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2、械械基础教教学大纲纲课程名称称：化工工（制药药）设备备机械基基础课程类型型：必修修课总 学 时： 45 讲讲课学时时：455 学学分：22.5学学分适用专业业：化学学工程与与工艺 制药药工程 先修课程程：大学学物理、画法几何、机械制图一、课程程的性质质、目的的和任务务化工（制制药）设设备机械械基础是是一门非非机械类类专业的的重要的的技术基基础课，授授课对象象为化学学工程与与工艺和和制药工程程等专业业，通过过本课程程的教学学，要求求学生对对杆件类类工程材材料的强强度、刚刚度和稳稳定问题题有明确确的基本本概念，必必要的基基础知识识，一定定的工程程实际计计算能力力以及初初步的分分析能力力和实践践能力
3、，使使学生掌掌握化工工设备基基本常识识、压力力容器的的基本理理论、压压力容器器的设计计规范、简简单压力力容器的的设计，把把学生培培养成既既懂工艺艺又懂设设备的化化工（制制药）工工程技术术人员，为学习习后续课课程以及及工程技技术提供供必要的的基础。二、教学学基本要要求通过本课课程的教教学，要要求学生生掌握工工程力学学方面的的基础知知识、材料的的性能及及各类材材料的特特点；学学会化工工设备材材料的选选择方法法；掌握握内压薄薄壁容器器常见筒筒体封头头的应力力计算和和强度设设计，理理解容器器机械设设计的基基本要求求和方法法，了解解外压圆圆筒及容容器零部部件的强强度设计计及标准准选用，理解设设备结构构与
4、分类类，了解解附件的的结构与与作用。 三、课程程教学内内容及教教学基本本要求教学内容容教学要求求第一篇 静力分分析第一章 基本概概念受受力图刚体的概概念，力的概概念，平衡的的概念，约束与与约束力力。物体的的受力分分析受受力图要求了解解静力学学分析中中所用的的力学模模型是刚刚体，理理解刚体体的概念念。要求理解解力的概概念，掌掌握力的的三要素素。要求掌握握二力平平衡条件件，不平平行的三三力平衡衡条件，加加减平衡衡力系原原理。要求了解解什么叫叫约束以以及被约约束物体体；掌握握几种典典型的约约束及其其约束性性质，约约束反力力。要求掌掌握物体体受力分分析，会会画物体体受力图图。第二章 简单力力系平面汇交
5、交力系的的简化与与平衡条条件，力偶平面力力偶系的的简化与与平衡条条件要求理解解平面汇汇交力系系的概念念；掌握握平面汇汇交力系系的简化化及其平平衡条件件，合力力投影定定理，如如何求解解平面汇汇交力系系的平衡衡问题。要求理解解力对点点之矩，力力偶与力力偶的性性质；掌掌握平面面力偶系系的简化化及其平平衡条件件，如何何求解平平面力偶偶系的平平衡问题题。第三章 平面任任意力系系力向一点点平移，平面力力系的简简化，平面力力系的平平衡条件件要求掌握握力向一一点平移移定理。要求掌握握平面任任意力系系的概念念；掌握握平面任任意力系系的简化化，合力力矩定理理，固定定端约束束。要求掌握握平面任任意力系系的平衡衡条件
6、，如如何求解解平面任任意力系系的平衡衡问题。第二篇 材料力力学第四章 轴向拉拉伸与压压缩拉、压杆杆的内力力与应力力，拉、压压杆的强强度计算算，拉、压压杆的变变形计算算，材料在在拉伸、压压缩时的的机械性性能，*拉、压压杆的简简单静不不定问题题。要求了解解轴力和和应力的的概念，掌掌握轴力力图的画画法，掌掌握拉、压压杆的应应力计算算。要求掌握握拉、压压杆的强强度条件件以及三三类强度度问题。要求掌握握胡可定定律，拉拉、压杆杆的变形形计算，应应力应应变关系系。要求了解解低碳钢钢和铸铁铁材料在在拉伸时时的力学学性能、理理解相应应的强度度指标和和塑性指指标，应应力应应变曲线线，了解解低碳钢钢和铸铁铁材料在在
7、压缩时时的力学学性能，了了解应力力集中的的概念，温温度等因因素对材材料机械械性能的的影响。*解决此此类问题题的关键键是正确确分析并并建立变变形协调调条件，要要弄清解解决超静静定问题题的方法法和步骤骤，使学学生初步步了解材材料力学学是如何何处理问问题的。第五章 扭转引言，外外力偶矩矩扭矩矩扭矩矩图，圆轴扭扭转时横横截面上上的应力力分析，圆轴扭扭转时的的强度计计算，圆轴扭扭转时的的变形与与刚度计计算要求理解解什么是是轴的扭扭转变形形。要求了解解外力偶偶矩和扭扭矩的概概念，掌掌握扭矩矩图的画画法。要求了解解纯剪切切的概念念，圆轴轴扭转时时应力计计算公式式的导出出；掌握握剪切虎虎克定律律，剪应应力互等
8、等定理；掌握圆圆轴扭转转时的应应力计算算。要求掌握握圆轴扭扭转时的的强度计计算。要求了解解相对扭扭转角和和单位长长度扭转转角的概概念；掌掌握圆轴轴扭转时时的变形形和刚度度计算方方法。第六章 弯曲应应力分析析与强度度计算引言，梁梁的内力力剪剪力与弯弯矩，纯弯梁梁横截面面上的正正应力分分析，纯弯应应力公式式的应用用，弯曲强强度计算算，弯曲应应力与强强度计算算例题要求了解解工程中中的弯曲曲问题；理解平平面弯曲曲。要求了解解剪力和和弯矩的的概念，熟熟练掌握握计算指指定截面面上的剪剪力和弯弯矩的方方法，弄弄清剪力力和弯矩矩的正负负规定；能够根根据剪力力方程和和弯矩方方程绘制制剪力图图和弯矩矩图。能能够熟
9、练练应用剪剪力、弯矩和分分布载荷荷集度之之间的关关系来绘绘制或检检查剪力力图和弯弯矩图。要求了解解纯弯曲曲、横力力弯曲、平平面弯曲曲、中性性层、中中性轴的的概念；了解纯纯弯曲时时正应力力公式的的推导过过程。掌掌握纯弯弯曲正应应力计算算公式。要求了解解纯弯曲曲时正应应力公式式的使用用条件和和适用范范围。要求掌握握弯曲强强度计算算及其强强度计算算的三类类问题。要求掌握握弯曲应应力与强强度计算算问题的的解题方方法，一一般步骤骤，解题题技巧。第三篇 压力力容器部部分第七章 压力容容器概述述容器的结结构与分分类，容器机机械设计计的基本本要求，容器的的标准化化设计，化工容容器常用用金属材材料的基基本性能能
10、要求掌握握常用的的压力容容器基本本结构和和基本分分类方法法。要求了解解压力容容器机械械设计的的基本要要求。要求了解解压力容容器设计计方面的的标准化化设计方方法。要求了解解压力容容器常用用材料的的基本性性能。第八章 内压薄薄壁容器器设计基基础回转壳体体的几何何特征回回转壳体体薄膜应应力分析析，典型回回转壳体体的应力力分析，内压圆圆筒边缘缘应力的的概念要求对回回转壳体体的几何何特征求求有所了了解，理理解第一一与第二二曲率半半径。要求对回回转壳体体薄膜应应力分析析方法有有所了解解。要求对典典型回转转壳体的的应力分分析有所所了解。要求了解解边缘应应力的概概念。第九章 内压薄薄壁圆筒筒和球壳壳设计概述，
11、内内压薄壁壁圆筒和和球壳强强度计算算，容器的的压力试试验要求对压压力容器器的设计计有个全全面的了了解。要求掌握握圆筒和和球壳容容器的强强度计算算方法。要求对压压力容器器压力试试验的概概念、要要求、方方法有所所了解。第十章内内压容器器封头的的设计凸形封头头，堆形封封头，平板封封头，封头的的结构特特性及选选择要求对压压力容器器凸形封封头的设设计有所所了解。要求对压压力容器器堆形封封头的设设计有所所了解。要求对压压力容器器平板封封头的设设计有所所了解。要求理解解压力容容器封头头的结构构特性和和选择方方法。第十一章章 外外压容器器设计基基础概述，临临界压力力，外压容容器设计计方法及及要求，外压球球壳与
12、凸凸形封头头的设计计，加强圈圈的作用用与结构构要求了解解压力容容器外压压失稳、圆圆筒失稳稳形式的的分类。要求了解解临界压压力、长长短和刚刚性圆筒筒的概念念，了解解长、短短圆筒和和刚性圆圆筒临界界压力的的理论计计算公式式，了解解影响理理解压力力的因素素。要求掌握握外压圆圆筒厚度度设计方方法的步步骤。要求了解解外压球球壳与凸凸形封头头的设计计方法。要求对加加强圈的的作用与与结构有有所了解解。第十二章章 容容器零部部件法兰连接接，容器支支座，容器的的开孔补补强，容器附附件要求对法法兰连接接的结构构、法兰兰结构的的分类、影影响法兰兰密封的的因素、法法兰标准准、法兰兰选用有有所了解解。要求对卧卧式容器器
13、支座、立立式容器器支座有有所了解解。要求对开开孔补强强的设计计原则与与补强结结构、适适用的开开孔范围围、不另另行补强强的最大大开孔直直径、等等面积补补强的设设计方法法有所了了解。要求对接接管、凸凸缘、手手孔、人人孔、视视镜、液液面计、设设备吊耳耳有所了了解。第四篇 机械传动动部分第十三章章 带带传动概述，带带传动的的基本理理论，带带传动的的设计，带带轮的结结构及张张紧装置置要求对带带传动的的类型和和优缺点点有所了了解。要求掌握握带传动动的受力力分析、应应力分析析，了解解带的弹弹性滑动动和失效效形式与与设计准准则。要求了解解带传动动的设计计过程。要求对带带轮的结结构及张张紧装置置有所了了解。第十
14、四章章 齿齿轮传动动概述，齿齿廓啮合合基本定定理和渐渐开线齿齿廓的特特点，齿齿轮的失失效形式式和材料料选择，直直齿圆柱柱齿轮传传动的强强度计算算要求对齿齿轮传动动的分类类和优缺缺点有所所了解。要求掌握握齿廓啮啮合基本本定理和和渐开线线齿廓的的特点。要求了解解齿轮失失效的主主要形式式和失效效原因及及齿轮材材料。要求了解解齿轮传传动的受受力分析析、计算算载荷和和轮齿的的接触疲疲劳强度度计算。四、课程程教学的的重点和和难点第一篇 静力分分析第一章 基本概概念受受力图本章重点点是静力力学公理理，约束束及约束束反力的的概念，物物体受力力分析及及受力图图。本章难点点是：约约束反力力的确定定以及物物体受力力
15、分析。第二章 简单力力系本章重点点是平面面汇交力力系及其其平衡条条件，平平面力偶偶系及其其平衡条条件，如如何求解解平面简简单力系系的平衡衡问题。本章难点点是平面面力偶系系及其平平衡条件件。第三章 平面任任意力系系本章重点点是平面面任意力力系的简简化和平平衡条件件，会求求解平面面任意力力系的平平衡问题题，求解解未知力力。本章难点点是平面面任意力力系的平平衡问题题。第二篇 材料力力学通过学习习本篇，使使学生对对构件的的强度、刚刚度和稳稳定性问问题有所所认识。对对材料的的基本变变形形式式有初步步的了解解。掌握握内力 应力的的基本概概念和求求内力的的基本方方法截面法法。第四章 轴向拉拉伸与压压缩本章重
16、点点是拉、压压杆的内内力，应应力和变变形，胡胡克定律律，材料料的力学学性能，应应力集中中的概念念。本章难点点是拉压压超静定定问题。第五章 扭转本章重点点是剪切切虎克定定律，剪剪应力互互等定理理，圆轴轴扭转时时的内力力、应力力和变形形的计算算及圆轴轴扭转时时的强度度条件和和刚度条条件。本章难点点是扭矩矩图的画画法、圆圆轴扭转转时的强强度计算算和刚度度计算。第六章 弯曲应应力分析析与强度度计算本章重点点是绘制制剪力图图和弯矩矩图，弯弯曲正应应力及按按正应力力进行强强度计算算。本章难点点是绘制制剪力图图和弯矩矩图，弯弯曲正应应力及按按正应力力进行强强度计算算。第三章 压力力容器部部分第七章 概述述本
17、章重点点是压力力容器的的结构与与分类。第八章 内压薄薄壁容器器设计基基础本章的重重点内容容是：掌掌握典型型压力容容器的应应力分析析。本章的难难点是回回转壳体体薄膜应应力分析析。第九章 内压压薄壁圆圆筒和球球壳设计计本章的重重点内容容是：内内压薄壁壁圆筒和和球壳的的强度计计算。第十章 内压压容器封封头的设设计本章的重重点内容容是：封封头的结结构特性性及其选选择。第十一章章 外外压容器器设计基基础本章的重重点内容容是：外外压容器器的设计计方法。第十二章章 容容器零部部件本章的重重点内容容是：法法兰连接接。第四篇 机械传传动部分分第十三章章 带带传动本章重点点：带传传动的优优缺点。本章难点点：带传传
18、动的受受力分析析、应力力分析。第十四章章 齿齿轮传动动本章重点点：齿轮轮传动的的优缺点点，齿廓廓啮合基基本定理理和渐开开线齿廓廓的特点点。本章难点点：齿轮轮传动的的受力分分析、应应力分析析。五、实践践环节 独立开课课六、教学学内容学学时分配配一览表表教学内容容理论学时时实践学时时建议的教教学组织织形式、方方法、手手段绪论及第第一章 基本概概念受受力图2讲课第二章 简单力力系2讲课第三章 平面任任意力系系3讲课，习习题课第四章 轴向拉拉伸与压压缩4讲课，习习题课第五章 扭转4讲课，习习题课第六章 弯曲应应力分析析与强度度计算4讲课，习习题课第七章 压力力容器概概述2讲课第八章 内压薄薄壁容器器设
19、计基基础4讲课第九章 内压薄薄壁圆筒筒和球壳壳设计4讲课，习习题课第十章 内压容容器封头头的设计计2讲课第十一章章 外压压容器设设计基础础4讲课第十二章章 容器器零部件件2讲课第十三章章 带传传动4讲课第十四章章 机械械传动4讲课合计45七、考核核方式1本课课程为必必修考试试科目；2本课课程采用用总评成成绩评定定方法，期期末考试试卷面成成绩占770%，平平时成绩绩占300%。八、参考考书目1建议议教材化工设设备机械械基础，化化工出版版社，赵赵军等编编，第一一版。2参考考书目工程力力学（静静力学与与材料力力学），机机械工业业出版社社，范钦钦珊，蔡蔡新编，第第二版。工程力力学，大大连理工工大学出出版社，银银建中编编，第一一版。工程力力学（静静力学与与材料力力学），高高等教育育出版社社，单辉辉祖，谢谢传锋编编，第一一版。3、有关关说明（教教学建议议）本大纲是是参照全全日制高高等学校校的教学学大纲制制定的。本本大纲只只作为教教学指导导性文件件，大纲纲中列出出的基本本内容和和基本要要求，各各教学环环节的安安排及先先后次序序可根据据具体情情况进行行安排。大纲制订订人：肖肖美添制订日期期：20009.09.01