《化工设备机械基础》各章重难点 第六版
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由于外力形式的不同，有抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度等。抗拉强度是 压力容器设计常用的性能指标，
(3) 蠕变极限（ n ）
蠕变现象
联合作用下
高温 （比如：碳素钢＞420℃，合金钢＞450℃）
一定应力
金属将逐渐产生塑性变形
[实例 1] （某工厂的蒸汽管，由于存在蠕变，管径随时间的延长不断增大，壁厚减薄，最 后导致破裂。） [实例 2] （汽轮机的叶片，可能因蠕变发生过大的塑性变形，以致与轮壳相碰而打碎。）
3
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
化工设备机械基础：第三章 内压薄壁容器的应力分析
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2020/12/14
第二节 薄膜理论的应用
代入微体平衡方程式及区域平衡方程式并求解得：
m
PD
4
,
PD
4
推论：对相同的内压，球壳的环向应力要比同直径、 同厚度的圆筒壳的环向应力小一半，这是球壳显著的 优点。
三、受气体内压的椭球壳（椭圆形封头）
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（一）壳体理论的基本概念 壳体在外载荷作用下，
要引起壳体的弯曲，这种变 形由壳体内的弯曲和中间面 上的拉或压应力共同承担， 求出这些内力或内力矩的理 论称为一般壳体理论或有力 矩理论，比较复杂；
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2020/12/14
第一节 薄膜应力理论
但是，对于壳体很薄，壳体具有连续的几何曲面，所 受外载荷连续，边界支承是自由的，壳体内的弯曲应 力与中间面的拉或压应力相比，可以忽略不计， 认为壳体的外载荷只是由中间面的应力来平衡，这种 处理方法，称为薄膜理论或无力矩理论。 1、有力矩理论 2、无力矩理论（应用无力矩理论，要假定壳体完全弹 性，材料具有连续性、均匀性各各向同性，此外，对 于薄壁壳体，通常采用以下三点假设使问题简化） 1）小位移假设 2）直法线假设 3）不挤压假设
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2020/12/14
第二节 薄膜理论的应用
一、受气体内压的圆筒形壳体
R1
R2
r
D 2
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2020/12/14
第二节 薄膜理论的应用
由区域平衡方程式
m
pR2
2
PD
4
代入微体平衡方程式
机械基础教案(第六版)
※内容小结：5分钟1．机器、机构的特征及异同点。
2．构件与零件的概念。
3．机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。
4．机器的组成。
5．运动副概念及其分类。
6．高副、低副的应用特点。
7．机械传动的分类。
※布置作业：15分钟自主学习、展示交流巩固提升※课后反思：相对高度（ｈ∕ｂp ）为0.7的V 带称为普通V 带。
顶宽b ——V 带横截面中梯形轮廓的最大宽度。
节宽bp ——V 带绕带轮弯曲时，长度和宽度不变的层面称中性层，中性层的宽度称节宽。
高度h ——梯形轮廓的高度相对高度ｈ∕ｂp ——带的高度与节宽之比普通V 带已经标准化，按横截面尺寸由小到大分别为Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 七种型号，在相同的条件下，横截面尺寸越大，传递的功率越大。
为了保证带传动工作时带和带轮槽工作面接触良好，V 带带轮轮槽角要适当减小些，一般取34、36、38度。
2．V 带带轮的基准直径d dV 带带轮的基准直径d d ——带轮上与所配用V 带的节宽b p 相对应处的直径。
在带传动中，带轮基准直径越小，传动时带在带轮上的弯曲变形越严重，V 带的弯曲应力越大，从而会降低带的使用寿命。
为了延长传动带的使用寿命，对各种型号的普通V 带带轮都规定了最小基准直径。
3．V 带传动的传动比id d1——主动轮基准直径，mm d d2——从动轮基准直径，mm n 1——主动轮的转速，r/min n 2——从动轮的转速，r/min 通常V 带传动比i ≤7，常用2~7 4．小带轮的包角α1包角——带与带轮接触弧所对应的圆心角。
包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。
两带轮中心距越大，小带轮包角也越大，带与带轮接触弧也越长，带能传递的功率也越大；反之，带能传递的功率就越小。
为了使带传动可靠，一般要求小带轮包角大于等于120度。
包角计算公式： 5．中心距a中心距——两带轮中心连线的长度。
两带轮中心距增大，使带传动能力提高；但中心距过大，又会使整个传动尺寸不够紧凑，在高速时易使带发生震动，反而使带传动能力下降。
化工设备机械基础(设备部分)教案
第一章概述第一节绪言一、本课程的任务了解压力容器的基础知识；掌握压力容器的一般设计方法，重点掌握设计的基本原理和思路。
（说明：由于工业生产中约10%~40%的设备为换热设备，而换热设备中最为常见、普遍的是管壳式换热器，故在本课程中我们将以管壳式换热器为例，学习压力容器的具体设计方法，包括选择材料、结构设计，受压元件的强度计算，以及设计、制造、检验中的相关要求等。
）二、本课程的要求通过这门课程的学习，要求同学们掌握如下的内容：1、掌握压力容器的类型和总体结构；2、了解管壳式换热器的形式和总体结构；3、掌握管壳式换热器的结构设计的相关知识；4、了解管壳式换热器各元件的强度设计（掌握筒体及封头的设计）；5、了解管壳式换热器中的振动和防振；6、了解管壳式换热器的设计以、制造、检验中的相关要求。
第二节化工容器概述一、压力容器的概念1．化工设备——工艺过程中静止设备的总称。
2．容器——化工设备外壳的总称。
3．压力容器——承受压力载荷作用的容器。
（由于化工容器几乎都承受压力载荷，通常直接称其为压力容器。
化工容器的特点：为高温、高压，介质易燃易爆、有毒。
）二、化工容器的结构组成化工容器一般由筒体、封头、支座（基本件）、接管、法兰（对外连接件）、人孔、手孔、液面计（附件）以及一些内构件等零部件组成。
1．筒体、封头：就如同房子四周的墙，它是构成容器空间的主要部件（属主要受压元件）。
壳体按形状的不同，可以分为圆筒壳体、圆锥壳体、球壳体、椭圆壳体、矩形壳体等等。
而封头有椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头及平板封头等。
2．接管：是介质进出容器的通道。
3．法兰：是容器及接管的可拆连接装置，分为设备法兰和管法兰（属主要受压元件）。
4．支座：是用于支承容器的部件。
5．人孔、手孔：是为便于制造、检验和维护管理而设置的部件（属主要受压元件）。
6．液面计：用于观察或监控液位的部件（属安全附件，此外还有安全阀、压力表等）。
三、化工容器的分类容器的分类方法很多，可以按生产过程中的作用原理分，也可以按容器形状、承压性质、结构材料、设计压力高低及安全监察要求分。
章化工设备机械基础教案材料
化工设备机械基础教案材料第一章：化工设备概述教学目标：1. 了解化工设备的定义、分类和作用。
2. 掌握常用化工设备的基本结构和工作原理。
3. 熟悉化工设备的使用和维护方法。
教学内容：1. 化工设备的定义和分类。
2. 常用化工设备：反应器、换热器、塔设备、输送设备、分离设备等。
3. 化工设备的使用和维护。
教学方法：1. 讲授法：讲解化工设备的定义、分类和作用。
2. 演示法：展示常用化工设备的结构和工作原理。
3. 实践法：操作和维护化工设备。
教学评估：1. 课堂问答：了解学生对化工设备的定义和分类的掌握情况。
2. 实训报告：评估学生对常用化工设备的操作和维护能力。
第二章：机械设备基础教学目标：1. 了解机械设备的基本组成和作用。
2. 掌握机械设备的设计和选型方法。
3. 熟悉机械设备的安装和调试方法。
教学内容：1. 机械设备的基本组成：机械构件、传动系统、控制系统等。
2. 机械设备的设计和选型：根据工艺需求选择合适的机械设备。
3. 机械设备的安装和调试：确保机械设备正常运行和安全。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械设备的基本组成和作用。
2. 案例分析法：分析实际工程中的机械设备设计和选型。
3. 实践法：安装和调试机械设备。
教学评估：1. 课堂问答：了解学生对机械设备的基本组成的掌握情况。
2. 设计报告：评估学生对机械设备设计和选型的能力。
第三章：泵与压缩机教学目标：1. 了解泵与压缩机的作用和分类。
2. 掌握泵与压缩机的工作原理和性能参数。
3. 熟悉泵与压缩机的选用和维护方法。
教学内容：1. 泵的作用和分类：离心泵、轴流泵、混流泵、深井泵等。
2. 压缩机的作用和分类：活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机等。
3. 泵与压缩机的性能参数和选用方法。
4. 泵与压缩机的维护和故障处理。
教学方法：1. 讲授法：讲解泵与压缩机的作用和分类。
2. 演示法：展示泵与压缩机的工作原理和性能参数。
3. 实践法：选用和维护泵与压缩机。
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 1第一章 带传动
第一章 带传动
§1—4 实训环节 ——台钻速度的调节
一、实训目的
进一步了解V带传动的特点，学会V带的调 整和张紧方法，掌握台钻速度的调节方法
二、任务描述
台钻主轴变速采用塔轮变速机构，通过 改变V带的位置，可实现5种不同的转速
三、实训设备及工具
台钻、旋具及其他钳工常用工具
1．调小V带轮的中心距
同步带传动通过传动带内表面上等距分布的 横向齿与带轮上的相应齿槽啮合来传递运动
§1—3 同步带传动 一、同步带
（1）同步带工作面上带有齿，用钢丝绳或玻 璃纤维绳作抗拉体，以聚氨酯或橡胶作为基体
同步带
同步带齿形
§1—3 同步带传动
（2）同步带有单面带（单面有齿）和双面带（双面有 齿）两种类型。双面带有对称齿（DA）和交错齿（DB）
§1—2 V带传动
2．小带轮的包角α1
小V带轮的包角α1≥120°
3．中心距a
中心距a：两带轮中心连线的长度 两带轮中心距一般在0.7～2倍的（dd1+ dd2）范围内
§1—2 V带传动
4．带速v
带速v一般取5～25 m/s
带速太低，所需圆周力大，容易引起打滑；带速太高， 离心力又会使带与带轮间的压紧程度减小，传动能力降低
5．V带的根数Z
V带的根数通常应小于7 根数越多，传递功率越大。但为使 各V带受力均匀，V带的根数不宜过多
§1—2 V带传动
四、普通V带传动的应用特点
1．普通V带传动的优点
（1）结构简单，制造、安装精度要求不高，使用维 护方便，适用于两轴中心距较大的场合 （2）传动平稳，噪声低，有缓冲吸振作用 （3）过载时，传动带会在带轮上打滑，可以防止零 件的损坏，起安全保护作用
化工机械基础要点总结
M2= RA .x - P（x-a） = x + 4
DB段：M3= RA .x – P（x –a）– 2P（x-3a ） （ 3 a≤ x ≤4 a ）
M3= -7 x +28
根据弯矩方程绘制弯矩图，如右图所示。
9
（3）设计截面直径d。 从该梁弯矩图上可以看出，该梁上最大弯矩值为
7KNm。根据弯曲强度条件，
qx
ql 2
qx
M (x)
RA x
qx
x 2
ql 2
x
qx2 2
M
1 ql 2
max 8
12
工程力学计算题
例4： 一卧式贮耀，
内径为Di1500mm，壁 厚10mm，封头高
H=450mm；支座位置如
图，筒体长L=6000mm，
鞍座中心与封头环焊
缝距离a=1000mm。内
贮乙醇液体，包括贮
罐自重在内，可简化
27
第二篇 材料与焊接
0Cr13 含碳量小于0.08%，含鉻13% 0Cr18Ni9：含碳量小于0.08%，含鉻
18%，含镍9% 16MnR,16MnDR 10、金属材料在焊接厚板时必须在焊接接头
处开适当的坡口，坡口的主要作用是什么？
28
第二篇 材料与焊接
11、 对焊接接头进行必要的检验是保证焊接 质量的重要措施，常用的焊接的检验方法有哪 些？
由此可以绘制该梁接近
端部的弯矩图：
16
q2
H?=10m
工程力学计算题
例5：一石油分馏塔总高位 20米，作用在塔上的风载 荷分两段计算， q1=420N/m,
q2=600N/m,塔的内径为1m, 壁厚6mm,塔与基础的连接 方式可以看成固定端。塔体 的[σ]=100MP.校核风载荷 引起的塔体内的最大弯曲应 力。
《化工设备机械基础》课程规范(讲授)
一、课程概称
化工设备机械根底
课程英文名称
MechanicalBasisofChemicalEquipment
总学时数
48
学分
3
讲授学时
48
试验学时
0
开课单位
理工学院
适用专业
化工、制药
课程类别
专业根底课
修读方式
必修
先修课程
高等数学、工程图学、化工原理、大学物理
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
使学生把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。
3
把握
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、常用材料和构造
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
把握蜗杆传动的特点，传动的计算
4
把握
第十二早齿轮与减速器
12.1轮条
12.2减速器
1轮余传动比计算
2.减速器构造、类型
把握轮余传动比计算方法
1
生疏
第十三章轴、键、联轴器
13.1概述
重点和难点
重点：依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。
难点：弯曲正应力的强度条件计算和校核梁的强度。
“三基”分析
根本学问：1.弯曲变形的概念和实例
2弯曲的应力计算
化工设备机械基础 ppt课件
ppt课件
15
NAZ
NAy
NBZ
NBy
解：
M
X
0
(T1 t1 )r1 (T2 t2 )r2 0
得： T2
t2 2KN
∵
T2 2t2
T2 4KN
t2 2KN
M
Z
0
[(T1 t1 ) 500 (T2 t2 )sin 301500)] NBY 2000 0
T1 T2
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2 P 2
13
以B节点为研究对象 ，受力如图 同理可得
T3 T4 2 P 2
以C节点为研究对象 ，受力如图
T5 T1 cos 45 T4' cos 45 0
T5 P
′
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14
1-16 图1-48所示水平传动轴上装有两个皮带轮C和 D,半径分别为r1=200mm和r2=250mm，C轮上皮 带是水平的，两边张力为T1=2t1=5KN，D轮上皮 带与铅直线夹角 ，两张力为T2=2t2。当传 30 动轴均匀传动时，试求皮带张力 T2、t2和轴承A、B 的反力。
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X 0
FAX－FFEsin45°=0
2 KN FAX= 3
ppt课件
12
1-14 求图1-46所示桁架中各杆所受的力
解：以节点A为研究对象，受力如图
X 0
P T1 sin 45 T2 sin 45 0
T1 cos 45 T2 cos 45 0
得
Y 0
XA=-6.11kN
∑Y=0, YA+SB′×sin45°－2G=0 , YA=2.89kN
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机械基础教案(第六版)
※内容小结：5分钟1．机器、机构的特征及异同点。
2．构件与零件的概念。
3．机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。
4．机器的组成。
5．运动副概念及其分类。
6．高副、低副的应用特点。
7．机械传动的分类。
※布置作业：15分钟自主学习、展示交流巩固提升※课后反思：相对高度（ｈ∕ｂp ）为0.7的V 带称为普通V 带。
顶宽b ——V 带横截面中梯形轮廓的最大宽度。
节宽bp ——V 带绕带轮弯曲时，长度和宽度不变的层面称中性层，中性层的宽度称节宽。
高度h ——梯形轮廓的高度相对高度ｈ∕ｂp ——带的高度与节宽之比普通V 带已经标准化，按横截面尺寸由小到大分别为Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 七种型号，在相同的条件下，横截面尺寸越大，传递的功率越大。
为了保证带传动工作时带和带轮槽工作面接触良好，V 带带轮轮槽角要适当减小些，一般取34、36、38度。
2．V 带带轮的基准直径d dV 带带轮的基准直径d d ——带轮上与所配用V 带的节宽b p 相对应处的直径。
在带传动中，带轮基准直径越小，传动时带在带轮上的弯曲变形越严重，V 带的弯曲应力越大，从而会降低带的使用寿命。
为了延长传动带的使用寿命，对各种型号的普通V 带带轮都规定了最小基准直径。
3．V 带传动的传动比id d1——主动轮基准直径，mm d d2——从动轮基准直径，mm n 1——主动轮的转速，r/min n 2——从动轮的转速，r/min 通常V 带传动比i ≤7，常用2~7 4．小带轮的包角α1包角——带与带轮接触弧所对应的圆心角。
包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。
两带轮中心距越大，小带轮包角也越大，带与带轮接触弧也越长，带能传递的功率也越大；反之，带能传递的功率就越小。
为了使带传动可靠，一般要求小带轮包角大于等于120度。
包角计算公式： 5．中心距a中心距——两带轮中心连线的长度。
两带轮中心距增大，使带传动能力提高；但中心距过大，又会使整个传动尺寸不够紧凑，在高速时易使带发生震动，反而使带传动能力下降。