化工機械基礎

共五篇。篇程，包括析及衡件、桿伸壓縮、梁彎曲、剪切、圓軸扭轉、基形；二篇材料焊，包括化設備材料、焊；篇容器設計，包括容器設計基礎、容器零件設計、容器設計舉例；篇典型化設備，包括塔設備、管殼式換熱器；五篇械傳，包括傳、齒輪傳。附錄容。

材依據紀化類專培養標，及“強基礎，拓寬專業識，聯繫際，提，”則編。共篇：篇程，包括析衡、桿伸壓縮、梁彎曲、剪切、軸扭轉、組合形強、壓桿穩；二篇材料焊，包括化設備材料(屬非屬材料、選、腐蝕防護)焊(形式、材料、質檢)；篇容器設計，包括設計基礎、容器零件設計、塔設備強計算、容器設計舉例；篇械傳減速器，包括傳、齒輪傳、蝸桿傳動、軸系、輪系與減速器等。書後還有附錄列出相關內容。

篇程/

第1章物體的受力分析及其平衡條件/2

1.1力的概念和基本性質2

1.2力矩與力偶5

1.3物體的受力分析及受力圖8

1.4平面力系的平衡方程13

思考題17

第2章直桿的拉伸和壓縮/18

2.1直桿的拉伸和壓縮19

2.2拉伸和壓縮時材料的力學性能22

2.3拉伸和壓縮的強度條件29

思考題32

第3章直梁的彎曲/33

3.1梁的彎曲實例與概念33

3.2梁橫截面上的內力——剪力與彎矩34

3.3彎矩方程與彎矩圖36

3.4彎曲時橫截面上的正應力及其分佈規律42

3.5梁彎曲時的強度條件45

3.6梁截面合理形狀的選擇47

3.7梁的彎曲變形49

思考題52

第4章剪切/53

4.1剪切變形的概念53

4.2剪力、切應力與剪切強度條件53

4.3擠壓的概念和強度條件55

4.4剪切變形和剪切虎克定律55

思考題56

第5章圓軸的扭轉/57

5.1圓軸扭轉的實例與概念57

5.2扭轉時的外力和內力58

5.3扭轉時橫截面上的應力60

5.4扭轉的強度條件64

5.5圓軸的扭轉變形與剛度條件65

思考題67

第6章基本變形小結/68

第一篇習題70

參考文獻76

第二篇材料與焊接/77

第7章化工設備材料/78

7.1概述78

7.2材料的性能78

7.3鐵碳合金81

7.4鋼的分類86

7.5有色金屬材料95

7.6非金屬材料97

7.7化工設備的腐蝕及防腐措施99

7.8化工設備的材料選擇104

思考題105

第8章焊接/107

8.1電弧焊107

8.2焊接材料109

8.3焊接接頭和坡口形式112

8.4焊接缺陷與焊接質量檢驗114

思考題116

參考文獻116

第三篇容器設計/119

第9章容器設計基礎/120

9.1概述120

9.2內壓薄壁容器設計125

9.3外壓圓筒設計134

9.4封頭的設計144

思考題153

第10章容器零部件設計/154

10.1法蘭連接154

10.2容器支座163

10.3容器的開孔與附件169

思考題173

第11章容器設計舉例/174

11.1罐體壁厚設計174

11.2封頭壁厚設計174

11.3鞍座設計175

11.4人孔設計175

11.5人孔補強確定176

11.6介面管設計176

11.7設備總裝配圖176

第三篇習題178

參考文獻180

第四篇典型化工設備/181

第12章塔設備/182

12.1概述182

12.2板式塔結構182

12.3填料塔188

12.4塔體強度計算198

12.5裙座的強度計算205

思考題210

第13章管殼式換熱器/211

13.1概述211

13.2管殼式換熱器的結構形式212

13.3管殼式換熱器構件213

13.4管殼式換熱器的強度計算225

13.5管殼式換熱器標準簡介230

參考文獻231

第五篇機械傳動/233

第14章帶傳動/234

14.1概述234

14.2帶傳動的工作原理及工作情況分析235

14.3V形帶傳動的設計計算237

14.4V形帶輪241

14.5V形帶的布置、使用和維修243

14.6同步齒形帶傳動簡介244

思考題246

第15章齒輪傳動/247

15.1概述247

15.2齒廓嚙合的基本定律247

15.3漸開線和漸開線齒廓的嚙合特性248

15.4漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱和基本尺寸250

15.5一對漸開線齒輪的嚙合傳動252

15.6齒輪的加工方法及變位齒輪253

15.7齒輪輪齒的失效形式256

15.8直齒圓柱齒輪傳動的強度計算257

15.9齒輪材料與許用應力261

15.10齒輪的構造262

思考題265

第五篇習題266

參考文獻266

附錄/267

附錄1我國不鏽鋼與美國不鏽鋼牌號近似對照（摘自GB.150—2011）267

附錄2鋼材彈性模量(摘自GB.150—2011)268

附錄3鋼材平均線膨脹係數(摘自GB.150—2011)268

附錄4鋼材許用應力（包括碳素結構鋼鋼板、壓力容器用鋼板、低溫壓力容器用鋼板、高合金鋼板，摘自GB.150—2011及GB.150—1998）269

附錄5碳素鋼和低合金鋼鋼管許用應力（摘自GB.150—2011）272

附錄6熱軋工字鋼規格及截面特性參數（摘自GB.706—2008）273

附錄7鋼製壓力容器用甲型平焊法蘭的結構形式和系列尺寸

（摘自NB/T.47021—2012）274

附錄8管法蘭中，突面、凹凸面、榫槽面的密封面尺寸

（摘自HG/T.20592—2009）276

附錄9板式平焊鋼製管法蘭參數（摘自HG/T 20592—2009）277

附錄10有關筒體和封頭的數據280