CN215007201U - 智能网联纯电动汽车差速系统实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车教学技术领域，尤其涉及智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，包括差动轮系装置、动力传递装置、驱动装置、制动系统装置、电控装置和台架装置，该差动轮系装置外壳采用简单部件构成，结构简单，便于学生观察，制动系统装置可以通过调节使左右两侧的轮子转速不一致，从而达到模拟汽车转弯时的状态，使整个教学装置更加贴合实际情况，驱动装置采用手动和电动相结合的方式，便捷的同时增强学生们参与性，电控装置可以操控并显示整个教学装置的使用情况，可以显示数据，通过数据对比可以使学生们更加深入的理解相关知识。本实用新型具有模拟效果好，参数显示更完全，动手操作能力强，使抽象的知识变得通俗易懂的优点。

Description

智能网联纯电动汽车差速系统实训装置

技术领域

本实用新型涉及汽车教学技术领域，尤其涉及智能网联纯电动汽车差速系统实训装置。

背景技术

汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。

普通差速器由行星齿轮、行星轮架(差速器壳)、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。差速器的设计要求满足：(左半轴转速)+(右半轴转速)＝2(行星轮架转速)。当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。

差速器的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置(位能)，它自动选择静止(动能最小)而不会不断运动。同样的道理，车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮产生自转，使内侧半轴转速减慢，外侧半轴转速加快，从而实现两边车轮转速的差异。

汽车的供应量远远超过维修人员增加的速度，所以社会上急缺汽修人才，但是一般学校都是通过课本来教学，无法操作，教学不够直观，学生学习起来也困难，不便于理解，于是市面上便出现了一种教学实训装置，但是大多数教学装置并不能完全展示出差速器的工作原理，只是用简单的齿轮结构来做示意，与实际使用过程有较大差异，违背了教学的初心和教学质量。

因此需要一种可以解决上述问题的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，本实用新型在差动轮系装置上增加制动系统装置，可以模拟汽车转弯时内外侧轮子转速不一致的情况，更加贴合实际情况。并且整个教学装置采用半镂空的结构，可以使学生更加直观的观察轮系的运转，对知识理解的更加深刻。本实用新型具有模拟效果好，参数显示更完全，动手操作能力强，使抽象的知识变得通俗易懂的优点。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，包括差动轮系装置、动力传递装置、驱动装置和台架装置，所述差动轮系装置固定在台架装置上端，差动轮系装置两侧设有制动系统装置，制动系统装置固定在台架装置上端，差动轮系装置设置在动力传递装置一端，驱动装置在动力传递装置另一端，差动轮系装置与动力传递装置为固定连接，驱动装置与动力传递装置为固定连接，驱动装置一侧设有电控装置，电控装置与台架装置为固定连接。

进一步，所述差动轮系装置包括减震板，减震板与台架装置为固定连接，减震板一端设有支架装置C，减震板另一端设有支架装置A，减震板中部设有支架装置B，支架装置A、支架装置B和支架装置C与减震板为固定连接，支架装置A两侧设有速度感应装置，速度感应装置与支架装置A为固定连接，支架装置A上设有行星齿轮A和行星齿轮B，行星齿轮A和行星齿轮B与支架装置A为转动连接，支架装置A一侧设有锥形齿轮A，锥形齿轮A上设有太阳轮A，太阳轮A与锥形齿轮A为一体结构，锥形齿轮A与支架装置A为转动连接，支架装置A另一侧设有太阳轮B，太阳轮B与支架装置A为转动连接，太阳轮B和太阳轮A上均设有转动轴，转动轴上设有速度传感器，太阳轮A、行星齿轮A、太阳轮B和行星齿轮B相互啮合连接。

进一步，所述制动系统装置包括磁性控制盒，磁性控制盒与台架装置为固定连接，磁性控制盒一侧设有旋钮，旋钮与磁性控制盒为电连接，磁性控制盒上端设有电磁铁，电磁铁与磁性控制盒为固定连接，磁性控制盒上方设有轮毂，轮毂与转动轴为驱动连接，轮毂上设有轮子，轮子与轮毂为固定连接，轮子表面设有磁铁块，磁铁块与轮子为固定连接。

进一步，所述动力传递装置包括交叉块A和交叉块B，交叉块A一端设有联轴器A，联轴器A与交叉块A为固定连接，联轴器A一端设有动力齿轮，动力齿轮与锥形齿轮A为啮合连接，联轴器A的一端与支架装置B为转动连接，交叉块A上设有连接销B，连接销B与交叉块A为固定连接，交叉块B一端设有联轴器B，联轴器B与交叉块B为固定连接，交叉块B上设有连接销A，连接销A与交叉块B为固定连接，联轴器B与驱动装置为固定连接。

进一步，所述驱动装置包括电动机，电动机固定在支架装置C上，电动机一端设有轴B，轴B与电动机为驱动连接，电动机另一端设有轴A，轴A与电动机为驱动连接，轴A上设有臂板，臂板与轴A为固定连接，臂板一端设有把手，把手与臂板为转动连接，轴B与联轴器B为固定连接。

进一步，所述电控装置包括控制盒体，控制盒体下端设有连接板，连接板与控制盒体为固定连接，连接板上设有螺钉，控制盒体与台架装置为固定连接，控制盒体上端设有天线指示灯，控制盒体上设有显示屏，显示屏与控制盒体为固定连接，控制盒体下侧设有按钮A、按钮B和急停按钮，按钮A、按钮B和急停按钮与控制盒体为电连接。

进一步，所述台架装置包括操作台，操作台上设有槽口A和槽口B，操作台与减震板为固定连接，操作台与控制盒体为固定连接，操作台下端设有电线盒，电线盒与操作台为固定连接，操作台两侧设有圆角，操作台下端设有固定框，固定框与操作台为固定连接，固定框上设有支柱，支柱与固定框为固定连接。

本实用新型的优点在于：本实用新型提供了智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，包括差动轮系装置、动力传递装置、驱动装置、制动系统装置、电控装置和台架装置，该差动轮系装置外壳采用简单部件构成，打造成镂空样式，便于学生观察内部齿轮运转，新增加的制动系统装置则可以通过调节使左右两侧的轮子转速不一致，从而达到模拟汽车转弯时的状态，使整个教学装置更加贴合实际情况，驱动装置采用手动和电动相结合的方式，可以省力并且增强学生们参与性，并且增加电控装置可以操控并显示整个教学装置的使用情况，可以检测数据，通过数据对比可以使学生们更加深入的理解相关知识。本实用新型具有模拟效果好，参数显示更完全，动手操作能力强，使抽象的知识变得通俗易懂的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的差动轮系装置示意图；

图3为本实用新型的制动系统装置示意图；

图4为本实用新型的动力传递装置示意图；

图5为本实用新型的驱动装置示意图；

图6为本实用新型的电控装置结构示意图；

图7为本实用新型的台架装置示意图；

图8为本实用新型的台架装置仰视示意图；

其中：1、差动轮系装置；11、支架装置A；12、锥形齿轮A；13、太阳轮A；14、行星齿轮A；15、速度感应装置；16、速度传感器；17、转动轴；18、太阳轮B；19、行星齿轮B；110、减震板；111、支架装置B；112、支架装置C；2、制动系统装置；21、磁铁块；22、轮子；23、轮毂；24、电磁铁；25、磁性控制盒；26、旋钮；3、动力传递装置；31、动力齿轮；32、联轴器A；33、交叉块A；34、连接销A；35、交叉块B；36、联轴器B；37、连接销B；4、驱动装置；41、电动机；42、轴A；43、臂板；44、把手；45、轴B；5、电控装置；51、天线指示灯；52、控制盒体；53、显示屏；54、按钮A；55、按钮B；56、急停按钮；57、连接板；58、螺钉；6、台架装置；61、圆角；62、操作台；63、槽口A；64、固定框；65、支柱；66、槽口B；67、电线盒。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

图1为本实用新型的立体结构示意图，如图1所示的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，包括差动轮系装置1、动力传递装置3、驱动装置4和台架装置6，所述差动轮系装置1固定在台架装置6上端，差动轮系装置1两侧设有制动系统装置2，制动系统装置2固定在台架装置6上端，差动轮系装置1设置在动力传递装置3一端，驱动装置4在动力传递装置3另一端，差动轮系装置1与动力传递装置3为固定连接，驱动装置4与动力传递装置3为固定连接，驱动装置4一侧设有电控装置5，电控装置5与台架装置6为固定连接。如此设置，该差动轮系装置外壳采用简单部件构成，打造成镂空样式，便于学生观察内部齿轮运转，新增加的制动系统装置则可以通过调节也使左右两侧的轮子转速不一致，从而达到模拟汽车转弯时的状态，使整个教学装置更加贴合实际情况，驱动装置可以省力并且增强学生们参与性，并且增加电控装置可以操控并显示整个教学装置的使用情况，可以检测数据，通过数据对比可以使学生们更加深入的理解相关知识。

实施例2：

图2为本实用新型的差动轮系装置示意图，如图2所示的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，所述差动轮系装置1包括减震板110，减震板110与台架装置6为固定连接，减震板110一端设有支架装置C112，减震板110另一端设有支架装置A11，减震板110中部设有支架装置B111，支架装置A11、支架装置B111和支架装置C112与减震板110为固定连接，支架装置A11两侧设有速度感应装置15，速度感应装置15与支架装置A11为固定连接，支架装置A11上设有行星齿轮A14和行星齿轮B19，行星齿轮A14和行星齿轮B19与支架装置A11为转动连接，支架装置A11一侧设有锥形齿轮A12，锥形齿轮A12上设有太阳轮A13，太阳轮A13与锥形齿轮A12为一体结构，锥形齿轮A12与支架装置A11为转动连接，支架装置A11另一侧设有太阳轮B18，太阳轮B18与支架装置A11为转动连接，太阳轮B18和太阳轮A13上均设有转动轴17，转动轴17上设有速度传感器16，太阳轮A13、行星齿轮A14、太阳轮B18和行星齿轮B19相互啮合连接。如此设置，采用镂空的设计，可以使学生们更加直观的观察内部各轮系的转动情况。可以引起学生们的好奇心以及求知欲，增强学生们的上进心。

实施例3：

图3为本实用新型的制动系统装置示意图，如图3所示的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，所述制动系统装置2包括磁性控制盒25，磁性控制盒25与台架装置6为固定连接，磁性控制盒25一侧设有旋钮26，旋钮26与磁性控制盒25为电连接，磁性控制盒25上端设有电磁铁24，电磁铁24与磁性控制盒25为固定连接，磁性控制盒25上方设有轮毂23，轮毂23与转动轴17为驱动连接，轮毂23上设有轮子22，轮子22与轮毂23为固定连接，轮子22表面设有磁铁块21，磁铁块21与轮子22为固定连接。如此设置，众所周知，当汽车转弯时，内侧和外侧的轮子转速不一样，这时差速器就产生了作用，此时通过设置的磁性控制盒25来调节磁性，就可以通过磁性来改变轮子的不同速度，此时学生就可以通过观察来理解差速器的工作原理了。

实施例4：

图4为本实用新型的动力传递装置示意图，图5为本实用新型的驱动装置示意图，如图4图5所示的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，所述动力传递装置3包括交叉块A33和交叉块B35，交叉块A33一端设有联轴器A32，联轴器A32与交叉块A33为固定连接，联轴器A32一端设有动力齿轮31，动力齿轮31与锥形齿轮A12为啮合连接，联轴器A32的一端与支架装置B111为转动连接，交叉块A33上设有连接销B37，连接销B37与交叉块A33为固定连接，交叉块B35一端设有联轴器B36，联轴器B36与交叉块B35为固定连接，交叉块B35上设有连接销A34，连接销A34与交叉块B35为固定连接，联轴器B36与驱动装置4为固定连接。所述驱动装置4包括电动机41，电动机41固定在支架装置C112上，电动机41一端设有轴B45，轴B45与电动机41为驱动连接，电动机41另一端设有轴A42，轴A42与电动机41为驱动连接，轴A42上设有臂板43，臂板43与轴A42为固定连接，臂板43一端设有把手44，把手44与臂板43为转动连接，轴B45与联轴器B36为固定连接。如此设置，通过把手44可以使学生亲自转动电机，从而驱动整个差动轮系，增强动手能力以及提高学生们的参与感，并且还可以驱动电机实现自动控制，老师可以解放双手，一边讲解知识原理一边可以展示给学生们看。

实施例5：

图6为本实用新型的电控装置结构示意图，如图6所示的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，所述电控装置5包括控制盒体52，控制盒体52下端设有连接板57，连接板57与控制盒体52为固定连接，连接板57上设有螺钉58，控制盒体52与台架装置6为固定连接，控制盒体52上端设有天线指示灯51，控制盒体52上设有显示屏53，显示屏53与控制盒体52为固定连接，控制盒体52下侧设有按钮A54、按钮B55和急停按钮56，按钮A54、按钮B55和急停按钮56与控制盒体52为电连接。如此设置，通过网络无线传输，可以将每次试验的数据进行传输并记录分析，方便学生们通过数据直管的理解知识，而不是空想。是整个教学装置数字化。

实施例6：

图7为本实用新型的台架装置示意图，图8为本实用新型的台架装置仰视示意图，如图7图8所示的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，所述台架装置6包括操作台62，操作台62上设有槽口A63和槽口B66，操作台62与减震板110为固定连接，操作台62与控制盒体52为固定连接，操作台62下端设有电线盒67，电线盒67与操作台62为固定连接，操作台62两侧设有圆角61，操作台62下端设有固定框64，固定框64与操作台62为固定连接，固定框64上设有支柱65，支柱65与固定框64为固定连接。如此设置，整个台架结构简单，通过固定框64可以使整个装置更加稳固安全，并且通过底部的电线盒67，可以将杂乱无章的线路进行收集隐藏，增加整洁度和美观性。

工作方式：本实用新型提供了智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，本实用新型在使用时，在使用前先检查各个线路是否连接正常，然后通过电控装置5给整个设备供电，按下按钮A54使电动机41通电转动，此时整个教学装置处于自动运转的状态，电动机41转动带动轴B45，从而带动联轴器B36，从而使动力传递，动力传递到动力齿轮31，此时动力齿轮31与差动轮系装置1内的锥形齿轮A12啮合转动，从而带动太阳轮A13，从而带动上下的行星齿轮A和行星齿轮B，进而带动太阳轮B18，通过太阳轮A13和太阳轮B18来驱动两侧的轮子22，此时如果要模拟汽车转弯时两侧轮子转速不同的情况则可以转动旋钮26来调节电磁铁24的磁性，从而加大对轮子22上的磁铁块21的吸引，同时另外一侧不做处理，此时两侧的轮子22便会有不同的转速，就可以观察差动轮系装置1内部各个齿轮的转动情况。该教学装置可以手动操作，按下按钮B55，使电动机41断电，此时学生就可以通过把手44手动转动轴B45，完成对差动轮系装置1的动力输入，可以增强学生们的动手能力以及学习的兴趣。本实用新型具有模拟效果好，参数显示更完全，动手操作能力强，使抽象的知识变得通俗易懂的优点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，包括差动轮系装置(1)、动力传递装置(3)、驱动装置(4)和台架装置(6)，其特征在于：所述差动轮系装置(1)固定在台架装置(6)上端，差动轮系装置(1)两侧设有制动系统装置(2)，制动系统装置(2)固定在台架装置(6)上端，差动轮系装置(1)设置在动力传递装置(3)一端，驱动装置(4)在动力传递装置(3)另一端，差动轮系装置(1)与动力传递装置(3)为固定连接，驱动装置(4)与动力传递装置(3)为固定连接，驱动装置(4)一侧设有电控装置(5)，电控装置(5)与台架装置(6)为固定连接。

2.根据权利要求1所述的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，其特征在于：所述差动轮系装置(1)包括减震板(110)，减震板(110)与台架装置(6)为固定连接，减震板(110)一端设有支架装置C(112)，减震板(110)另一端设有支架装置A(11)，减震板(110)中部设有支架装置B(111)，支架装置A(11)、支架装置B(111)和支架装置C(112)与减震板(110)为固定连接，支架装置A(11)两侧设有速度感应装置(15)，速度感应装置(15)与支架装置A(11)为固定连接，支架装置A(11)上设有行星齿轮A(14)和行星齿轮B(19)，行星齿轮A(14)和行星齿轮B(19)与支架装置A(11)为转动连接，支架装置A(11)一侧设有锥形齿轮A(12)，锥形齿轮A(12)上设有太阳轮A(13)，太阳轮A(13)与锥形齿轮A(12)为一体结构，锥形齿轮A(12)与支架装置A(11)为转动连接，支架装置A(11)另一侧设有太阳轮B(18)，太阳轮B(18)与支架装置A(11)为转动连接，太阳轮B(18)和太阳轮A(13)上均设有转动轴(17)，转动轴(17)上设有速度传感器(16)，太阳轮A(13)、行星齿轮A(14)、太阳轮B(18)和行星齿轮B(19)相互啮合连接。

3.根据权利要求1所述的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，其特征在于：所述制动系统装置(2)包括磁性控制盒(25)，磁性控制盒(25)与台架装置(6)为固定连接，磁性控制盒(25)一侧设有旋钮(26)，旋钮(26)与磁性控制盒(25)为电连接，磁性控制盒(25)上端设有电磁铁(24)，电磁铁(24)与磁性控制盒(25)为固定连接，磁性控制盒(25)上方设有轮毂(23)，轮毂(23)与转动轴(17)为驱动连接，轮毂(23)上设有轮子(22)，轮子(22)与轮毂(23)为固定连接，轮子(22)表面设有磁铁块(21)，磁铁块(21)与轮子(22)为固定连接。

4.根据权利要求1所述的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，其特征在于：所述动力传递装置(3)包括交叉块A(33)和交叉块B(35)，交叉块A(33)一端设有联轴器A(32)，联轴器A(32)与交叉块A(33)为固定连接，联轴器A(32)一端设有动力齿轮(31)，动力齿轮(31)与锥形齿轮A(12)为啮合连接，联轴器A(32)的一端与支架装置B(111)为转动连接，交叉块A(33)上设有连接销B(37)，连接销B(37)与交叉块A(33)为固定连接，交叉块B(35)一端设有联轴器B(36)，联轴器B(36)与交叉块B(35)为固定连接，交叉块B(35)上设有连接销A(34)，连接销A(34)与交叉块B(35)为固定连接，联轴器B(36)与驱动装置(4)为固定连接。

5.根据权利要求1所述的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，其特征在于：所述驱动装置(4)包括电动机(41)，电动机(41)固定在支架装置C(112)上，电动机(41)一端设有轴B(45)，轴B(45)与电动机(41)为驱动连接，电动机(41)另一端设有轴A(42)，轴A(42)与电动机(41)为驱动连接，轴A(42)上设有臂板(43)，臂板(43)与轴A(42)为固定连接，臂板(43)一端设有把手(44)，把手(44)与臂板(43)为转动连接，轴B(45)与联轴器B(36)为固定连接。

6.根据权利要求1所述的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，其特征在于：所述电控装置(5)包括控制盒体(52)，控制盒体(52)下端设有连接板(57)，连接板(57)与控制盒体(52)为固定连接，连接板(57)上设有螺钉(58)，控制盒体(52)与台架装置(6)为固定连接，控制盒体(52)上端设有天线指示灯(51)，控制盒体(52)上设有显示屏(53)，显示屏(53)与控制盒体(52)为固定连接，控制盒体(52)下侧设有按钮A(54)、按钮B(55)和急停按钮(56)，按钮A(54)、按钮B(55)和急停按钮(56)与控制盒体(52)为电连接。

7.根据权利要求1所述的智能网联纯电动汽车差速系统实训装置，其特征在于：所述台架装置(6)包括操作台(62)，操作台(62)上设有槽口A(63)和槽口B(66)，操作台(62)与减震板(110)为固定连接，操作台(62)与控制盒体(52)为固定连接，操作台(62)下端设有电线盒(67)，电线盒(67)与操作台(62)为固定连接，操作台(62)两侧设有圆角(61)，操作台(62)下端设有固定框(64)，固定框(64)与操作台(62)为固定连接，固定框(64)上设有支柱(65)，支柱(65)与固定框(64)为固定连接。

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