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0绪论1

0.1过程工业1

0.2过程装备1

0.2.1过程装备的基本概念1

0.2.2过程装备的基本要求1

0.3过程装备基础的主要内容2

第1篇 过程装备力学基础3

第1章 引论3

1.1构件3

1.2强度、刚度与稳定性3

1.3杆件变形的基本形式4

思考题5

第2章 构件受力分析与平衡理论6

2.1基本概念和基本原理6

2.1.1基本概念6

2.1.2基本原理7

2.2平面力系的简化与平衡8

2.2.1平面汇交力系的合成与平衡8

2.2.2平面平行力系的合成与平面力偶理论9

2.2.3平面力偶系的合成与平衡10

2.2.4平面一般力系的简化与平衡11

2.3约束和约束力13

2.4受力分析与约束力的求解15

思考题18

习题19

第3章 杆件的内力分析22

3.1外力与内力的平衡 内力分量22

3.2内力分析与内力图23

3.2.1直杆受轴向拉伸或压缩时的内力图24

3.2.2圆轴受扭转时的内力图25

3.2.3平面弯曲梁的内力图26

思考题31

习题32

第4章 应力与应变34

4.1正应力与切应力34

4.2一点处应力状态的概念35

4.3正应变与切应变37

4.4材料的力学性能及其测试37

4.4.1材料在拉伸时的力学性能38

4.4.2材料在压缩时的力学性能41

4.5线弹性材料的物性关系42

思考题43

第5章 杆件的强度与刚度计算44

5.1概述44

5.1.1强度条件44

5.1.2刚度条件44

5.2直杆轴向拉伸与压缩时的强度与变形计算44

5.2.1直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算44

5.2.2直杆轴向拉伸与压缩时的变形计算46

5.3杆件剪切时的强度计算48

5.3.1剪切的概念与实例48

5.3.2剪切与挤压的实用计算49

5.4圆轴扭转时的强度与刚度计算51

5.4.1圆轴扭转时横截面上的切应力51

5.4.2圆轴扭转时的强度条件和刚度条件53

5.5平面弯曲梁的强度与刚度计算56

5.5.1平面弯曲梁横截面上的正应力分析与强度计算56

5.5.2平面弯曲梁的变形计算62

5.6直杆组合变形时的强度计算67

5.6.1弯曲与拉伸（压缩）的组合67

5.6.2弯曲与扭转的组合68

5.7超静定问题简介69

5.7.1超静定问题的概念69

5.7.2热应力问题70

5.7.3超静定梁71

思考题72

习题73

第6章 内压薄壁壳体的应力分析79

6.1概述79

6.2回转薄壁壳体的几何特性79

6.3回转薄壁壳体的无力矩理论80

6.3.1无力矩理论概述80

6.3.2无力矩理论的基本方程式81

6.4特殊回转薄壳中的薄膜应力83

6.5回转薄壁壳体中的边缘应力86

思考题87

习题88

第7章 外压薄壁壳体与压杆的稳定性分析89

7.1外压薄壁壳体的稳定性分析89

7.1.1概述89

7.1.2外压圆筒的稳定性计算89

7.2压杆稳定性简介91

7.2.1压杆稳定性的概念91

7.2.2提高压杆稳定性的措施92

思考题93

习题93

第2篇 工程材料94

第8章 过程装备材料94

8.1过程装备用金属材料94

8.1.1金属材料的基础知识94

8.1.2过程装备常用钢材98

8.1.3铸铁102

8.1.4有色金属及其合金103

8.2非金属材料105

8.2.1高分子材料106

8.2.2陶瓷材料106

8.2.3石墨107

8.2.4搪瓷材料108

8.3复合材料简介108

思考题108

第3篇 机械设计基础110

第9章 螺纹连接110

9.1螺纹连接的基本类型和螺纹连接件110

9.1.1螺纹连接的基本类型110

9.1.2螺纹连接件111

9.1.3螺纹连接件的常用材料和力学性能等级113

9.2螺纹连接的预紧和防松113

9.2.1螺纹连接的预紧113

9.2.2螺纹连接的防松113

9.3提高螺栓连接强度的措施115

9.3.1改善螺纹牙间的载荷分配不均的现象115

9.3.2减小螺栓的应力幅115

9.3.3减小应力集中116

9.3.4避免附加弯曲应力116

9.3.5采用合理的制造工艺117

思考题117

第10章 带传动及链传动118

10.1带传动概述118

10.1.1带传动的工作原理118

10.1.2带传动的类型和特点118

10.1.3带传动的应用118

10.2带传动工作情况分析119

10.2.1带传动的受力分析119

10.2.2带的应力分析119

10.2.3带传动的弹性滑动与失效形式120

10.3 V带传动及其选用计算121

10.3.1 V带的结构121

10.3.2普通V带规格和基本尺寸122

10.3.3普通V带带轮的结构123

10.3.4带传动的张紧装置123

10.3.5 V带传动设计计算125

10.4链传动简介131

10.4.1链传动的组成131

10.4.2链传动的类型131

10.4.3链传动的特点与应用132

思考题132

习题132

第11章 齿轮传动及蜗杆传动133

11.1齿轮传动概述133

11.2齿轮啮合的基本定律与渐开线齿廓134

11.2.1齿轮啮合的基本定律134

11.2.2渐开线齿廓134

11.3渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及基本尺寸136

11.3.1渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称136

11.3.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸136

11.4渐开线齿轮的正确啮合条件和连续传动条件138

11.4.1渐开线齿轮的正确啮合条件138

11.4.2渐开线齿轮连续传动条件139

11.5斜齿圆柱齿轮传动139

11.5.1斜齿圆柱齿轮的形成及其传动特点139

11.5.2斜齿轮的几何尺寸计算140

11.6齿轮传动的失效形式和齿轮材料142

11.6.1齿轮传动的失效形式142

11.6.2齿轮材料143

11.7锥齿轮传动简介144

11.8蜗杆传动简介145

11.8.1蜗杆传动的特点和应用145

11.8.2蜗杆传动的分类145

11.8.3蜗杆传动的失效形式与材料选择145

11.9齿轮、蜗杆和蜗轮的结构146

11.9.1齿轮结构146

11.9.2蜗杆和蜗轮的结构147

思考题148

习题148

第12章 轴与轴承149

12.1轴149

12.1.1轴的分类149

12.1.2轴常用的材料149

12.1.3轴径的初步计算150

12.1.4轴的结构设计152

12.2轴的连接153

12.2.1联轴器154

12.2.2离合器156

12.3轴承158

12.3.1滑动轴承158

12.3.2滚动轴承163

思考题168

习题169

第13章 轮系及减速器170

13.1轮系的分类及功用170

13.1.1轮系的分类170

13.1.2轮系的功用170

13.2定轴轮系的传动比171

13.3减速器173

13.3.1减速器的主要型式及应用特点173

13.3.2减速器的组成、结构和润滑174

13.3.3标准减速器175

思考题176

习题176

第4篇 压力容器及压力管道178

第14章 压力容器设计178

14.1概述178

14.1.1压力容器设计内容及有关规范178

14.1.2压力容器的总体结构及其设计特点178

14.1.3压力容器的分类179

14.1.4压力容器的设计载荷条件180

14.1.5压力容器的失效形式与设计准则180

14.1.6压力容器零部件标准的两个最基本参数——公称直径（尺寸）与公称压力181

14.2压力容器的设计计算183

14.2.1压力容器的结构183

14.2.2内压容器的设计计算185

14.2.3外压容器的设计计算192

14.3法兰密封设计198

14.3.1螺栓法兰连接结构与密封原理198

14.3.2法兰结构类型199

14.3.3法兰密封面和垫片的选择200

14.3.4法兰标准201

14.4容器支座206

14.4.1卧式容器支座206

14.4.2立式容器支座208

14.5容器开孔补强210

14.5.1容器主要的开孔装置210

14.5.2开孔补强的结构与设计210

14.6耐压试验与泄漏试验214

14.6.1耐压试验214

14.6.2泄漏试验216

思考题216

习题217

第15章 压力容器的制造、使用与管理219

15.1概述219

15.1.1国内压力容器管理方面的主要法规和条例219

15.1.2压力容器的类别划分220

15.1.3在用压力容器安全状况等级的划分222

15.2压力容器的制造管理223

15.3压力容器的使用管理224

15.3.1使用单位的主要基础工作224

15.3.2压力容器的定期检验225

思考题226

第16章 压力管道227

16.1概述227

16.1.1压力管道定义227

16.1.2压力管道的分类227

16.1.3压力管道的类别和级别划分227

16.1.4压力管道的基本组成228

16.2管道元件及其选择228

16.2.1管子及其选择228

16.2.2管件及其选择231

16.2.3阀门233

16.3管道支吊架及其选用236

16.3.1管道支吊架的分类236

16.3.2常用管道支吊架的结构特征及其应用237

16.3.3管道支吊架的选用238

16.4压力管道设计概论239

16.4.1压力管道的设计程序和主要内容239

16.4.2压力管道设计的一般原则239

16.4.3压力管道的结构设计240

16.5压力管道的制造、安装与使用管理简介241

16.5.1压力管道的制造管理241

16.5.2压力管道的安装管理241

16.5.3压力管道的使用管理241

思考题242

第5篇 过程设备概论244

第17章 传热与传质设备244

17.1换热设备244

17.1.1概述244

17.1.2管壳式换热设备246

17.1.3换热设备技术进展概述252

17.2塔设备253

17.2.1概述253

17.2.2塔设备的总体结构254

17.2.3塔设备的主要机械特征255

17.2.4塔设备设计简介256

17.2.5塔设备的技术进展概述257

思考题258

第18章 化学过程设备259

18.1概述259

18.1.1化学过程设备的应用及其特性259

18.1.2化学过程设备的类型259

18.2釜式反应设备260

18.2.1釜式反应设备的总体结构与机械特征260

18.2.2釜式反应设备的设计简介261

18.2.3釜体的结构与设计261

18.2.4传热装置262

18.2.5搅拌装置263

18.2.6传动装置264

18.2.7密封装置264

思考题265

第19章 机械过程设备266

19.1物料输送设备266

19.1.1液体输送设备266

19.1.2气体输送设备267

19.1.3固体物料输送设备268

19.2机械分离设备269

19.2.1固液分离设备270

19.2.2气固分离设备272

19.3粉体加工设备272

19.3.1粉体粉碎过程设备272

19.3.2粉体分级设备274

思考题277

附录278

附录1型钢尺寸规格表278

附录2钢板许用应力280

附录3钢管许用应力282

参考文献283