活塞连杆机构
活塞顶分类
形状
平顶
示意图
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布较均匀， 多用在汽油机上。
凸起呈球状、顶部 强度高，起导向作 用、有利于改善换 气过程。
凸顶
凹坑的形状、位置必 须有利于可燃混合气 的燃烧；提高压缩比， 防止碰气门。
凹顶
（2）活塞头部
• 位置：第一道活塞环槽与活塞销孔之间的部分。 工作条件 最恶劣， 应离顶部 远些。 油环槽
• （1）气环
• 作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活 塞 顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其 带走。 • 密封原理：活塞环开口相互错开，形成迷宫式漏气通道。 • 开口端隙一般为0.2~0.8mm，
• 端隙过大，漏气严重； • 端隙过小，活塞环受热后易卡死或折断。
切口
活塞环的间隙
为了消除或减少 有害的泵油作用， 除了在气环下面 装油环外，广泛 采用非矩形断面 的扭曲环。
（2）油环
作用:均匀涂抹，防止机油串入气缸燃烧
减少活塞和活塞环与气缸的磨损 油环无论是上行还是下行，都能将气缸壁上 多余的机油刮下来经活塞上的回油孔流回油底壳。 目前汽车发动机上采用的油环又两种结构形
1.开口间隙
2.侧隙
3.背隙
气环的泵油作用
由于侧隙和背隙的存在，当发动机工作时， 活塞环便产生了泵油作用。 其原理是：活塞下行时，环靠在环槽的上方， 环从缸壁上刮下来的润滑油窜入环槽的下方； 当活塞上行时，环又靠在环槽下方，同时将 机油挤压到环槽上方。如此反复运动，就将 缸壁上的机油泵入燃烧室。
活塞销的连接方式
三、连杆组
• 作用：连接活塞与 曲轴，并把活塞承 受的气体压力传给 曲轴，使活塞的往 复运动变成曲轴的 旋转运动。
连杆组件构造分解图
讨论：
装配活塞环时，为什么要错开一定的角度？
活塞环开口相互错开，形成迷宫式漏气通道，否则会 发生漏气和烧机油的现象。
为什么曲柄连杆机构各缸的零件不能互换？
式：整体式和组合式。
油环的分类
1.普通油环 又称整体式油环。 2.组合式油环 由上下两片侧轨与 中间的扩张器组成。
油环的刮油作用
（三）活塞销
• 作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受 的气体压力传递给连杆。 连接方式 1.全浮式：销与连杆小端、活塞销座之间有一定 的配合间隙。 2.半浮式：销与活塞销座，连杆小端处，一处固 定，一处浮动。
汽车发动机构造与维修
——活塞连杆机构
授课人：张玉素
复习并回答问题：
1、曲柄连杆机构的作用与组成。
功用：把热能转换成机械能，活塞的往复运动 转变成曲轴的旋转运动
组成：机体组
活塞连杆组
曲轴飞轮组
2、机体组的结构。
气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套和气缸垫 等不动件
项目二
活塞连杆组
一、功用及组成 功用：将往复运动转变成曲轴的旋转 运动，同时将作用在活塞上的力转变为 曲轴对外输出的转矩， 以驱动汽车车轮 转动。 组成：活塞组、连杆组的零件
气环槽
活塞销孔 作用：
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，
3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
（3）活塞裙部
位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分， 包括销座孔。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用， 并承受侧压力。
（二）活塞环
• 是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 • 工作条件：高温、高压、高速、极难润滑。
气环的泵油作用
按气环断面形状分
1.矩形环 2.扭曲环 3.锥面环 4.梯形环 5.桶面环
由于断面的不对称，装入气缸后会 扭曲环是在矩形环的内圆上 断面为矩形，其结构 产生不平衡力的作用，使活塞环产 边缘或外圆下边缘切去一部 简单，制造方面，易 断面呈锥形，外圆工作面 生扭曲变形。活塞上行时，扭曲环 分，使断面呈不对称形状， 于生产，应用广泛。 上加工一个很小的锥面， 在残余油膜的作用下上浮，可以减 在环的内圆切槽或倒角的称 但是矩形环容易产生 减小环与气缸壁的接触面， 少摩擦，减小磨损。活塞下行时， 内切环，在外圆的称外切圆。 泵油作用。 提高表面接触压力，有利 则有刮油效果，避免烧机油。由于 于磨合和密封。 扭曲环上下跳动的行程缩短，可以 减轻“泵油”的副作用。
活塞连杆组
气环 油环 活塞销 活塞 连杆
连杆螺栓
连杆轴瓦 连杆盖
二、 活塞组
（一）活塞 1、功用：是与气缸盖和气缸壁共同组成燃烧 室，承受气体压力，并通过活塞销和连杆 驱使曲轴旋转。 2、结构：活塞顶部 活塞头部 活塞裙部
活塞的结构： （1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作 用承受高温气体压力。
各组零件不能互换，以保证装配精度和运动部件的动态 平衡。
为什么拆装缸盖螺栓按规定的顺序和扭矩？
为确保密封，并防止盖变形、开裂、螺母必须按规定 扭矩自中间向四周对角地分3~4次拧紧。
课后作业：
课本65页： 一、名词解释。 二、简答题。 注：下次上课前上交。
活塞式压缩机的各种典型结构
活塞式压缩机的各种典型结构活塞式压缩机是一种常用的压缩机类型，其工作原理是通过活塞的往复运动将气体压缩。
这种压缩机具有结构简单、易于制造、体积小等优点，在各个领域中得到了广泛的应用。
下面将介绍活塞式压缩机的一些典型结构。
1.单缸单级活塞式压缩机：这种结构的活塞式压缩机只有一个活塞和一个气缸，通过活塞的往复运动将气体压缩。
它具有结构简单、制造成本低的优点，适用于一些对压缩比要求不高的场合。
2.多缸多级活塞式压缩机：与单缸单级活塞式压缩机相比，多缸多级活塞式压缩机具有更高的压缩比。
这种结构的活塞式压缩机包含多个气缸和活塞，在压缩过程中气体依次经过不同的气缸进行多级压缩，从而达到更高的压缩比。
多缸多级活塞式压缩机适用于对压缩比要求较高的场合，例如工业领域的大型空气压缩机。
3.带凸轮机构的活塞式压缩机：在活塞式压缩机中，带凸轮机构的结构是一种常见的形式。
在这种结构中，通过凸轮机构带动活塞的往复运动，从而实现气体的压缩。
这种结构具有传动平稳、稳定性好的优点，广泛应用于一些对传动效率和稳定性要求较高的场合。
4.带连杆机构的活塞式压缩机：带连杆机构的活塞式压缩机在结构上与带凸轮机构的活塞式压缩机类似，都是通过机械传动实现活塞的往复运动。
不同的是，带连杆机构的活塞式压缩机使用连杆机构将转动运动转化为往复运动。
这种结构具有运动平稳、传动效率高的优点，广泛应用于一些对工作平稳性和能效要求较高的场合。
5.润滑方式不同的活塞式压缩机：在活塞式压缩机中，润滑是一个重要的问题。
常见的润滑方式有干润滑和湿润滑两种。
干润滑是指在气缸壁和活塞之间不加润滑剂，而湿润滑是指在气缸壁和活塞之间加入润滑剂进行润滑。
这两种润滑方式各有优劣，在具体应用中需要根据实际情况选择。
综上所述，活塞式压缩机的结构多种多样，每种结构都有其特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体需求选择最合适的压缩机结构，以获得最佳的压缩效果。
无论是单缸单级活塞式压缩机、多缸多级活塞式压缩机，还是带凸轮机构、连杆机构，都在不同的领域中发挥着重要的作用，并为各行各业的发展做出了贡献。
活塞连杆机构课程设计
活塞连杆机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解活塞连杆机构的基本结构及其在内燃机中的作用；2. 学生能够描述活塞连杆机构的运动规律和力学原理；3. 学生能够掌握活塞连杆机构的装配和调整方法。
技能目标：1. 学生能够运用图示和模型分析活塞连杆机构的工作原理；2. 学生能够通过实际操作，正确进行活塞连杆机构的拆装和组装；3. 学生能够运用所学知识解决活塞连杆机构在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械结构和运动原理的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作意识，使其在合作中解决问题，共同完成任务；3. 增强学生的环保意识，了解活塞连杆机构在节能减排方面的应用和重要性。
课程性质：本课程为工程技术类课程，结合理论教学和实践操作，以提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生处于中学阶段，具有一定的物理知识和动手能力，对机械结构有一定的好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的参与度和实践操作能力，培养学生在实际情境中发现问题、分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活和工作中。
二、教学内容1. 活塞连杆机构的基本概念与结构特点- 内燃机工作原理简介- 活塞连杆机构的作用及其在内燃机中的位置- 活塞、连杆、曲轴的结构及其相互关系2. 活塞连杆机构的运动规律与力学原理- 活塞的运动轨迹分析- 连杆的运动规律及其力学模型- 曲轴转动与活塞运动的转换关系3. 活塞连杆机构的装配与调整- 活塞连杆机构的拆装方法与步骤- 装配工艺要求及注意事项- 调整方法及常见问题处理4. 活塞连杆机构的实际应用与案例分析- 活塞连杆机构在各类内燃机中的应用- 节能减排技术在活塞连杆机构中的应用- 实际案例分析，提高学生解决问题的能力教学内容安排与进度：第一课时：活塞连杆机构基本概念与结构特点第二课时：活塞连杆机构的运动规律与力学原理第三课时：活塞连杆机构的装配与调整第四课时：活塞连杆机构的实际应用与案例分析教材章节关联：《工程技术基础》第三章第三节：内燃机的结构与原理《工程技术基础》第三章第四节：内燃机的装配与调整《工程技术案例》第二章：内燃机活塞连杆机构的应用与改进实例三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：- 对于活塞连杆机构的基本概念、结构特点以及运动规律等理论知识，采用讲授法进行教学，使学生在短时间内掌握课程核心内容。
活塞连杆组工作原理
活塞连杆组工作原理
连杆组是活塞发动机中的重要部件，其工作原理如下：
1. 连杆（也称作曲柄连杆）是一根质量高的金属杆，一端与活塞连接，另一端则与曲轴连接。
2. 当活塞在气缸内上下运动时，连杆会将这种线性运动转化为旋转运动。
3. 当活塞下降时，连杆会将活塞的向下运动转化为曲轴的旋转运动。
这时连杆旋转，推动曲轴在其自身轴线上旋转。
4. 曲轴是一个以连杆为臂的旋转机构，通过连杆旋转，曲轴也随之旋转。
5. 完成旋转之后，曲轴再次将运动转化为连杆的线性运动。
6. 连杆的另一端连接到曲轴上的曲柄，当曲轴旋转时，连杆将曲轴的旋转运动转化为活塞的线性运动。
7. 这样，通过连杆的作用，活塞就能够在气缸内实现上下运动，完成压缩和爆发燃料混合物的工作。
总结起来，连杆组的工作原理就是将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动，再将曲轴的旋转运动转化为活塞的线性运动。
这种转化过程使得活塞能够完成压缩燃料和气体，并产生动力。
2021年发动机活塞连杆机构设计
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
活塞连杆机构运动分析及活塞结构优化
活塞连杆机构运动分析及活塞结构优化王东;田北平;陈敏【摘要】The piston linkage mechanism transfer the driving force of the internal - combustion engine, the quality of design is directly related to the operation of the machine, while the piston bear alternating mechanical load and heat load, it is the part of the most bad working conditions. The piston linkage mechanism motion analysis, application Pro/Mechanism and Pro/Mechanica proceeded the motion analysis of the piston linkage mechanism; determine the position of dangerous stress and the stress concentration of the piston, optimize the structure of the piston. The method improved the design quality of piston linkage mechanism, prolonged the service life of the product, it has an important role.%活塞连杆机构是内燃机的动力传递部件,设计质量的好坏直接关系到整台机器的运行,而活塞承受交变的机械载荷和热载荷作用,是活塞连杆机构中工作条件最恶劣的零件.分别应用Pro/Mechanism和Pro/Mechanica对活塞连杆机构进行运动分析,确定活塞危险应力及应力集中位置,并对活塞结构进行了优化设计.该方法对于提高活塞连杆机构的设计质量,延长产品使用寿命,具有重要的作用.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】4页(P70-73)【关键词】活塞连杆机构;运动分析;优化设计;Pro/Mechanism;Pro/Mechanica【作者】王东;田北平;陈敏【作者单位】四川理工学院建筑工程学院,四川,资中,643000;四川理工学院建筑工程学院,四川,资中,643000;四川理工学院机械工程学院,四川,资中,643000【正文语种】中文【中图分类】TH1120 引言活塞连杆机构是内燃机的主要运动、工作部件,由活塞、连杆和曲轴组成曲柄滑块机构,其功能是将燃料燃烧后产生的热能转化为机械能。
机械设计原理-连杆机构
机械设计原理 - 连杆机构简介连杆机构是机械领域中常见的一种机构，它由连杆和关节连接而成。
连杆机构能将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
在机械设计中，连杆机构有着广泛的应用，例如发动机的活塞连杆机构、汽车发动机的凸轮轴等。
基本原理连杆机构的基本原理是通过多个连接件（连杆）和连接点（关节）相互连接，形成一个刚性的机械系统。
这些连杆和关节的组合使得连杆机构能够实现特定的运动转换。
连杆机构能够将旋转运动转换为直线运动或者将直线运动转换为旋转运动。
其中，连杆机构的动力学性能取决于连接点（关节）的数量和位置。
旋转运动转换为直线运动当连杆机构中的连杆有一个固定转轴时，通过将一个或多个连杆的另一端与工作件连接，连杆机构可以将旋转运动转换为直线运动。
这种机构被称为滑块机构，常用于工业机械中的压力机、钳工铣床等。
直线运动转换为旋转运动当连杆机构中的连杆有一个固定的直线移动轨迹时，通过将一个或多个连杆与旋转工作件连接，连杆机构可以将直线运动转换为旋转运动。
这种机构被称为曲柄机构，常用于内燃机中的活塞连杆机构。
关节是连杆机构中的连接点，它决定了连杆之间的运动关系。
常见的关节类型有以下几种：万向节万向节是允许连杆相对于连接点进行旋转和转动的关节。
它通常由两个球面或圆柱面构成，其中一个球面或圆柱面上有三个斜对角的孔，而另一个球面或圆柱面上有三个平行的凸起。
回转节回转节允许连杆在连接点上绕固定轴旋转。
它通常由一个轴和一个孔组成，连接点上的连杆绕轴旋转。
滑动节滑动节允许连杆在连接点上沿固定轴线方向上产生直线运动。
它通常由一个轴和一个孔组成，连接点上的连杆可以沿轴线方向滑动。
片状连接节允许连杆在连接点上沿固定轴线方向上产生直线运动，同时允许连杆在连接点上绕固定轴旋转。
应用案例活塞连杆机构活塞连杆机构是内燃机中常见的连杆机构之一。
它将发动机活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动。
活塞连杆机构由活塞、连杆和曲轴组成。
活塞连杆工作原理
活塞连杆工作原理
活塞连杆是内燃机中的重要部件之一，用于将活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动。
其工作原理可以分为如下几个步骤：
1. 活塞运动：活塞在气缸内进行往复运动。
在四冲程发动机中，活塞顺序完成进气、压缩、燃烧和排气四个阶段的工作。
其中，活塞在压缩和燃烧阶段向下运动，而在进气和排气阶段向上运动。
2. 连杆连接：活塞的下部通过连接销与连杆相连。
连接销连接在活塞销孔中，连接销的两端与连杆的小头和曲轴销孔相连。
3. 连杆运动：随着活塞的往复运动，连杆传递活塞的运动力量。
当活塞向下运动时，连杆的小头与曲轴连杆轴颈相连接。
随着活塞的进一步向下运动，连杆向下旋转，将往复运动转化为曲轴的旋转运动。
4. 曲轴旋转：连杆通过连杆轴颈与曲轴相连接，将活塞的往复线性运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴上的曲柄在连杆的作用下进行旋转，从而驱动汽缸进行工作。
通过以上步骤，活塞连杆可以将活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动，使得内燃机得以正常工作。
这一工作原理保证了内燃机的高效能和可靠性。
活塞连杆机构与工作原理
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（1）矩形环 结构简单，与缸壁接触面积大，散热好， 但易泵油。
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矩形断面
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（2）锥形环 1）特点：与缸壁线接
触，有利于密封和磨合。下 行有刮油作用，上行有布油 作用，并可形成楔形油膜。
2）安装注意： 锥角朝下（在环端有向 上或TOP等标记）； 锥形环传热性差，常装 到第二、三道环槽上。
1）销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组 选配法。
2）热装合：将活塞放入热水或热油中加热后， 迅速将销装入。
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2.半浮式
(1)定义 销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮
动。（一般固定连杆小头）
(2)装配 加热连杆小头后， 将销装入，冷态时 为过盈配合。
e
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1）特点 具有锥形环的特点； 减小了泵油作用； 作功行程环不再扭曲，两个密封面达到完全 接触，利于散热。
2）安装：内上切扭曲环装入第一道环槽，外 下切扭曲环装入第二、三道环槽。
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（4）桶形环 其特点为： 1）环的外圆面为凸圆弧形； 2）环面与缸壁圆弧接触，避 免了棱角负荷；
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活塞的变形及采取的相应措施
变形原因：热膨胀、侧压力和气体压力。
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(四)变形规律 1、活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使配缸间 隙变小。因活塞温度高于气缸壁，且铝合金的膨 胀系数大于铸铁； 2、活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高下 低，壁厚上厚下薄； 3、裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线 方向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压 力作用的结果。
活塞连杆组的工作原理
活塞连杆组的工作原理
活塞连杆组是内燃机中的一个重要部件，其工作原理是将活塞与曲轴通过连杆连接起来，实现转换运动的功能。
活塞连杆组通常包括活塞、连杆和曲轴三个部分。
活塞与气缸内的气缸壁紧密配合，并能在气缸内做直线运动。
连杆一端与活塞销连接，另一端与曲轴销连接。
曲轴是一个特殊的轴，具有一系列弧状曲线，能将活塞线性运动转变为曲轴的回转运动。
通过活塞连杆组的工作过程，可以实现活塞直线往复运动向曲轴转化的转换。
当发动机工作时，活塞在气缸内做上下往复运动，活塞与连杆通过活塞销连接，将活塞运动的直线运动转换为连杆的转动运动。
连杆的另一端与曲轴销连接，将连杆的转动运动传递给曲轴。
此时，曲轴的弧状曲线将连杆的转动运动转化为自己的回转运动，进而带动其他部件的工作。
例如，曲轴的回转运动可以通过连杆组传递给凸轮轴，驱动汽门的开闭；同时，曲轴还可以通过连杆组传递转矩到传动系统，如发动机的输出轴。
总之，活塞连杆组通过将活塞的直线运动转化为曲轴的回转运动，实现能量的转换和传递，使内燃机正常工作。
它是发动机中重要的连接部件，对发动机的性能和可靠性都有重要影响。
《汽车构造》课件 《汽车构造》电子课件 项目二--曲柄连杆机构
项目二 曲柄连杆机构
二、机体组
1、气缸盖罩
气缸盖罩位于气缸盖上部，一般由薄钢板冲压而成，上设注油孔等。气缸盖罩的作用 是遮盖并密封气缸盖，将机油保持在内部，同时将污垢和湿气等污染物隔绝在外面。 此外，气缸盖罩还能隔离机油和空气。
2、活塞环
普通油环
一般是用合金铸铁制造，其外 圆面的中间切有一道凹槽，在 凹槽底部加工出很多穿通的排 油小孔或狭缝。
2）油环
组合油环
由上、下刮片和产生径向、轴向弹力 作用的衬簧组成。这种油环刮片很薄， 对气缸壁的比压大，刮油作用强；上 下刮片各自独立，对气缸的适应性好； 质量小；回油通路大。因此，组合油 环在高速发动机上应用广泛。
间隙。
（5）活塞与 气缸壁间的摩 擦因数较小。
项目二 曲柄连杆机构
一、活塞和活塞环
1、活塞
3）活塞的结构
整个活塞可分为活塞顶、活塞头和活塞裙三部分，如图所示。
活塞顶：
它的作用是承受气体压力，防止漏气，将热量通过活塞环传 给气缸壁。
活塞头：
是指活塞顶至最下面一道活塞环槽之间的部分。活塞头切有 若干环槽，用来安装活塞环。上面的2～3道槽用来安装气环， 下面的一道槽用来安装油环。油环槽的底部钻有若干小孔， 以使油环从气缸壁上刮下的多余润滑油经此流回油底壳。
活塞销的材料一般为低合金渗碳钢，对于高负荷发 动机，一般采用渗氮钢。
项目二 曲柄连杆机构
二、活塞销
3、活塞销的结构和连接方式
全浮式活塞销：
能在连杆小头衬套孔和活塞销 座孔内作自由转动，可减少活 塞销磨损，且沿圆周磨损均匀。 为防止活塞销轴向窜动而损坏 气缸壁，在活塞销座两端装有 弹性卡环来限位。