化工設備機械基礎教學大綱

1、化工設備機械基礎教學大綱課程編碼：12100138課程英文譯名：The Basic Principle of Chemical Engineering Equipment課程類別：專業(yè)基礎課開課對象：化學工程與工藝、制藥工程專業(yè)開課學期：第4學期學 分：3學分 總學時：51學時 講 課：51學時一、 說 明【目的任務】本課程是高等工科院?；すに噷I(yè)的技術基礎課程，主要介紹機械基礎的基本理論和實際應用，旨在化學工程師和機械工程師的相關理論之間建立橋梁和紐帶。本課程教學的任務是：1、使學生掌握機械基礎的基本知識，基本理論及機械設計的方法和要求，為學習后繼課程和從事實際的工程技術工作打下基礎。2、

2、 使學生了解化工容器的類型與結構特點，掌握容器設計計算的方法和要求，掌握化工設備標準零部件的結構與選用，掌握化工設備中常用轉動裝置的工作原理，結構和設計計算方法，培養(yǎng)學生設計計算的能力和處理工程技術問題的能力?！窘虒W安排】本課程為考試課，在第4學期完成，總學時數為51學時。二、 學時分配章節(jié)內容學時一物體的受力分析及其平衡條件3二直桿的拉伸和壓縮3三直梁的彎曲6四剪切2五圓軸的扭轉4六組合變形和強度3七化工設備材料3八焊接3九容器設計基礎7十容器零部件設計4十一容器設計舉例3十二帶傳動3十三齒輪傳動3十四蝸桿傳動、幾種傳動的比較2十五輪系與減速器2合計51三、課程內容與教學要求第一篇 工程力學

3、基礎（21學時）第一章 物體的受力分析及其平衡條件（3學時）【教學要求】使學生掌握靜力計算的基本思路和方法，取分離體、受力分析、繪制受力圖，建立平衡方程，求解未知力?！窘虒W內容】一、力的概念和基本性質 二、力矩與力偶 三、物體的受力分析及受力圖 四、平面力系的平衡方程式 第二章 直桿的拉伸和壓縮（3學時）【教學要求】使學生掌握材料受力時的變形特點和研究方法，掌握應力與應變的計算及許用應力的概念，能進行強度的計算與校核?！窘虒W內容】一、直桿的拉伸和壓縮 二、拉伸和壓縮時材料的機械性質 三、拉伸和壓縮的強度條件 第三章 直梁的彎曲（6學時）【教學要求】使學生掌握根據梁的載荷條件，分析各截面的剪力和

4、彎矩，繪制剪力圖和彎矩圖，按彎曲正應力的強度條件計算和校核梁的強度，能校核梁彎曲變形的剛度條件，了解提高梁強度和剛度的措施。【教學內容】 一、梁的彎曲實例與概念 二、梁橫截面上的內力 - 剪力與彎矩 三、彎矩方程與彎矩圖 四、梁彎曲時橫截面上的正應力及其分布規(guī)律 五、梁彎曲時的強度條件 六、梁截面合理形狀的選擇 七、梁的彎曲變形 第四章 剪切（2學時） 【教學要求】了解剪切概念與剪切強度條件，擠壓的概念和強度條件 ；剪切變形和剪切虎克定律?！窘虒W內容】一、剪切變形的實例與概念 二、剪力、剪應力與剪切強度條件 三、擠壓的概念和強度條件 四、剪切變形和剪切虎克定律 第五章 圓軸的扭轉（4學時）【教

5、學要求】使學生能正確繪制扭矩圖，計算最大工作剪應力，校核圓軸強度和剛度條件?！窘虒W內容】一、圓軸扭轉的實例與概念 二、扭轉時的外力和內力 三、扭轉時橫截面上的應力 四、扭轉的強度條件 五、圓軸的扭轉變形與剛度條件 第六章 組合變形和強度（3學時） 【教學要求】使學生了解應力狀態(tài)概念和強度理論，對簡單的組合變形進行強度計算和校核?！窘虒W內容】一、基本變形小結 二、復雜應力狀態(tài) 三、強度理論 四、彎曲和拉壓的組合作用 五、圓軸彎曲和扭轉的組合作用第二篇 化工設備材料與焊接（6學時）第七章 化工設備材料（3學時） 【教學要求】使學生了解化工設備材料的基本內容和分類。【教學內容】 一、概 述 二、材料

6、的性能 三、碳鋼與鑄鐵 四、合金鋼 五、有色金屬材料 六、非金屬材料 七、化工設備的腐蝕及防腐措施 八、化工設備材料選擇 第八章 焊接（3學時） 【教學要求】使學生了解焊接的基本內容和分類?！窘虒W內容】 一、電弧焊 二、焊接接頭和坡口形式 三、焊接材料 四、焊接缺陷與焊接質量檢驗 第三篇 化工容器設計 （14學時）第九章 容器設計基礎 （7學時）【教學要求】使學生了解容器的基本內容，了解內壓回轉殼體的應力分析，使學生能按強度條件設計內壓薄壁圓筒和球殼的厚度及材料選用。了解各種封頭的結構特性，會選擇和設計。掌握外壓圓筒的厚度計算和設計要求，加強圈結構在外壓圓筒設計中的應用?！窘虒W內容】一、概論

7、二、內壓薄壁容器設計 三、外壓圓筒設計 四、封頭的設計 第十章 容器零部件設計（4學時） 【教學要求】使學生了解化工設備標準零部件的結構與選用?！窘虒W內容】一、法蘭聯接 二、容器支座 三、容器的開孔與附件 第十一章 容器設計舉例（3學時） 【教學要求】使學生了解容器設計的內容?！窘虒W內容】容器設計舉例第四篇 機械傳動與減速器（10學時）第十二章 帶傳動（3學時）【教學要求】了解帶傳動的結構、特點，掌握普通V型帶傳動的設計計算的方法和要求?！窘虒W內容】 一、概述 二、帶傳動的工作原理及工作情況分析 三、形帶傳動的設計計算 四、三角帶輪 五、形帶的布置、使用和維修 六、同步齒形帶傳動簡介 第十三章

8、 齒輪傳動（3學時）【教學要求】使學生掌握直齒圓柱漸開線齒輪的設計計算和材料選用，了解齒輪失效及改善措施?！窘虒W內容】 一、概述 二、齒廓嚙合的基本定律 三、漸開線和漸開線齒廓的嚙合性質 四、漸開線標準直齒圓柱齒輪部分名稱和基本尺寸 五、一對漸開線齒輪的嚙合傳動 六、齒輪的加工方法及變位齒輪 七、齒輪輪齒的失效形式 八、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算 九、齒輪材料與許用應力 十、齒輪的構造 第十四章 蝸桿傳動、幾種傳動的比較（2學時）【教學要求】了解蝸桿傳動的結構原理，強度計算及材料選用。【教學內容】一、概述 二、蝸桿傳動的主要參數和幾何尺寸 三、蝸桿傳動的滑動速度與效率 四、蝸桿傳動的強度計算 五、材料與許用應力 六、蝸桿傳動的熱平衡計算 七、蝸桿和蝸輪的結構 八、幾種傳動的比較 第十五章 輪系與減速器（1學時）【教學要求】主要掌握輪系傳動比的計算，了解減速器的結構和類型?！窘虒W內容】 一、輪系 二、定軸輪系及其傳動比 三、周轉輪系及其傳動比 四、普通減速器的類型和特點 五、普通減速器的基本結構與潤滑 六、擺線針輪行星減速器 七、諧波傳動減速器 四、主要參考書1、陳國桓編化工機械基礎北京：化學工業(yè)出版社，2006.2、蔡