过程设备机械基础

1 绪论

1．1 过程工程和过程设备

1．2 过程设备的分类

1．3 过程设备的基本要求

1．4 过程设备的基本内容

2 构件的受力分析

2．1 静力学的基本概念

2．2 约束、约束反力与受力图

2．3 平面汇交力系的合成与平衡条件

2．4 平面力偶系的合成与平衡条件

2．5 平面任意力系的合成与平衡条件

3 拉伸与压缩

3．1 材料力学的基本概念

3．2 拉伸和压缩

3．3 直杆拉伸或压缩时斜截面上的应力

3．4 直杆受轴向拉伸(压缩)时的强度条件

3．5 直杆拉伸或压缩时的变形

3．6 材料拉伸和压缩时的力学性能及测试

3．7 温度对材料力学性能的影响

3．8 材料的冲击韧度及其测试

3．9 材料的硬度及其测试

3．10 交变应力下的强度问题

3．11 应力集中的概念

4 平面弯曲

4．1 平面弯曲的概念及实例

4．2 平面弯曲梁的内力分析

4．3 平面弯曲时梁的正应力

4．4 常用截面的惯性矩和抗弯截面模量计算

4．5 梁弯曲时正应力强度条件

4．6 提高梁弯曲强度的主要措施

4．7 平面弯曲梁的变形

5 剪切与扭转

5．1 剪切构件的特点和实例

5．2 剪切和挤压的计算及强度条件

5．3 扭转的概念和扭矩的计算

5．4 纯剪切

5．5 圆轴扭转时的应力和变形

5．6 圆轴扭转时的强度条件和刚度条件

6 压杆稳定

6．1 压杆失稳的概念

6．2 细长杆的临界压力 欧拉公式

6．3 欧拉公式的适用范围

6．4 压杆的稳定性校核

6．5 提高压杆的稳定性措施

7 过程设备常用材料

7．1 过程设备材料的基本要求

7．2 过程设备常用材料特性

7．3 钢材的热处理

7．4 金属材料的腐蚀与防护

7．5 过程设备材料的选择

8 压力容器

8．1 压力容器常用零部件

8．2 压力容器分类

8．3 内压薄壁容器的设计

8．4 外压薄壁容器的设计计算

8．5 压力容器的安全使用与管理

9 机械传动

9．1 机械传动基本概念

9．2 V带传动

9．3 齿轮传动

9．4 蜗杆传动

9．5 轮系和减速机

10 轴系零部件

10．1 传动轴

10．2 联轴器

10．3 轴承

11 管道与管配件

11．1 管道概述

11．2 管道工程图的识别

11．3 管子

11．4 管件

11．5 管系的支撑

11．6 管系应力分析及热补偿

11．7 管道的防腐处理/复合管、管道的标识和保温

12 习题

12．1 构件的受力分析(第2章)

12．2 拉伸与压缩(第3章)

12．3 平面弯曲(第4章)

12．4 剪切与扭转(第5章)

12．5 压杆稳定(第6章)

12．6 压力容器(第8章)

附录

附录I 型钢表

附录Ⅱ 钢板许用应力

参考文献2100433B

本书系统全面地介绍了化学工程与工艺类专业学生所应具备的机械基础知识，内容主要包括5部分：第l部分工程力学基础(第1～7章)、第2部分机械传动基础(第8～10章)、第3部分过程装备材料(第l1章)、第4部分容器设计基础(第12～15章)和第5部分典型过程设备(第16～18章)。各章由工程实例引出主要内容，突出实用特色，注重深度和广度的关系，适度反映学科前沿知识。 本书可作为高等学校化学工程与工艺类专业及相近专业(石化、生化、制药、冶金、环保、能源等1的教材，也可供有关科研、设计部门和生产单位的工程技术人员参考。

本书共8章。1章工程力学基础，介绍力学的基本概念、分析方法及受力构件的变形形式；2章化工过程设备材料，介绍石油化工过程设备的材料，包括金属材料、非金属材料等的性能及用途；3章机械传动与联接，包括带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动及轴、联轴器、轴承和减速器的结构与用途；4章化工过程设备零部件，介绍化工过程设备中的法兰等标准件；5章压力容器，包括内外压力容器结构与设计知识；6章塔设备，介绍板式塔和填料塔结构；第7章换热设备，介绍换热器的结构；第8章搅拌反应设备，介绍搅拌反应釜的结构、零部件和设计过程等。

第1章　工程力学基础

1.1　受力分析

1.2　应力与应变

1.3　拉伸与压缩

1.4　扭转

1.5　平面弯曲

1.6　强度理论

1.7　压杆稳定

习题

第2章　化工过程设备材料

2.1　金属材料的主要性能

2.2　钢的热处理

2.3　碳钢

2.4　合金钢

2.5　铸铁

2.6　有色金属及其合金

2.7　非金属材料

习题

第3章　机械传动与联接

3.1　带传动

3.2　齿轮传动

3.3　蜗杆传动

3.4　轴

3.5　键联接与传动

3.6　联轴器

3.7　轴承

3.8　减速机

习题

第4章　化工过程设备通用零部件

4.1　法兰连接

4.2　容器支座

4.3　容器的开孔与补强

4.4　容器的安全泄放装置

习题

第5章　压力容器

5.1　概述

5.2　内压薄壁容器的应力分析

5.3　内压薄壁容器的设计计算

5.4　外压容器

5.5　储存设备

5.6　简单容器设计举例

习题

第6章　塔设备

6.1　概述

6.2　填料塔

6.3　板式塔

6.4　塔设备附件

习题

第7章　换热设备

7.1　固定管板式换热器

7.2　浮头式换热器

7.3　U形管式换热器

7.4　管壳式换热器的主要零部件

习题

第8章　搅拌反应设备

8.1　概述

8.2　搅拌釜体的设计

8.3　传热装置

8.4　搅拌装置

8.5　传动装置

8.6　轴封装置

习题

参考文献2100433B

《过程装备机械基础》是编者根据多年的教学实践经验和工程实践经验编写的，在内容的选择上力求广而不深，突出工科特色，注重工程案例的介绍，增加新技术、新知识、新工艺的内容。在内容的编排上力求循序渐进，重点突出。本教材内容分为14章，涵盖了与过程装备相关的机械类专业基础课和专业课知识。各章内容相对完整、独立，教师可以根据不同专业、学时合理选择教学内容。

《过程装备机械基础》可作为化工类各专业本科教材，也可供工程技术人员参考。