带式输送机驱动滚筒设计及校核

带式输送机传动滚筒受力分析及结构设计摘要：传动滚筒作为带式输送机的关键部件，其结构性能的好坏直接影响着带式输送机的可靠性和使用寿命。

根据传动滚筒的结构类型、材料和工作载荷，对输送机传动滚筒受力状况做了理论分析，运用有限元分析软件对输送机传动滚筒进行了静力分析，得出滚筒在载荷作用下的应力和变形分布规律。

为传动滚筒的设计提供了有利的理论依据。

关键词：带式输送机；传动滚筒前言滚筒是带式输送机主要的传动部件，根据在输送机中所起作用可分为传动滚筒和改向滚筒。

传动滚筒用来传递牵引力和制动力矩；而改向滚筒主要起改变输送带的运行方向以完成拉紧、返回等各种功能。

二者在工作状态下的受力情况不同，故结构也不同。

滚筒由滚筒轴、轴承座、轮毂、辐板、筒壳等部分组成。

带式输送机的传动滚筒有焊接和铸焊2种结构形式。

本文以某矿用传动滚筒为例：滚筒直径为1600mm,传动滚筒扭矩为428kNm,合力为2596kN,筒壳材质为Q235A。

1、传动滚筒的受力分析在带式输送机中，传动滚筒相当于带传动中的主动轮，而从动滚筒相当于从动轮。

驱动滚筒正常工作时承受轴端输入扭矩作用旋转，同时还受输送带和滚筒之间摩擦力的作用，以及输送带对滚筒的压力作用，如图1所示。

图1滚筒上的张力变化图假设输送带是理想的挠性体，可以任意弯曲，没有弯曲应力、质量和厚度。

输送带在滚筒上的围包角为α，在围包角内存在滑动弧λ和静止弧γ，即α=λ+γ。

两端输送带的张力差为F1-F2,此差值等于滚筒轴上输入的扭矩值。

输送带的张力变化可按欧拉公式计算，输送带任一点的张力Fθ=F2eμθ（1）输送带在相遇点的极限张力F1ma某=F2eμα（2）式中θ——输送带单元所在圆周角，0按式（2）给出的输送带在滚筒上的张力线如图1所示的acb线。

在实际运行中，相遇点张力F12变。

由此可求出作用在传动滚筒单位面积上的载荷，在滑动弧λ内，滚筒单位表面上的正压力Pμθθ=2Fθ/(BD)=2F2e/(BD)单位表面的摩擦力fθ=μPμθθ=2μF2e/(BD)静止弧γ内滚筒不受摩擦力，单位表面上的正压力P=2F1/(BD)式中D——滚筒筒壳直径；B——输送带宽度。

滚筒式输送机的设计论文定稿（可编辑）滚筒式输送机的设计论文定稿毕业设计(论文)诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

就我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本设计(论文)中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果,也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。

如在文中涉及抄袭或剽窃行为,本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。

本人签名导师签名年月日华东交通大学毕业设计(论文)任务书姓名学号毕业届别 13届专业机械设计制造及其自动化毕业设计(论文)题目滚筒式输送机的设计具体要求:1.主要技术参数:输送机型式:滚筒式工作台面积:1700×1400×960?。

输送速度:最大速度:30m/min。

2.设计工作量(一)、机械系统设计(1)总装配图设计、零部件设计。

(2)参数设计及验算(如伺服电机、滚动轴承、轴等)。

(3)绘制三维零件图、装配图并虚拟动画。

(二)、控制系统设计变速控制系统设计,绘制电路图。

(三)、编制设计说明书,不少于1.5万字。

(分初、终稿2本)。

(四)、翻译一篇有关外文资料,不少于2000实字。

二、进度安排:(1)毕业实习、调查研究、收集有关资料 3周(2)分析课题、阅读资料、确定总体方案 1周(3)总装配图设计、零部件设计3周(4)参数设计及验算 1周(5)绘制三维零件图、装配图 4周(6)控制系统设计1周(7)编写设计说明书 1周(第14周)(8)评阅答辩 2周指导教师签字:吴志强 2012年 12 月 18 日教研室意见教研室主任签字: 年月日题目发出日期 2012.12.18 设计(论文)起止时间备注:华东交通大学毕业设计论文评阅书1姓名学号专业毕业设计论文题目指导教师评语:得分指导教师签字:年月日评阅人评语:得分评阅人签字:年月日华东交通大学毕业设计论文评阅书2姓名学号专业毕业设计论文题目答辩小组评语:等级组长签字:年月日答辩委员会意见:等级答辩委员会主任签字:年月日(学院公章)注:答辩小组根据评阅人的评阅签署意见、初步评定成绩,交答辩委员会审定, 盖学院公章。

带式运输机及电动滚筒的设计说明书1. 引言带式运输机和电动滚筒是工业生产中常见的两种物料输送设备。

带式运输机通过驱动滚筒和输送带来实现物料的连续输送，而电动滚筒则通过转动滚筒来将物料从一处输送到另一处。

本设计说明书将详细介绍带式运输机和电动滚筒的设计原理、结构组成、工作原理以及关键技术参数。

2. 设计原理带式运输机的设计原理是利用滚筒和输送带的协同作用，将物料从一处输送到另一处。

其基本工作过程是：驱动电机通过减速机带动滚筒旋转，滚筒带动输送带一起运动，物料被送到输送带上后，随着输送带的运动，被带到目的地。

电动滚筒的设计原理是利用电机驱动滚筒旋转，从而实现物料的输送。

电动滚筒一般由电机、减速器、滚筒轴、滚筒外壳等组成，电动滚筒可以单独使用，也可以与输送带耦合使用。

3. 结构组成3.1 带式运输机的结构组成带式运输机由以下几个主要部分组成：•驱动装置：包括电机、减速机等，用于提供驱动力；•支承装置：用于支撑输送带和滚筒；•输送带：用于将物料从一处输送到另一处；•滚筒：用于带动输送带运动；•支撑框架：用于支撑整个设备；•转向装置：用于改变物料的输送方向；•清理装置：用于清除输送带上的杂质。

3.2 电动滚筒的结构组成电动滚筒由以下几个主要部分组成：•电机：提供驱动力；•减速器：减速电机的转速，并提供足够的转矩；•滚筒轴：连接滚筒和电机，并传递动力；•滚筒外壳：保护滚筒和内部零部件。

4. 工作原理4.1 带式运输机的工作原理带式运输机工作时，驱动装置带动滚筒旋转，滚筒带动输送带一起运动，物料被送到输送带上后，随着输送带的运动，被带到目的地。

在物料输送过程中，可以根据需要进行物料的加工、分选、配料等操作。

4.2 电动滚筒的工作原理电动滚筒工作时，电机驱动滚筒旋转，滚筒轴将动力传递给滚筒，从而实现物料的输送。

电动滚筒可以根据需要调节转速和转向，以适应不同的工作条件。

5. 关键技术参数5.1 带式运输机的关键技术参数•输送能力：指带式运输机在一定时间内输送物料的能力，单位为吨/小时；•带速：指输送带在运行过程中的线速度，单位为米/秒；•输送距离：指物料从起始点到目的地的距离，单位为米；•功率：指带式运输机所需的电力或燃料消耗，单位为千瓦或千瓦时；•输送物料的特性：指物料的粒度、湿度、温度等特性。

毕业设计计算说明书设计题目：带式输送机的选型与设计机电系：机械制造与自动化班级：设计者：学号：指导教师：目录一、概述 (1)1.1带式输送机的发展历程及发展方向 (1)1.2 输送机的分类 (2)1.3 驱动装置 (3)二、运动方案的拟订 (5)三、减速器设计 (8)3.1 选择电动机 (8)3.1.1 选择电动机的容量 (8)3.1.2 确定电动机的转速 (9)3.2 计算总传动比并分配各级传动比 (10)3.3 运动参数的计算 (10)3.3.1计算各轴转速: (10)3.3.2 各轴的功率和转矩 (10)3.4 传动零件(齿轮)的设计 (12)3.4.1 高速级齿轮传动的设计计算 (12)3.4.1.1 选择材料、齿轮精度等级、类型及齿数 (12)3.4.1.2按齿面接触强度设计 (13)3.1.4.3 按齿根弯曲强度设计 (15)3.4.1.4几何尺寸计算 (17)3.4.2 低带级齿轮传动的设计计算 (18)3.4.2.1 选择材料、齿轮精度等级、类型及齿数 (18)3.4.2.2 按齿面接触强度设计 (18)3.4.2.3 按齿根弯曲强度设计 (20)3.4.2.4几何尺寸计算 (22)3.5 轴的设计 (22)3.5.1 轴的材料 (22)3.5.2轴径的初步估算 (22)3.5.3 轴的结构设计 (23)3.5.4按弯扭合成进行轴的强度校核 (25)3.6 轴承的选择 (35)3.6.1 轴I上的轴承的选择 (35)3.6.2 轴II上的轴承的选择 (37)3.6.3 轴III(输出轴)上的轴承的选择 (41)3.7.1 高速级大齿轮与轴的联接 (43)3.7.2 低速级大齿轮与轴的联接 (44)3.8 箱体结构设计 (44)3.9 联轴器、润滑、密封、公差及其他附件设计 (47)3.9.1 联轴器的选择设计 (47)3.9.1.1 高速轴联轴器 (47)3.9.1.2 低速级联轴器的选择设计 (48)3.9.3 密封 (52)3.9.4 公差与配合 (53)3.9.5 其他附件的设计 (53)四、驱动滚筒设计 (56)4.1 驱动滚筒的选择设计 (56)4.2 驱动滚筒轴的设计 (61)4.2.2滚筒轴的校核 (61)4.2.3 滚筒的周向定位 (61)五、托辊的设计 (65)5.1 作用 (65)5.2 托辊的类型 (65)5.3槽形托辊 (67)5.4 缓冲托辊 (68)5.5 回程托辊 (69)5.6 调心托辊 (70)六、机架 (73)七、拉紧装置 (74)总结 (75)致谢 (76)参考文献 (77)一、概述1.1带式输送机的发展历程及发展方向随着世界装备制造业向中国转移及我国带式输送机产品的技术进步，中国成为世界上最大的带式输送机产品研发和制造基地指日可待，5年后我国带式输送机全球市场占有率将达到50%左右。

带式输送机设计（传动滚筒部分）摘要带式输送机是用于散料输送的重要设备,滚简作为带式输送机的重要部件,其作用更是举足轻重。

通过了解滚筒的作用，及滚筒在当今社会的发展现状，对输送机的分类有所认识。

结合任务书的要求，首先对输送带的带宽，及所需牵引力的计算和确定。

查阅资料了解到滚筒的结构，及滚筒失效的常见原因和方式。

并结合计算数据合理确定滚筒的直径。

并结合所算数据对传动滚筒装置的组成件进行计算，并结合任务及相关要求进行校验。

进而得到合理的设计尺寸。

使设计得到较为准确的数据。

关键词: 传动滚筒结钩组成BELT CONVEYOR DESIGN(TRANSMISSIONROLLER PART)ABSTRACTBelt conveyor is an important equipment for powder conveying, roll Jane as an important part of a belt conveyor, its role is very important.By understanding the role of the drum, and roller in today's society, the development status of to recognize the classification of the conveyor. Combined with the requirements of the specification, first of all, the bandwidth of the conveyor belt, and the required traction calculation and determined. Check data to know the structure of the roller, and the common failure modes of the drum and the way. And combining with calculation data reasonably determine the diameter of the cylinder. And combined with the numerical data for calculation, transmission roller device of a calibrated and connecting with the requirements and related tasks. Reasonable design size is obtained. Make the design get more accurate data.KEY WORDS:transmission roller structur constitute目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 滚筒在国民经济中的作用 (2)1.2 传动滚筒的发展状况 (3)1.3 结构与种类 (5)1.3.1 按驱动方式分 (5)1.3.2 按轴承内孔大小分 (5)1.3.3 按外形分 (6)1.3.4 特殊滚筒 (6)1.4 传动滚筒的研究目的和意义 (7)第2章带式输送机的设计计算 (8)2.1 已知原始数据及工作条件 (8)2.2 计算步骤 (9)2.2.1 带宽的确定: (9)2.2.2 输送带宽度的核算 (11)2.3 运行阻力及牵引力 (11)2.3.1 附加特种阻力计算 (12)2.3.2牵引力 (13)第3章传动滚筒的结构设计 (14)3.1 滚筒失效形式与许用应力的确定 (14)3.1.1 传动滚筒的失效形式 (14)3.1.2 失效产生的原因 (14)3.1.3 滚筒许用应力的确定 (15)3.2传动滚筒结构设 (16)3.2.1 传动滚筒最小直径的确定 (17)3.2.2 传动滚筒的直径验算 (17)第4章滚筒组成件 (19)4.1 滚筒覆盖胶 (19)4.2 传动滚筒轴直径的计算 (19)4.2.1滚筒轴受力分析 (19)4.2.2 轴的强度校核 (21)4.3确定轴承及转子作用力 (21)4.3.1求轴承反力 (22)4.3.2校核轴的强度 (22)4.3.3精确校核轴的疲劳强度 (22)4.3.4对轴端键强度进行验算 (24)4.4轴承寿命的计算 (25)4.4.1轴承的选用 (25)4.4.2球左右轴承的支反力 (25)4.4.3计算左右轴承寿命 (26)4.5 辐板厚度的确定 (26)4.6滚筒轴与辐板间的力矩分配 (29)4.7轮毂尺寸的确定 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)前言带式输送机是用于散料输送的重要设备之一。

《机械设计》课程设计设计说明书带式输送机传动系统设计起止日期：2019 年12 月29 日至2020年 1 月10 日学生姓名王班级机设1706班学号1740570成绩指导教师(签字)目录第一部分概述 (1)1.1设计的目的 (1)1.2设计计算步骤 (1)第二部分.设计任务书及方案拟定 (2)2.1《机械设计》课程设计任务书 (2)2.2.传动系统方案拟定 (3)第三部分选择电动机 (3)3.1电动机类型的选择 (3)3.2确定传动装置的效率 (3)3.3选择电动机容量 (4)3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)3.5动力学参数计算 (6)第四部分减速器齿轮传动设计计算 (7)第五部分链传动设计计算 (11)第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (13)6.1输入轴设计计算 (13)5.2输出轴设计计算 (18)第七部分轴承的选择及校核计算 (22)7.1输入轴的轴承计算与校核 (22)7.2输出轴的轴承计算与校核 (23)第八部分键联接的选择及校核计算 (24)8.1输入轴键选择与校核 (24)8.2输出轴键选择与校核 (25)第九部分联轴器的选择 (25)第十部分减速器的润滑和密封 (25)10.1减速器的润滑 (25)10.2减速器的密封 (26)第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (26)11.1减速器附件的设计与选取 (26)11.2减速器箱体主要结构尺寸 (31)第十二部分设计小结 (33)第十三部分参考文献 (34)第一部分概述1.1设计的目的设计目的在于培养机械设计能力。

设计是完成机械专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节，其目的为:1.通过设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识，解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练，使理论知识得以巩固和提高。

2.通过设计的实践，掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力。

带式输送机设计(传动滚筒部分)洛阳理工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计及学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人或集体，均已在文中以明确方式表明。

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作者签名：年月日洛阳理工学院学位论文版权使用授权书本论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计及学位论文的规定，学生在校学习期间毕业设计及论文的知识产权单位归属洛阳理工学院。

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本人授权洛阳理工学院可以将本学位论文的全部和部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

作者签名：指导教师签名：年月日带式输送机设计（传动滚筒部分）摘要带式输送机是用于散料输送的重要设备，适用于矿山机械。

传动滚筒作为带式输送机的重要部件，其作用更是举足轻重。

滚筒是带式输送机的主要传部件，它的作用有两个：一是传递动力，二是改变输送带运行方向。

带式输送机滚筒的设计质量，关系到整个输送机系统的性能、安全性和可靠性。

通过了解滚筒的作用，及滚筒在当今社会的发展现状，对输送机的分类有所认识。

结合任务书的要求，首先对输送带的带宽，及所需牵引力的计算和确定。

查阅资料了解到滚筒的结构，及滚筒失效的常见原因和方式。

计算数据合理确定滚筒的直径。

并结合所算数据对传动滚筒装置的组成件进行计算，最后结合任务及相关要求进行校验。

进而得到合理的设计尺寸。

使设计得到较为准确的数据。

本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。

关键词：槽形托辊，带式输送机，传动滚筒Belt Donveyor Design(The Dransmission Drum)ABSTRACTThe belt conveyor is used for important bulk conveying equipment, suitable for mining machinery. As an important component of the driving drum of belt conveyor, and its function is more important. The drum is the main transmission part in belt conveyor roller, it has two functions: one is to transfer power, the two is to change the running direction of the conveying belt. The design quality of belt conveyor pulley, related to the performance of the entire conveyor system, safety and reliability.Through the understanding of the role of the drum, and the drum in the development of today's society, the understanding of the classification of the conveyor, with the requirements of the mission, first on the conveyor belt width, and the traction calculation and determination. Access to information learned the structure of the drum, and the drum and the common cause of failure. The calculated data reasonable determination of the diameter of the cylinder, and combined with the data of the driving drum is composed of a device is calculated. Finally, the task book and related requirements to verify, and then get the design of reasonable size. Make the design get more accurate data.The belt conveyor design represents the general process of design, and has a certain reference value for the future selection design.KEY WORDS: Trough roller; belt conveyor; conveyor idlers; Transmission cylinder目录前言 (1)第1章带式输送机的概述 (2)1.1带式输送机的应用及工作原理 (2)1.2带式输送机的种类 (3)1.3带式输送机的结构和布置形式 (3)1.4带式输送机的性能 (4)1.5带式输送机的发展状况 (5)第2章带式输送机部件的选用 (7)2.1 输送带 (7)2.2 驱动装置 (11)2.3 机架与中间架 (12)2.4 制动装置 (13)2.5 清扫器 (15)2.6 卸料装置及导料槽 (17)2.6.1卸料装置 (17)2.6.2导料槽 (17)第3章槽形托辊带式输送机的计算 (19)3.1原始数据及工作条件 (19)3.2输送带选择计算 (19)3.2.1选定带宽 (19)3.2.2输送带上物料流横截面面积S的计算 (20)3.3圆周驱动力 (21)3.3.1圆周驱动力(N) Fu (21)3.3.2主要阻力 (21)3.3.3附加阻力F N3.3.4主要特征阻力 (22)3.3.5附加特种阻力 (23)3.3.6倾斜阻力 (23)3.4 输送带张力 (23)3.4.1 输送带不打滑条件 (23)3.4.2 输送带下垂度校核 (24)3.4.3 各特性点张力(N) (24)3.5 传动滚筒轴功率 (24)3.6 电动机功率和驱动装置组合 (25)3.7输送带选择计算 (26)3.7.1织物芯输送带层数 (26)3.7.2输送带厚度 (26)3.8输送带总长度、总平方米数和总质量 (27)3.8.1输送带几何长度 (27)3.8.2输送带订货总长度 (27)3.8.3输送带订货平方米数 (27)3.8.4输送带总质量 (27)3.9托辊的选用计算 (28)3.10 输送带的强度校核 (29)3.11传动滚筒轴的强度计算和校核 (29)3.11.1传动滚筒的载荷集度 (30)3.11.2传动滚筒扭矩M（N•m） (30)3.11.3强度校核 (30)3.11.4刚度校核 (31)第4章驱动装置的选用与设计 (32)4.1 电机的选用 (32)4.2 减速器的选型 (33)结论 (34)谢辞 (35)参考文献 (36)前言带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。

带式输送机传动滚筒的设计与计算带式输送机在港口、煤炭、电厂等物料输送中应用日益广泛, 传动滚筒是带式输送机的关键部件, 其作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上。

根据滚筒的承载不同, 可将滚筒分为轻型滚筒、中型滚筒、重型滚筒, 轻型滚筒为焊接结构, 即辐板与筒皮焊接, 轮毂与轴采用键连接, 中型滚筒和重型滚筒为铸焊结构, 即辐板与轮毂采用整体铸造形式, 然后与筒皮焊接, 轮毂与轴采用胀套连接, 胀套连接的优点是:定位精确、传递扭矩大、易于拆装、避免轴向的攒动等。

传动滚筒表面都覆盖橡胶或陶瓷以增大驱动滚筒与输送带间的摩擦系数。

由于中型滚筒和重型滚筒承载重, 设计计算不合理, 容易造成滚筒断轴等事故的发生, 因此, 本文为某矿设计的传动滚筒的实例对中型滚筒和重型滚筒的设计计算加以说明。

一、原始参数滚筒合张力260KN、扭矩40KN·m、滚筒直径φ1000㎜, 带宽2200mm二、结构简图For personal use only in study and research; not for commercial use三、选择材料采用45# 钢, 调质处理, 机械性能为:抗拉强度σb=580 MPa 屈服点σs=290 Mpa弯曲疲劳极限σ1=235 Mpa 扭转疲劳极限τ1=135 MPa许用静应力σ1p=238 MPa ,许用疲劳应力σ1p=165 MPa四、初选轴径1.确定轴伸直径, 按扭转强度计算轴伸直径d=17.2 Tτp3!轴传递的扭矩T=40 kN·m = 40000 N·m轴的许用扭矩剪应力τp=35 MPad1=17.2 ! =180㎜根据结构要求取轴伸直径180㎜2.确定胀套处轴径按弯扭合成强度计算轴径d=21.68 M2+(ψT)2 !σ-1p3!轴在胀套处所受弯矩M=52000 N·m,轴在胀套处所受扭矩T=40000 N·m校正系数对于单向旋转ψ=0.7轴径d2=21.68 520002+(0.7×40000)2 ! 1703! =153㎜根据结构要求取d2=240㎜轴的结构尺寸如下图五、强度校核按疲劳强度安全系数校核,仅考虑弯矩作用时的安全系数Sσ= σ-1Kσβεσσa+ψσσm仅考虑扭矩作用时的安全系数Sτ= τ-1Kτβεττa+ψττm弯曲时的有效应力集中系数Kσ=1.52扭转时的有效应力集中系数Kτ=1.57轴表面质量系数β=0.9弯曲时的尺寸影响系数εσ=0.6扭转时的尺寸影响系数ετ=0.6材料拉伸的平均应力折算系数ψσ=0.34 材料扭转的平均应力折算系数ψτ=0.21 d2=240㎜处的抗弯截面模数Z= πd3232= 3.14×24332=1356.5cm3抗扭截面模数Zp= πd3216=2Z=2713cm3对称循环弯曲应力的应力幅σa= MZ= 520001356.5=38.3MPa脉动循环扭转应力应力幅τa= T2ZP= 400002×2713=7.4MPa脉动循环扭转应力平均应力τm=τa=7.4MPa仅考虑弯矩作用时的安全系数:Sσ= σ- 1Kσβεσσα+ψσσm= 2351.520.9×0.6×38.3+0.32×0=2.18仅考虑扭矩作用时的安全系数:Sτ= τ-1Kτβετ×τα+ψτ×τm= 1351.570.9×0.6×7.4+0.21×7.4=5.85安全系数S= Sσ·SτSσ2+Sτ2 != 2.18×5.852.182+5.852 !=2.04互邻———指拥有共同边界线(点)的两个直接相邻的区域。