化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)大綱

1、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)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(chǔ)課開課對象：化學(xué)工程與工藝、制藥工程專業(yè)開課學(xué)期：第4學(xué)期學(xué) 分：3學(xué)分 總學(xué)時：51學(xué)時 講 課：51學(xué)時一、 說 明【目的任務(wù)】本課程是高等工科院?；すに噷I(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，主要介紹機(jī)械基礎(chǔ)的基本理論和實際應(yīng)用，旨在化學(xué)工程師和機(jī)械工程師的相關(guān)理論之間建立橋梁和紐帶。本課程教學(xué)的任務(wù)是：1、使學(xué)生掌握機(jī)械基礎(chǔ)的基本知識，基本理論及機(jī)械設(shè)計的方法和要求，為學(xué)習(xí)后繼課程和從事實際的工程技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。2、

2、 使學(xué)生了解化工容器的類型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掌握容器設(shè)計計算的方法和要求，掌握化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)零部件的結(jié)構(gòu)與選用，掌握化工設(shè)備中常用轉(zhuǎn)動裝置的工作原理，結(jié)構(gòu)和設(shè)計計算方法，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計計算的能力和處理工程技術(shù)問題的能力?！窘虒W(xué)安排】本課程為考試課，在第4學(xué)期完成，總學(xué)時數(shù)為51學(xué)時。二、 學(xué)時分配章節(jié)內(nèi)容學(xué)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(zhuǎn)4六組合變形和強(qiáng)度3七化工設(shè)備材料3八焊接3九容器設(shè)計基礎(chǔ)7十容器零部件設(shè)計4十一容器設(shè)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(nèi)容與教學(xué)要求第一篇 工程力學(xué)

3、基礎(chǔ)（21學(xué)時）第一章 物體的受力分析及其平衡條件（3學(xué)時）【教學(xué)要求】使學(xué)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。【教學(xué)內(nèi)容】一、力的概念和基本性質(zhì) 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(xué)時）【教學(xué)要求】使學(xué)生掌握材料受力時的變形特點(diǎn)和研究方法，掌握應(yīng)力與應(yīng)變的計算及許用應(yīng)力的概念，能進(jìn)行強(qiáng)度的計算與校核。【教學(xué)內(nèi)容】一、直桿的拉伸和壓縮 二、拉伸和壓縮時材料的機(jī)械性質(zhì) 三、拉伸和壓縮的強(qiáng)度條件 第三章 直梁的彎曲（6學(xué)時）【教學(xué)要求】使學(xué)生掌握根據(jù)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(yīng)力的強(qiáng)度條件計算和校核梁的強(qiáng)度，能校核梁彎曲變形的剛度條件，了解提高梁強(qiáng)度和剛度的措施。【教學(xué)內(nèi)容】 一、梁的彎曲實例與概念 二、梁橫截面上的內(nèi)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(yīng)力及其分布規(guī)律 五、梁彎曲時的強(qiáng)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(xué)時） 【教學(xué)要求】了解剪切概念與剪切強(qiáng)度條件，擠壓的概念和強(qiáng)度條件 ；剪切變形和剪切虎克定律?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、剪切變形的實例與概念 二、剪力、剪應(yīng)力與剪切強(qiáng)度條件 三、擠壓的概念和強(qiáng)度條件 四、剪切變形和剪切虎克定律 第五章 圓軸的扭轉(zhuǎn)（4學(xué)時）【教

5、學(xué)要求】使學(xué)生能正確繪制扭矩圖，計算最大工作剪應(yīng)力，校核圓軸強(qiáng)度和剛度條件?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、圓軸扭轉(zhuǎn)的實例與概念 二、扭轉(zhuǎn)時的外力和內(nèi)力 三、扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應(yīng)力 四、扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件 五、圓軸的扭轉(zhuǎn)變形與剛度條件 第六章 組合變形和強(qiáng)度（3學(xué)時） 【教學(xué)要求】使學(xué)生了解應(yīng)力狀態(tài)概念和強(qiáng)度理論，對簡單的組合變形進(jìn)行強(qiáng)度計算和校核?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、基本變形小結(jié) 二、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài) 三、強(qiáng)度理論 四、彎曲和拉壓的組合作用 五、圓軸彎曲和扭轉(zhuǎn)的組合作用第二篇 化工設(shè)備材料與焊接（6學(xué)時）第七章 化工設(shè)備材料（3學(xué)時） 【教學(xué)要求】使學(xué)生了解化工設(shè)備材料的基本內(nèi)容和分類?！窘虒W(xué)內(nèi)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(shè)備的腐蝕及防腐措施 八、化工設(shè)備材料選擇 第八章 焊接（3學(xué)時） 【教學(xué)要求】使學(xué)生了解焊接的基本內(nèi)容和分類。【教學(xué)內(nèi)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(zhì)量檢驗 第三篇 化工容器設(shè)計 （14學(xué)時）第九章 容器設(shè)計基礎(chǔ) （7學(xué)時）【教學(xué)要求】使學(xué)生了解容器的基本內(nèi)容，了解內(nèi)壓回轉(zhuǎn)殼體的應(yīng)力分析，使學(xué)生能按強(qiáng)度條件設(shè)計內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼的厚度及材料選用。了解各種封頭的結(jié)構(gòu)特性，會選擇和設(shè)計。掌握外壓圓筒的厚度計算和設(shè)計要求，加強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)在外壓圓筒設(shè)計中的應(yīng)用。【教學(xué)內(nèi)容】一、概論

7、二、內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計 三、外壓圓筒設(shè)計 四、封頭的設(shè)計 第十章 容器零部件設(shè)計（4學(xué)時） 【教學(xué)要求】使學(xué)生了解化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)零部件的結(jié)構(gòu)與選用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、法蘭聯(lián)接 二、容器支座 三、容器的開孔與附件 第十一章 容器設(shè)計舉例（3學(xué)時） 【教學(xué)要求】使學(xué)生了解容器設(shè)計的內(nèi)容?！窘虒W(xué)內(nèi)容】容器設(shè)計舉例第四篇 機(jī)械傳動與減速器（10學(xué)時）第十二章 帶傳動（3學(xué)時）【教學(xué)要求】了解帶傳動的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，掌握普通V型帶傳動的設(shè)計計算的方法和要求?！窘虒W(xué)內(nèi)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(shè)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(xué)時）【教學(xué)要求】使學(xué)生掌握直齒圓柱漸開線齒輪的設(shè)計計算和材料選用，了解齒輪失效及改善措施?！窘虒W(xué)內(nèi)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(zhì) 四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度計算 九、齒輪材料與許用應(yīng)力 十、齒輪的構(gòu)造 第十四章 蝸桿傳動、幾種傳動的比較（2學(xué)時）【教學(xué)要求】了解蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)原理，強(qiáng)度計算及材料選用。【教學(xué)內(nèi)容】一、概述 二、蝸桿傳動的主要參數(shù)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(qiáng)度計算 五、材料與許用應(yīng)力 六、蝸桿傳動的熱平衡計算 七、蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu) 八、幾種傳動的比較 第十五章 輪系與減速器（1學(xué)時）【教學(xué)要求】主要掌握輪系傳動比的計算，了解減速器的結(jié)構(gòu)和類型?！窘虒W(xué)內(nèi)容】 一、輪系 二、定軸輪系及其傳動比 三、周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比 四、普通減速器的類型和特點(diǎn) 五、普通減速器的基本結(jié)構(gòu)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(jī)械基礎(chǔ)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.2、蔡