化工设备机械基础第六版课件

《化工设备机械基础》习题解答

第一章 化工设备材料及其选择

一. 名词解释 A组：

1.蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。或者金属在高温和应力的作用下

逐渐产生塑性变形的现象。

2.延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率。

3.弹性模数(E)：材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即σ=Eε,比例系数E为弹性模数。 4.硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。

5.冲击功与冲击韧性：冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。冲击韧性是材料在外加动载荷突然

袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。

6.泊桑比（μ）：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。对于钢材，μ=0.3 。 7.耐腐蚀性：金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。 8.抗氧化性：金属和合金抵抗被氧化的能力。

9.屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。它代表材料抵抗产生塑性

变形的能力。

10.抗拉强度：金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。

B组：

1.镇静钢： 镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂 Si, Al等完全脱氧脱氧，是

教 案 用 纸 附 页 教 学 内 容、 方 法、 过 程

一、组织教学 1、检查学生出勤情况和学习用具准备情况。 （约2分钟） 2、安定课堂秩序，集中学生注意力。 二、复习导入 （约10分钟） 以提问的形式 一、电弧引燃两种方式? 引弧的操作方法有直击法和划擦法两种。 二、运条的三种运动方式？ 检查学生上次 1、焊条送进运动 课学习效果。 三、讲授新课 （约70分钟） 重点内容 2、焊条沿焊接方向移动 3、焊条横向摆动 §3-4气焊与气割 一、气焊 气焊——利用气体火焰作热源的一种熔焊方法。 多媒体演示气焊的加工视频配合教师详细讲解，直观生动

- 1 -

教 案 用 纸 附 页 教 学 内 容、 方 法、 过 程

激发学生学习兴趣。 气焊的原理 1．气焊的设施 气焊常用的可燃气体是乙炔气（C2H2）。 使用的助燃气体是氧气（O2） 。 （1）氧气和氧气瓶 - 2 - 教 案 用 纸 附 页 教 学

机械制造工艺基础 第六版 教案

教 教 一、组织教学 (约 2 分钟)

案 用

纸

附 页

学 内 容、 方 法、 过 程

1、检查学生出勤情况和学习用具准备情况。 2、安定课堂秩序，集中学生注意力。

二、复习导入 (约 10 分钟) 以提问的形式 检查学生上次 课学习效果。

一、电弧引燃两种方式? 引弧的操作方法有直击法和划擦法两种。 二、运条的三种运动方式？ 1、焊条送进运动 2、焊条沿焊接方向移动 3、焊条横向摆动

三、讲授新课 (约 70 分钟)

§3-4 气焊与气割 一、气焊 气焊——利用气体火焰作热源的一种熔焊方法。

重点内容 多媒体演示气 焊的加工视频 配合教师详细 讲解， 直观生动-1-

机械制造工艺基础 第六版 教案

教 教 激发学生学习 兴趣。

案 用

纸

附 页

学 内 容、 方 法、 过 程

气焊的原理

1.气焊的设施 气焊常用的可燃气体是乙炔气(C2H2) 。 使用的助燃气体是氧气(O2) 。

(1)氧气和氧气瓶-2-

机械制造工艺基础 第六版 教案

教 教

案 用

纸

附 页

学 内 容、 方 法、 过 程

1)氧气。氧气是助燃剂，与乙炔混合燃烧时，能产生大量的热 量。 2)氧气瓶。氧气瓶是储存高压氧气的圆柱形容器，外表漆成天 蓝色作为标志，最高压力为 14

简要介绍

绪

论

化学工业与过程工业、化工机械与过程机 械 化工机械是指用于化工生产的各种机械 处理介质：气、液、固 一定条件下使化工原料发生化学变化和物 理变化，进而得到所需物质的生产过程 过程：无论生产过程简单还是复杂均需要 在一定的设备装置中进行 作用：输送、贮运、反应等

简要介绍

化工生产对化工设备的基本要求

化工生产是以流程性物料(气体、液体、 粉体)为原料，以化学处理和物理处理为 手段，以获得设计规定的产品为目的的工 业生产。化工生产过程不仅取决于化学工 艺过程，而且与化工机械装备密切相关。 化工机械是化工生产得以进行的外部条件。 如介质的化学反应，由反应器提供符合反 应条件要求的空间；质量传递通常在塔设 备中完成；

简要介绍

热量传递一般在换热器中进行；能量转换 由泵、压缩机等装置承担。同时化工机械 技术的发展和进步，又能促进新工艺的诞 生和实施，如大型压缩机和超高压容器的 研制成功，使人造金刚石的构想变为现实， 使高压聚合反应得以实现。所以，先进的 化工机械，一方面为化学工艺过程服务， 另一方面又促进化学工艺过程的发展。

简要介绍

甲醛生产二甲醚空 气

压缩机

压缩机

反 应 器(

冷 却 塔(

吸 收 塔

离 子 交 换 塔离 子 交 换

《机械设计基础》知识要点绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械第1 章：1）运动副的概念及分类

2）机构自由度的概念

3）机构具有确定运动的条件

4）机构自由度的计算第2 章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。

2）四杆机构极限位置的作图方法

3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。

4）按给定行程速比系数设计四杆机构。

第3 章：1）凸轮机构的基本系数。

2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。

3）凸轮机构的压力角概念及作图。

第4 章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。

2）渐开线的性质。

3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。

4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p / n的推导过程。

5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。

第5 章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。

2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。

第9 章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。了解：常用材料的牌号和名称。

第10章：1）螺纹参数d、d“ d2、P、S、2、a、B及相互关系。

2）掌握：螺旋

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与思路。 （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与总体结构； 2、了解管壳式换热器的形式与总体结构； 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与防振；

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

《化工设备机械基础》习题解答

二、填空题

1、钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径是指它们的（ 内）径。 2、无缝钢管做筒体时，其公称直径是指它们的（ 外）径。 3、查手册找出下列无封钢管的公称直径DN是多少毫米？ 规格 DN（mm） PN（Mpa） PN（Mpa） 0.25 0.1 Φ14×3 10 0.60 0.25 Φ25×3 20 1.0 0.40 1.6 0.60 Φ45×3.5 40 2.5 1.0 Φ57×3.5 50 4.0 1.6 6.4 2.5 Φ108×4 100 4.0 4、压力容器法兰标准中公称压力PN有哪些等级？ 5、管法兰标准中公称压力PN有哪些等级？ 第三章 内压薄壁容器的应力分析

一、名词解释 A组：

⒈薄壁容器：容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于0.1的容器。

⒉回转壳体：壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线旋转360°而成的壳体。 ⒊经线：若通过回转轴作一纵截面与壳体曲面相交所得的交线。

⒋薄膜理论：薄膜应力是只有拉压正应力没有弯曲正应力的一种两向应力状态，也称为无力矩理论。

⒌第一曲率半径：中间面上任一点M处经线的曲率半径。 ⒍小位移假设：壳体受力以后，各点位

化工设备机械基础复习题

一、填空题

1、强度是指构件＿＿＿＿的能力。 2、刚度是指构件＿＿＿＿的能力。

3、稳定性是指构件＿＿＿＿平衡状态的能力。

4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于＿＿＿＿。

5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为＿＿ 6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要＿＿＿＿。

7、在轴向拉伸式压缩时，杆件不但有＿＿＿＿变形，同时＿＿＿＿也发生变形。

8、扭转是＿＿＿＿的又种变形方式。

9、η=Gr称为＿＿＿＿虎克定律。

10、弯曲是工程实际中最常见的一种＿＿＿＿变形形式。 11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为＿＿＿＿。 12、外伸梁是简支梁的一端或＿＿＿＿伸出支座之外。 13、悬臂梁是梁的一端固定，另一端＿＿＿＿。 14、最大拉应力理论又称＿＿＿＿强度理论。

15、最大伸长线应变理论又称＿＿＿＿强度理论。 16、最大剪应力理论又称＿＿＿＿强度理论。

17、形状改变比能理论，又称＿＿＿＿强度理论。

18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为＿＿＿＿应力。 19、硬度是用来＿＿＿＿固体材料软硬程度的力学性能指标。 20、裂纹

机械原理(第六版)孙恒-陈作模 题解分析

目 录

第二章 机 构 的 结 构 分 析

第三章 平 面 机 构 的 运 动 分 析

第六章 机 械 的 平 衡

第七章 机械的运转及其速度波动的调节

第八章 平 面 连 杆 机 构 及 其 设 计

第九章

凸 轮 机 构 及 其 设 计

第第十十章章 齿齿 轮轮 机机 构构 及及 其其 设设 计计

第十一章 齿 轮 系 及 其 设 计

第二章 机 构 的 结 构 分 析

正确计算运动副的数目时要着重考虑以下几种情况:

1) 复合铰链问题。杆状构件构成的复合铰链比较明显，而由齿轮、凸轮及机架等构件构成的

复合铰链则容易被忽略。

2) 若两构件在多处构成导路平行的移动副，则只能算一个移动副，若两构件在多处构成法线

方向重合的高副，则只能算一个高副。

3) 若两齿轮的中心距受到约束而不变时，两齿轮的轮齿齿廓之间存在间隙，只能有一侧参加

接触，故只能算一个高副；若两齿轮在重力或其它外力作用下，中心距可变，两齿轮的轮齿齿廓之间相互靠紧，

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20