《化工设备机械基础》课程规范讲授docWord格式.docx

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闭卷考试

成绩构成：

30%平时成绩+70%期末成绩

平时成绩确定：

点名+作业

教材及主要教学参考书

教材：

1.《化工设备机械基础》汤善甫主编，华东理工大学出版社，2015年9月第3版

参考书：

1.《化工设备机械基础》喻健良主编，大连理工大学出版社，2014年9月第2版

课程简介

本课程是高等工科院校化工工艺专业的技术基础课程，主要介绍机械基础的基本理论和实际应用，旨在化学工程师和机械工程师的相关理论之间建立桥梁和纽带。

能力培养任务

1、使学生掌握机械基础的基本知识，基本理论及机械设计的方法和要求，为学习后继课程和从事实际的工程技术工作打下基础。

2、使学生了解化工容器的类型与结构特点，掌握容器设计计算的方法和要求，掌握化工设备标准零部件的结构与选用，掌握化工设备中常用转动装置的工作原理，结构和设计计算方法，培养学生设计计算的能力和处理工程技术问题的能力。

一、课程概况

二、课程知识、能力体系

《化工设备机械基础》课程知识（能力）体系

序号

知识单元描述

知识点

对应能力

要求

第一章零部件受力分析

1.1受力分析概述

1.2约束、约束反力与受力图

1.3平面汇交力系的合成和平衡条件

1.4平面力偶系的合成和平衡条件

1.5平面一般力系的合成和平衡条件

静力计算的基本思路和方法，取分离体、受力分析、绘制受力图，建立平衡方程，求解未知力

静力计算，取分离体，受力分析。

掌握

第二章拉伸与压缩

2.1材料力学的基本概念

2.2拉伸和压缩

2.3材料的力学性质

2.4简单拉、压的超静定问题

1.拉伸和压缩

2.材料的力学性质

3.超静定问题

掌握材料受力时的变形特点和研究方法，掌握应力与应变的计算及许用应力的概念，能进行强度的计算与校核。

第三章平面弯曲

3.1弯曲变形的实例和概念

3.2直梁弯曲的内力分析

3.3平面弯曲的应力计算

3.4平面弯曲的变形—挠度和转角

3.5超静定梁

3.6型钢表

1.弯曲变形的概念和实例

2.弯曲的应力计算

3.超静定梁

掌握根据梁的载荷条件，分析各截面的剪力和弯矩，绘制剪力图和弯矩图，按弯曲正应力的强度条件计算和校核梁的强度，能校核梁弯曲变形的刚度条件，了解提高梁强度和刚度的措施。

。

6

第四章

剪切与扭矩

4.1剪切构件的受力与变形特点

4.2剪切和挤压的实用计算

4.3扭转变形的概念

4.4传动轴外力矩的计算

4.5纯剪切剪切虎克定律

4.6圆轴扭转时横截面上的内力和应力

4.7圆轴扭转时的强度条件

4.8圆轴的扭转变形与刚度条件

1.剪切件的受力与变形特点

2.剪切与挤压的变形计算

3.扭转的强度计算

了解剪切概念与剪切强度条件，挤压的概念和强度条件 

；

剪切变形和剪切虎克定律。

使学生能正确绘制扭矩图，计算最大工作剪应力，校核圆轴强度和刚度条件。

第五章

复杂应力情况下的强度计算

5.1应力状态的概念

5.2二向应力状态分析

5.3三向应力状态下一点的剪应力

5.4广义虎克定律

5.5强度理论简介

5.6组合变形的强度计算

1.应力状态

2.二向、三向应力状态分析

3.组合变形强度计算

了解应力状态概念和强度理论，对简单的组合变形进行强度计算和校核。

了解

第六章化工设备材料

7.1概述

7.2铸铁

7.3钢的热处理

7.4碳素钢

7.5低合金高强度结构钢

7.6合金钢

7.7有色金属及其合金

7.8非金属材料

1．各种化工材料及其分类。

了解化工设备材料的基本内容和分类

熟悉

第七章容器设计基础

8.1回转壳体的几何特性

8.2回转壳体薄膜应力分析

8.3典型回转壳体的应力分析

8.4内压圆筒的边缘应力

1.回转体的几何特性

2.回转体的应力分析

使学生了解容器的基本内容，了解内压回转壳体的应力分析，使学生能按强度条件设计内压薄壁圆筒和球壳的厚度及材料选用。

了解各种封头的结构特性，会选择和设计。

掌握外压圆筒的厚度计算和设计要求，加强圈结构在外压圆筒设计中的应用。

第八章容器零部件设计

9.1法兰连接

9.2容器支座

9.3容器的开孔补强

9.4容器附件

1.各零部件的表达方法

2.零部件的设计

了解化工设备标准零部件的结构与选用

4

第九章带传动

10.1带传动的类型、结构和特点

10.2带传动的工作特性分析

10.3普通V带传动的设计计算

1.带传动的类型、结构特点

2.带传动的计算

了解带传动的结构、特点，掌握普通V型带传动的设计计算的方法和要求。

第十章齿轮传动

11.1齿轮传动的特点和分类

11.2齿廓啮合基本定律

11.3渐开线及渐开线齿廓

11.4齿轮各部分名称及标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸

11.5渐开线齿轮的正确啮合条件和连续传动条件

11.6轮齿的根切现象及最少齿数

11.7轮齿的失效和齿轮材料

11.8直齿圆柱齿轮的强度计算

11.9斜齿圆柱齿轮传动

1.齿轮传动的特点

2.直齿圆柱齿轮的强度计算

使学生掌握直齿圆柱渐开线齿轮的设计计算和材料选用，了解齿轮失效及改善措施。

第十一章蜗杆传动

11.1蜗杆传动的组成、特点及类型

11.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

11.3蜗杆传动的主要失效形式、常用材料和结构

11.4蜗杆传动的强度计算简介

1.蜗杆传动组成、类型

2.蜗杆传动参数和尺寸计算

掌握蜗杆传动的特点，传动的计算

第十二章齿轮与减速器

12.1轮系

12.2减速器

1轮系传动比计算

2.减速器结构、类型

掌握轮系传动比计算方法

1

第十三章轴、键、联轴器

13.1概述

13.2轴的材料

13.3轴的结构设计

1轴的结构设计

2.轴的强度计算

3.键的类型选择

掌握轴的结构设计方法；

掌握强度计算方法；

会选择相应类型的键

第十四章轴承

14.1概述

14.2非液体摩擦滑动轴承

14.3滚动轴承

1轴承类型代号

2.滚动轴承的选择及强度计算

掌握轴承选择方法

“要求”指学生对知识、能力掌握的熟练程度，填写：

了解、熟悉、掌握。

三、教学内容及基本要求

理论教学部分（按章节顺序填写）学时：

章

教学目的

和要求

使学生掌握静力计算的基本思路和方法，取分离体、受力分析、绘制受力图，建立平衡方程，求解未知力。

重点和难点

重点：

建立平衡方程，求未知力。

难点：

取分离体、受力分析、绘制受力图

“三基”分析

基本知识：

1.静力计算的基本思路和方法。

2.取分离体、受力分析、绘制受力图，建立平衡方程，求解未知力

基本理论：

平衡方程建立

基本方法：

受力分析

教学内容与

学时分配

1.1受力分析概述（0.5学时）

1.2约束、约束反力与受力图（1学时）

1.3平面汇交力系的合成和平衡条件（0.5学时）

1.4平面力偶系的合成和平衡条件（0.5学时）

1.5平面一般力系的合成和平衡条件（0.5学时）

3学时

教学方法与

教学手段

教学方法：

讲授法、实例引入法、启发讨论法。

教学手段：

多媒体教学

本章思考题

绘制静力杆的受力平衡图

主要

参考资料

备注

使学生掌握材料受力时的变形特点和研究方法，掌握应力与应变的计算及许用应力的概念，能进行强度的计算与校核。

材料受力时德变形特点和研究

应力与应变的计算，强度的计算与校核

2.材料的力学性质

3.超静定问题

材料受力变形

强度校核计算

2.1材料力学的基本概念（0.5学时）

2.2拉伸和压缩（1学时）

2.3材料的力学性质（1学时）

2.4简单拉、压的超静定问题（0.5学时）

习题.2-1

《化工设备机械基础》喻健良主编，大连理工大学出版社，2014年9月第2版

使学生掌握根据梁的载荷条件，分析各截面的剪力和弯矩，绘制剪力图和弯矩图，按弯曲正应力的强度条件计算和校核梁的强度，能校核梁弯曲变形的刚度条件，了解提高梁强度和刚度的措施。

根据梁的载荷条件分析各截面的剪力和弯矩，绘制剪力图和弯矩图。

弯曲正应力的强度条件计算和校核梁的强度。

2.弯曲的应力计算

3.超静定梁

弯曲变形

3.1弯曲变形的实例和概念（1学时）

3.2直梁弯曲的内力分析（1学时）

3.3平面弯曲的应力计算（1学时）

3.4平面弯曲的变形———挠度和转角（1学时）

3.5超静定梁（1学时）

3.6型钢表（1学时）

6学时

习题3-2

第四章剪切与扭转

虎克定律率，绘制扭矩图

计算最大工作剪应力，校核圆轴强度和刚度

1.剪切件的受力与变形特点

2.剪切与挤压的变形计算

扭转强度计算

4.1剪切构件的受力与变形特点（0.5学时）

4.2剪切和挤压的实用计算（1学时）

4.3扭转变形的概念（0.5学时）

4.4传动轴外力矩的计算（1学时）

4.5纯剪切剪切虎克定律（1学时）

4.6圆轴扭转时横截面上的内力和应力（1学时）

4.7圆轴扭转时的强度条件（1学时）

4.8圆轴的扭转变形与刚度条件（1学时）

习题4-1

第五章复杂应力情况下的强度计算

使学生了解应力状态概念和强度理论，对简单的组合变