的指导，这对于保证后续执行元件的寿命至关重要。更让我感到实用的是，书中关于“气缸的负载能力计算”部分，它不仅提供了基本的公式，还考虑了空气的压缩性、管路阻力等实际工况下的修正因子，使得计算结果更加贴近实际工程需求。这种将理论模型与行业标准无缝对接的处理方式，让这本书在应试和实际工程应用之间找到了一个完美的平衡点，避免了“纸上谈兵”的陷阱。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这种半路出家、对机械控制领域充满了好奇和敬畏的业余爱好者量身定做的！我原本对液压和气压系统只停留在“知道它们存在”的层面，比如工程机械上的那些巨大的臂膀如何精准地抬起重物，或者工厂流水线上气动元件的快速反应。然而，当我翻开这本书时，立刻被那种深入浅出的讲解方式所吸引。它没有一开始就抛出复杂的公式和晦涩的理论，而是从最基础的流体静力学、流体力学原理讲起，好像一位耐心的老教授，手持粉笔，在黑板上清晰地勾勒出每一条流线和每一个压力点的含义。特别是关于“压力是如何传递能量”这一核心概念的阐述，作者用了好几个非常贴近生活的实例，比如自行车打气筒的原理如何被放大到工业级的油缸上，那种豁然开朗的感觉，真是难以言喻。而且，书中对不同类型泵和马达的结构剖析图，细致到连内部的齿轮间隙、密封件的材质差异都做了标注，这让我不再只是停留在“这是个泵”的认知上，而是真正理解了不同设计背后的功能侧重和适用环境。对于想从零开始构建系统概念的初学者来说，这本书提供的知识阶梯是稳固而可靠的。

评分☆☆☆☆☆

该书自己买了，这本帮同班同学买的，该书真的不错，价格适中，内容翔实。插图形象，版面设计合理，难怪是 “十五”规划教材，真的很不错，欢迎购买，真的不错，物美价廉，预祝看了此书可以帮您解决身边问题

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正品书籍！自学使用，很不错！~~

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同事买来，自考用的，送货速度还行

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第三节 设计计算

评分☆☆☆☆☆

习题

评分☆☆☆☆☆

这个书很不错，纸张很好，手感也不错，比较清晰，总体比较满意

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书很不错哦！京东给力！

评分☆☆☆☆☆

根：蕙兰的根较粗短，长21-35厘米，直径0.5-1厘米，基部略比根前端粗大，无分枝。

评分☆☆☆☆☆

附录