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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2篇 工程材料79

第6章 过程装备材料79

6.1 过程装备用金属材料79

6.1.1 金属材料的基础知识79

6.1.2 过程装备常用钢材83

6.1.3 铸铁87

6.1.4 有色金属及其合金88

6.2 非金属材料90

6.2.1 高分子材料91

6.2.2 陶瓷材料91

6.2.3 石墨92

6.2.4 搪瓷材料93

6.3 复合材料简介93

思考题93

第3篇 机械设计基础95

第7章 螺纹连接95

7.1 螺纹连接的基本类型和螺纹连接件95

7.1.1 螺纹连接的基本类型95

7.1.2 螺纹连接件96

7.1.3 螺纹连接件的常用材料和力学性能等级98

7.2 螺纹连接的预紧和防松98

7.2.1 螺纹连接的预紧98

7.2.2 螺纹连接的防松98

7.3 提高螺栓连接强度的措施100

7.3.1 改善螺纹牙间的载荷分配不均的现象100

7.3.2 减小螺栓的应力幅100

7.3.3 减小应力集中101

7.3.4 避免附加弯曲应力101

7.3.5 采用合理的制造工艺102

思考题102

第8章 常用机械传动103

8.1 带传动103

8.1.1 带传动概述103

8.1.2 带传动工作情况分析104

8.1.3 V带传动及其选用计算106

8.2 链传动简介117

8.2.1 链传动的组成117

8.2.2 链传动的类型117

8.2.3 链传动的特点与应用117

8.3 齿轮传动117

8.3.1 齿轮传动概述117

8.3.2 齿轮啮合的基本定律与渐开线齿廓118

8.3.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及基本尺寸120

8.3.4 渐开线齿轮的正确啮合条件和连续传动条件123

8.3.5 斜齿圆柱齿轮传动124

8.3.6 齿轮传动的失效形式和齿轮材料127

8.4 蜗杆传动简介129

8.4.1 蜗杆传动的特点和应用129

8.4.2 蜗杆传动的分类129

8.4.3 蜗杆传动的失效形式与材料选择130

思考题130

习题131

第9章 轴与轴承132

9.1 轴132

9.1.1 轴的分类132

9.1.2 轴常用的材料132

9.1.3 轴径的初步计算133

9.1.4 轴的结构设计135

9.2 轴的连接136

9.2.1 联轴器137

9.2.2 离合器139

9.3 轴承141

9.3.1 滑动轴承141

9.3.2 滚动轴承146

思考题151

习题152

第10章 轮系及减速器153

10.1 轮系的分类及功用153

10.1.1 轮系的分类153

10.1.2 轮系的功用154

10.2 定轴轮系的传动比154

10.3 减速器156

10.3.1 减速器的主要型式及应用特点156

10.3.2 减速器的组成、结构和润滑157

10.3.3 标准减速器158

思考题159

习题159

第4篇 压力容器及压力管道161

第11章 压力容器设计161

11.1 概述161

11.1.1 压力容器设计内容及有关规范161

11.1.2 压力容器的总体结构及其设计特点161

11.1.3 压力容器的分类162

11.1.4 压力容器的设计载荷条件163

11.1.5 压力容器的失效形式与设计准则163

11.1.6 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164

11.2 内压薄壁容器设计基础166

11.2.1 概述166

11.2.2 回转薄壁壳体的几何特性167

11.2.3 回转薄壁壳体的无力矩理论168

11.2.4 特殊回转薄壳中的薄膜应力170

11.2.5 回转薄壁壳体中的边缘应力173

11.3 内压薄壁容器的设计175

11.3.1 压力容器的结构175

11.3.2 内压薄壁容器的设计177

11.4 外压薄壁容器设计基础183

11.4.1 概述183

11.4.2 外压圆筒的稳定性计算184

11.5 外压容器的设计186

11.5.1 外压圆筒设计186

11.5.2 外压球壳设计191

11.5.3 外压封头设计192

11.6 法兰密封设计193

11.6.1 螺栓法兰连接结构与密封原理193

11.6.2 法兰结构类型194

11.6.3 法兰密封面和垫片的选择194

11.6.4 法兰标准196

11.7 容器支座202

11.7.1 卧式容器支座202

11.7.2 立式容器支座204

11.8 容器开孔补强206

11.8.1 容器主要的开孔装置206

11.8.2 开孔补强的结构与设计206

11.9 耐压试验与泄漏试验210

11.9.1 耐压试验210

11.9.2 泄漏试验212

思考题212

习题214

第12章 压力容器的制造、使用与管理216

12.1 概述216

12.1.1 国内压力容器管理方面的主要法规和条例216

12.1.2 压力容器的类别划分217

12.1.3 在用压力容器安全状况等级的划分219

12.2 压力容器的制造管理219

12.3 压力容器的使用管理220

12.3.1 使用单位的主要基础工作220

12.3.2 压力容器的定期检验222

思考题223

第13章 压力管道224

13.1 概述224

13.1.1 压力管道定义224

13.1.2 压力管道的分类224

13.1.3 压力管道的类别和级别划分224

13.1.4 压力管道的基本组成225

13.2 管道元件及其选择225

13.2.1 管子及其选择225

13.2.2 管件及其选择228

13.2.3 阀门230

13.3 管道支吊架及其选用233

13.3.1 管道支吊架的分类233

13.3.2 常用管道支吊架的结构特征及其应用234

13.3.3 管道支吊架的选用235

13.4 压力管道设计概论236

13.4.1 压力管道的设计程序和主要内容236

13.4.2 压力管道设计的一般原则236

13.4.3 压力管道的结构设计237

13.5 压力管道的制造、安装与使用管理简介238

13.5.1 压力管道的制造管理238

13.5.2 压力管道的安装管理238

13.5.3 压力管道的使用管理238

思考题239

第5篇 过程设备概论241

第14章 传热与传质设备241

14.1 换热设备241

14.1.1 概述241

14.1.2 管壳式热交换器243

14.1.3 换热设备技术进展概述249

14.2 塔设备250

14.2.1 概述250

14.2.2 塔设备的总体结构252

14.2.3 塔设备的主要机械特征252

14.2.4 塔设备设计简介254

14.2.5 塔设备的技术进展概述254

思考题255

第15章 化学过程设备256

15.1 概述256

15.1.1 化学过程设备的应用及其特性256

15.1.2 化学过程设备的类型256

15.2 釜式反应设备257

15.2.1 釜式反应设备的总体结构与机械特征257

15.2.2 釜式反应设备的设计简介258

15.2.3 釜体的结构与设计258

15.2.4 传热装置259

15.2.5 搅拌装置260

15.2.6 传动装置261

15.2.7 密封装置261

思考题262

第16章 机械过程设备263

16.1 物料输送设备263

16.1.1 液体输送设备263

16.1.2 气体输送设备264

16.1.3 固体物料输送设备265

16.2 机械分离设备266

16.2.1 固液分离设备267

16.2.2 气固分离设备269

16.3 粉体加工设备269

16.3.1 粉体粉碎过程设备269

16.3.2 粉体分级设备271

思考题274

附录275

附录1型钢尺寸规格表275

附录2钢板许用应力277

附录3钢管许用应力279

参考文献280