過程裝備基礎(第三版)（簡體書）

0緒論1

0.1過程工業1

0.2過程裝備1

0.2.1過程裝備的基本概念1

0.2.2過程裝備的基本要求1

0.3過程裝備基礎的主要內容2

第1篇過程裝備力學基礎

第1章引論3

1.1構件3

1.2強度、剛度與穩定性3

1.3桿件變形的基本形式4

思考題5

第2章構件受力分析與平衡理論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平面力系的簡化與平衡8

2.2.1平面匯交力系的合成與平衡8

2.2.2平面平行力系的合成與平面力偶理論9

2.2.3平面力偶系的合成與平衡10

2.2.4平面一般力系的簡化與平衡11

2.3約束和約束力13

2.4受力分析與約束力的求解15

思考題18

習題19

第3章桿件的內力分析22

3.1外力與內力的平衡內力分量22

3.2內力分析與內力圖23

3.2.1直桿受軸向拉伸或壓縮時的內力圖24

3.2.2圓軸受扭轉時的內力圖25

3.2.3平面彎曲梁的內力圖26

思考題31

習題32

第4章應力與應變34

4.1正應力與切應力34

4.2一點處應力狀態的概念35

4.3正應變與切應變37

4.4材料的力學性能及其測試37

4.4.1材料在拉伸時的力學性能38

4.4.2材料在壓縮時的力學性能41

4.5線彈性材料的物性關系42

思考題43

第5章桿件的強度與剛度計算44

5.1概述44

5.1.1強度條件44

5.1.2剛度條件44

5.2直桿軸向拉伸與壓縮時的強度與變形計算44

5.2.1直桿軸向拉伸與壓縮時的強度計算44

5.2.2直桿軸向拉伸與壓縮時的變形計算46

5.3桿件剪切時的強度計算48

5.3.1剪切的概念與實例48

5.3.2剪切與擠壓的實用計算49

5.4圓軸扭轉時的強度與剛度計算51

5.4.1圓軸扭轉時橫截面上的切應力51

5.4.2圓軸扭轉時的強度條件和剛度條件53

5.5平面彎曲梁的強度與剛度計算56

5.5.1平面彎曲梁橫截面上的正應力分析與強度計算56

5.5.2平面彎曲梁的變形計算62

5.6直桿組合變形時的強度計算67

5.6.1彎曲與拉伸(壓縮)的組合67

5.6.2彎曲與扭轉的組合68

5.7超靜定問題簡介69

5.7.1超靜定問題的概念69

5.7.2熱應力問題70

5.7.3超靜定梁71

思考題72

習題73

第2篇工程材料

第6章過程裝備材料79

6.1過程裝備用金屬材料79

6.1.1金屬材料的基礎知識79

6.1.2過程裝備常用鋼材83

6.1.3鑄鐵87

6.1.4有色金屬及其合金88

6.2非金屬材料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復合材料簡介93

思考題93

第3篇機械設計基礎

第7章螺紋連接95

7.1螺紋連接的基本類型和螺紋連接件95

7.1.1螺紋連接的基本類型95

7.1.2螺紋連接件96

7.1.3螺紋連接件的常用材料和力學性能等級98

7.2螺紋連接的預緊和防松98

7.2.1螺紋連接的預緊98

7.2.2螺紋連接的防松98

7.3提高螺栓連接強度的措施100

7.3.1改善螺紋牙間的載荷分配不均的現象100

7.3.2減小螺栓的應力幅100

7.3.3減小應力集中101

7.3.4避免附加彎曲應力101

7.3.5采用合理的制造工藝102

思考題102

第8章常用機械傳動103

8.1帶傳動103

8.1.1帶傳動概述103

8.1.2帶傳動工作情況分析104

8.1.3V帶傳動及其選用計算106

8.2鏈傳動簡介117

8.2.1鏈傳動的組成117

8.2.2鏈傳動的類型117

8.2.3鏈傳動的特點與應用117

8.3齒輪傳動117

8.3.1齒輪傳動概述117

8.3.2齒輪嚙合的基本定律與漸開線齒廓118

8.3.3漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱及基本尺寸120

8.3.4漸開線齒輪的正確嚙合條件和連續傳動條件123

8.3.5斜齒圓柱齒輪傳動124

8.3.6齒輪傳動的失效形式和齒輪材料127

8.4蝸桿傳動簡介129

8.4.1蝸桿傳動的特點和應用129

8.4.2蝸桿傳動的分類129

8.4.3蝸桿傳動的失效形式與材料選擇130

思考題130

習題131

第9章軸與軸承132

9.1軸132

9.1.1軸的分類132

9.1.2軸常用的材料132

9.1.3軸徑的初步計算133

9.1.4軸的結構設計135

9.2軸的連接136

9.2.1聯軸器137

9.2.2離合器139

9.3軸承141

9.3.1滑動軸承141

9.3.2滾動軸承146

思考題151

習題152

第10章輪系及減速器153

10.1輪系的分類及功用153

10.1.1輪系的分類153

10.1.2輪系的功用154

10.2定軸輪系的傳動比154

10.3減速器156

10.3.1減速器的主要型式及應用特點156

10.3.2減速器的組成、結構和潤滑157

10.3.3標準減速器158

思考題159

習題159

第4篇壓力容器及壓力管道

第11章壓力容器設計161

11.1概述161

11.1.1壓力容器設計內容及有關規范161

11.1.2壓力容器的總體結構及其設計特點161

11.1.3壓力容器的分類162

11.1.4壓力容器的設計載荷條件163

11.1.5壓力容器的失效形式與設計準則163

11.1.6壓力容器零部件標準的兩個基本參數——公稱直徑（尺寸）與公稱壓力164

11.2內壓薄壁容器設計基礎166

11.2.1概述166

11.2.2回轉薄壁殼體的幾何特性167

11.2.3回轉薄壁殼體的無力矩理論168

11.2.4特殊回轉薄殼中的薄膜應力170

11.2.5回轉薄壁殼體中的邊緣應力173

11.3內壓薄壁容器的設計175

11.3.1壓力容器的結構175

11.3.2內壓薄壁容器的設計177

11.4外壓薄壁容器設計基礎183

11.4.1概述183

11.4.2外壓圓筒的穩定性計算184

11.5外壓容器的設計186

11.5.1外壓圓筒設計186

11.5.2外壓球殼設計191

11.5.3外壓封頭設計192

11.6法蘭密封設計193

11.6.1螺栓法蘭連接結構與密封原理193

11.6.2法蘭結構類型194

11.6.3法蘭密封面和墊片的選擇194

11.6.4法蘭標準196

11.7容器支座202

11.7.1臥式容器支座202

11.7.2立式容器支座204

11.8容器開孔補強206

11.8.1容器主要的開孔裝置206

11.8.2開孔補強的結構與設計206

11.9耐壓試驗與泄漏試驗210

11.9.1耐壓試驗210

11.9.2泄漏試驗212

思考題212

習題214

第12章壓力容器的制造、使用與管理216

12.1概述216

12.1.1國內壓力容器管理方面的主要法規和條例216

12.1.2壓力容器的類別劃分217

12.1.3在用壓力容器安全狀況等級的劃分219

12.2壓力容器的制造管理219

12.3壓力容器的使用管理220

12.3.1使用單位的主要基礎工作220

12.3.2壓力容器的定期檢驗222

思考題223

第13章壓力管道224

13.1概述224

13.1.1壓力管道定義224

13.1.2壓力管道的分類224

13.1.3壓力管道的類別和級別劃分224

13.1.4壓力管道的基本組成225

13.2管道元件及其選擇225

13.2.1管子及其選擇225

13.2.2管件及其選擇228

13.2.3閥門230

13.3管道支吊架及其選用233

13.3.1管道支吊架的分類233

13.3.2常用管道支吊架的結構特征及其應用234

13.3.3管道支吊架的選用235

13.4壓力管道設計概論236

13.4.1壓力管道的設計程序和主要內容236

13.4.2壓力管道設計的一般原則236

13.4.3壓力管道的結構設計237

13.5壓力管道的制造、安裝與使用管理簡介238

13.5.1壓力管道的制造管理238

13.5.2壓力管道的安裝管理238

13.5.3壓力管道的使用管理238

思考題239

第5篇過程設備概論

第14章傳熱與傳質設備241

14.1換熱設備241

14.1.1概述241

14.1.2管殼式熱交換器243

14.1.3換熱設備技術進展概述249

14.2塔設備250

14.2.1概述250

14.2.2塔設備的總體結構252

14.2.3塔設備的主要機械特征252

14.2.4塔設備設計簡介254

14.2.5塔設備的技術進展概述254

思考題255

第15章化學過程設備256

15.1概述256

15.1.1化學過程設備的應用及其特性256

15.1.2化學過程設備的類型256

15.2釜式反應設備257

15.2.1釜式反應設備的總體結構與機械特征257

15.2.2釜式反應設備的設計簡介258

15.2.3釜體的結構與設計258

15.2.4傳熱裝置259

15.2.5攪拌裝置260

15.2.6傳動裝置261

15.2.7密封裝置261

思考題262

第16章機械過程設備263

16.1物料輸送設備263

16.1.1液體輸送設備263

16.1.2氣體輸送設備264

16.1.3固體物料輸送設備265

16.2機械分離設備266

16.2.1固液分離設備267

16.2.2氣固分離設備269

16.3粉體加工設備269

16.3.1粉體粉碎過程設備269

16.3.2粉體分級設備271

思考題274

附錄275

附錄1型鋼尺寸規格表275

附錄2鋼板許用應力277

附錄3鋼管許用應力279

參考文獻280