1、化工機(jī)械與設(shè)備課程教學(xué)大綱（總學(xué)時(shí)數(shù)：32，學(xué)分?jǐn)?shù)：2）一、課程的性質(zhì)、任務(wù)和目的化工機(jī)械與設(shè)備是化工工程與工藝專業(yè)一門綜合性的機(jī)械類技術(shù)課程，包括工程力學(xué)基礎(chǔ)（靜力學(xué)、材料力學(xué)）、化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和機(jī)械傳動(dòng)三大部分。通過(guò)對(duì)本課程的教學(xué)，使學(xué)生掌握相關(guān)的基本理論、基本知識(shí)以及設(shè)計(jì)的基本方法，為從事化工設(shè)備機(jī)械的設(shè)計(jì)、使用、管理和維護(hù)打下基礎(chǔ)。二、課程基本內(nèi)容和要求（一）物體的受力分析和靜力平衡方程1. 力、剛體、平衡以及二力構(gòu)件的概念，靜力學(xué)公理（平衡原理或定律）（理解）2. 約束與約束反力，受力圖（理解）3. 力的投影和合力投影定理（掌握）4. 力矩與力偶，力的平移（掌握）5. 平面力系的簡(jiǎn)

2、化，合力矩定理（掌握）6. 平面力系的平衡方程及應(yīng)用（了解）7. 空間力系，力對(duì)軸之矩，空間力系的平衡方程及應(yīng)用（掌握）重點(diǎn)：受力圖和力系平衡方程的應(yīng)用難點(diǎn)：約束、約束反力和一般力系的簡(jiǎn)化（二）拉伸、壓縮與剪切1. 軸向拉伸與壓縮桿件的受力與變形特點(diǎn)，軸力、應(yīng)力、應(yīng)變的概念及其計(jì)算，虎克定律（掌握）2. 材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能（理解）3. 拉伸和壓縮的強(qiáng)度計(jì)算，許用應(yīng)力和安全系數(shù)（掌握）4. 應(yīng)力集中的概念（理解）5. 剪切、擠壓的概念及其強(qiáng)度計(jì)算，焊縫的計(jì)算（掌握）重點(diǎn)：軸力、應(yīng)力、應(yīng)變和截面法的概念，拉伸與壓縮的強(qiáng)度計(jì)算，剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算難點(diǎn)：分析低碳鋼在受力和變形過(guò)程中所表現(xiàn)的

3、力學(xué)性質(zhì)（三）扭轉(zhuǎn)1. 外力偶矩的計(jì)算，扭矩及扭矩圖（掌握）2. 剪應(yīng)力互等定理和剪切虎克定律，剪應(yīng)變（理解）3. 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)剪應(yīng)力計(jì)算及剪應(yīng)力分布情況（掌握）4. 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算（掌握）5. 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度計(jì)算（掌握）重點(diǎn)：應(yīng)用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、剛度條件進(jìn)行圓軸的設(shè)計(jì)和校核難點(diǎn)：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和應(yīng)力分析（四）彎曲桿件彎曲受力和變形的特點(diǎn)，梁的支座及梁的基本形式（理解）2. 梁彎曲時(shí)橫截面上內(nèi)力（剪力Q和彎矩M）的求取以及Q圖和M圖的畫法（掌握）3. 彎曲正應(yīng)力的求取和彎曲正應(yīng)力分布情況以及慣性矩的計(jì)算（掌握）4. 彎曲正應(yīng)力的強(qiáng)度條件及應(yīng)用（掌握）5. 彎曲變形，梁的撓度和截面轉(zhuǎn)角的

4、求取，梁的剛度條件及應(yīng)用（掌握）6. 提高梁彎曲強(qiáng)度和剛度的措施（掌握）重點(diǎn)：梁彎曲正應(yīng)力計(jì)算及強(qiáng)度條件的應(yīng)用；梁彎曲變形計(jì)算及剛度條件的應(yīng)用難點(diǎn)：剪力圖、彎矩圖以及梁正應(yīng)力的分析（五）應(yīng)力狀態(tài)分析、強(qiáng)度理論和組合變形1. 一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)，主應(yīng)力、主平面的定義以及應(yīng)力狀態(tài)的分類（理解）2. 平面應(yīng)力狀態(tài)時(shí)任意斜截面上的應(yīng)力、主平面和主應(yīng)力以及極值剪應(yīng)力（理解）3. 三向應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)介和廣義虎克定律（理解）4. 幾個(gè)強(qiáng)度理論的觀點(diǎn)和相當(dāng)應(yīng)力（ri）的計(jì)算及應(yīng)用（掌握）5. 桿件在彎曲與拉伸（或壓縮）組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算，圓軸在扭轉(zhuǎn)與彎曲組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算（掌握）重點(diǎn)：一點(diǎn)主應(yīng)力狀態(tài)的概念，平面應(yīng)力

5、狀態(tài)時(shí)主平面和主應(yīng)力以及極值剪應(yīng)力；強(qiáng)度理論及應(yīng)用；不同組合變形的強(qiáng)度計(jì)算方法難點(diǎn)：強(qiáng)度理論及應(yīng)用；不同組合變形的強(qiáng)度計(jì)算方法（六）疲勞1. 交變應(yīng)力和疲勞的概念（了解）2. 持久極限及其影響因素（了解）3. 提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的措施（了解）重點(diǎn)：提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的措施難點(diǎn)：持久極限及其影響因素（七）化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概述1. 容器的結(jié)構(gòu)和分類（了解）2. 容器機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求（掌握）3. 容器的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)（掌握）4. 化工容器常用金屬材料的基本性能（了解）。重點(diǎn)：容器機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求難點(diǎn)：容器的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)（八）內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1. 回轉(zhuǎn)殼體的幾何特性（了解）2. 回轉(zhuǎn)殼體薄膜應(yīng)力的計(jì)算及

6、其適用條件（了解）3. 典型回轉(zhuǎn)殼體（圓筒、球殼、橢圓殼、錐殼等）薄膜應(yīng)力的求?。私猓?. 內(nèi)壓圓筒邊緣應(yīng)力的概念、特點(diǎn)以及對(duì)它的處理（理解）重點(diǎn)：典型回轉(zhuǎn)殼體的應(yīng)力分析難點(diǎn)：回轉(zhuǎn)殼體薄膜應(yīng)力分析（九）外壓容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1. 了解外壓容器的失效形式和分類（了解）2. 臨界壓力的概念，長(zhǎng)圓筒、短圓筒的臨界壓力Pcr和臨界長(zhǎng)度Lcr的計(jì)算以及影響臨界壓力的因素（理解）3. 了解外壓圓筒設(shè)計(jì)的圖算法（了解）4. 了解外壓球殼與凸形封頭（碟形封頭、橢圓形封頭）設(shè)計(jì)的圖算法（了解）重點(diǎn)：外壓圓筒與橢圓形封頭設(shè)計(jì)的圖算法難點(diǎn)：圖算法原理（十）容器零部件1. 法蘭連接的組成、密封原理，法蘭的結(jié)構(gòu)與分類，影響

7、法蘭密封的因素，法蘭標(biāo)準(zhǔn)以及選用法蘭標(biāo)準(zhǔn)的主要參數(shù)（了解）2. 支座的分類和結(jié)構(gòu)（了解）3. 容器開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)原則、補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的形式、適用的開(kāi)孔范圍和不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大開(kāi)孔直徑（掌握）4. 容器附件。重點(diǎn)：容器開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)原則、補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的形式難點(diǎn)：法蘭的結(jié)構(gòu)與分類，影響法蘭密封的因素（十）傳動(dòng)1. 了解除齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和分類（了解）2. 蝸桿傳動(dòng)的組成、特點(diǎn)和類型（了解）3. 輪系的功用和分類，定軸輪系及其傳動(dòng)比，周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)；比減速器的類型，減速器的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑（了解）4. 軸、鍵與聯(lián)軸器（了解）重點(diǎn)：各種傳動(dòng)的特點(diǎn)難點(diǎn)：各種傳動(dòng)的特點(diǎn)三、學(xué)時(shí)分配表序 號(hào)內(nèi) 容講 授課內(nèi)實(shí)驗(yàn)小計(jì)1物體的受力

8、分析和靜力平衡方程332拉伸、壓縮與剪切333扭轉(zhuǎn)334彎曲335應(yīng)力狀態(tài)分析、強(qiáng)度理論和組合變形446疲勞117化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概述228內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)339外壓容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4410容器零部件4411復(fù)習(xí)考試22合 計(jì)3232四、有關(guān)說(shuō)明（一）先修課程：大學(xué)物理、化工原理、化工工藝制圖等。（二）教學(xué)建議1. 本課程的教學(xué)應(yīng)貫徹應(yīng)用性原則和重視素質(zhì)培養(yǎng)原則。要求理論分析與設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，理論教學(xué)主要是講清概念，學(xué)會(huì)應(yīng)用，對(duì)數(shù)學(xué)推導(dǎo)一般不作演繹。要重視分析實(shí)例、課堂討論、習(xí)題等教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)將課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。2. 工程力學(xué)是課程教學(xué)的核心內(nèi)容，是學(xué)好其他部分內(nèi)容的基礎(chǔ)，應(yīng)著重抓好。其余教學(xué)內(nèi)容則可根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)和安排學(xué)時(shí)（或?qū)W分）的多少選擇講授。對(duì)化工工藝專業(yè)則要抓好化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。講課要結(jié)合化工行業(yè)的實(shí)際，并允許對(duì)教學(xué)內(nèi)容做必要調(diào)整和組合。3. 考核方式以閉卷或開(kāi)卷考試為主，平時(shí)成績(jī)?cè)谄谠u(píng)成績(jī)中應(yīng)占有一定的比重。4. 在教學(xué)方法和手段等方面，充分利用多媒體、投影、教學(xué)錄像等輔助教