1、中國海洋大學本科生課程大綱課程名稱化工設備機械基礎 Mechanical Basis of Chemical Equipment課程代碼081104201265課程屬性專業知識課時/學分48/3課程性質必修實踐學時責任教師別海燕課外學時課程屬性：公共基礎/通識教育/學科基礎/專業知識/工作技能，課程性質：必修、選修_、課程介紹1 課程描述：化工設備機械基礎是一門綜合性很強的機械類課程。化工設備機械基礎以力學基礎、化工設備常用材料、化 工容器設訃、壓力容器的使用和管理、化工設備常用零部件為主要教學內容，以使學生掌握化工設備設計、使管 理和維護的基本指數和基本技能為教學目的，逐步培養和深化學生的工

2、程意識，提髙其分析問題和解決實際問題 的能力。為后續課程的學習打下必要的基礎，對全而提髙學生的職業素養和職業能力具有非常重要的作用。2. 設計思路：結構化學是學生從高等數學、物理相關學科向化工設備設訃應用的過渡學科。首先通過力學知識的講解，使 學生掌握受力分析的基本方法，為深入學習化工設備及其零部件的受力分析打下基礎，進而掌握基本的應力計算 和強度設訃方法。通過對化工基本材料的學習，使學生了解常用的化工設備材料，為化工設備的設計選材打下基 礎，最終掌握化工設備及苴零部件的基本設計思路和設計方法。本課程包括四部分的內容，各部分的內容和基本要求如下：化工設備及其零部件的受力這部分內容在第一至第四章

3、講授。要求學生掌握理論力學和材料力學的基本假設和 基本理論，常用化工設備及其零部件的受力分析及結構設計方法：理解機械設汁的基本要求和方法，熟悉化工容 器的應力il算和強度設計方法。化工設備材料 這部分內容主要在第七章中講授。要求重點掌握化工設備材料的種類、機械性能、編號、用途： 鋼的熱處理方法及其處理后對機械性能的影響；合金元素在合金鋼中的作用、合金鋼的分類和牌號所代表意義及 其不同品種的性能；常用的有色金屬材料的性能及英應用。化工設備傳動結構 這部分內容主要在第八至第十章中講授。要求掌握帶傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動的基本類型、 重要技術參數：帶傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動受力情況：帶傳動、齒輪傳動

4、和蝸桿傳動傳動比的汁算：帶傳動、 齒輪傳動和蝸桿傳動的失效形式及產生后果，帶傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動基本設計準則和方法。壓力容器設計 這部分內容主要分散在第十四、十五章中講授。要求了解容器結構和類型：內壓容器的分類方法: 了解不同類型封頭的結構：掌握容器機械設訃基本要求：能夠依據強度條件訃算容器壁厚的公式、了解其它因素 對厚度計算的影響。化工設備通用零部件 這部分內容主要在第十六章中講授。要求掌握公稱直徑、公稱壓力等基本概念：掌握化工 設備通用零部件、設備支座；理解法蘭聯接結構與密封原理：了解法蘭的分類及影響法蘭密封的因素：理解容器 的開孔與補強。3. 課程與其他課程的關系:本課程適宜安排在修

5、完髙等數學、機械制圖等有關基礎課課程之后開設，內容上注意與化工原理的銜接和數 學、物理結論的應用。教師在備課過程中，廣泛閱讀有關資料，緊跟學科的發展，隨時補充新的內容，使學生了 解本學科的重要進展和發展前沿。二、課程目標化工設備機械基礎主要講授化工設備及英零部件的受力，受力構件的變形規律及英強度、剛度和穩左條件， 常用材料，傳動裝置，容器機械設汁方法等內容。化工設備機械基礎旨在使學生獲得必要化工設備設訃及使用的 相關知識，逐步深化工程意識，盡量縮短工程應用與課堂學習之間的差距：明確自己所學專業在整個化工裝置中 所占地位與作用，進而增強求知欲望以及各專業配合工作的能力。到課程結束時，學生應該能夠

6、：1）掌握工程力學方而的基礎知識、材料的性能及各類材料的特點。2）學會化工設備材料的選擇方法。3）掌握內壓薄壁容器常見筒體封頭的應力汁算和強度設汁，理解容器機械設汁的基本要求和方法，了解外壓 圓筒及容器零部件的強度設汁及標準選用，理解設備結構與分類，了解附件的結構與作用。4）掌握設備選材、結構設計、強度設計、標準選用和工程繪圖等基本設汁方法，具有化工容器及設備設計的 初步能力。三、學習要求要完成所有的課程任務，學生必須：（1）按時上課，上課認真聽講，積極參與課堂討論。課堂表現和出勤率是成績考核的組成部分。（2）按時完成常規練習作業。這些作業要求學生按書而形式提交，只有按時提交作業，才能掌握課程

7、所要求的 內容。延期提交作業需要提前得到任課教師的許可。四、教學進度容 內 要 主零受析S力件E2與 伸縮 拉壓LU翳力況 件內情 構解形s簡題E平而彎 曲平面彎曲的應力計算3.5平而彎曲的應力計算公式及常用橫截而（矩形、實心圓、空 心截而）的慣性矩與抗彎截面模疑的求解方法平而彎曲的變形一一 撓度和轉角1梁的撓度和轉角的概念，采用疊加法求岀粱的變形；校核梁 剛度條件：提髙梁彎曲強度的主要途徑和提髙粱彎曲剛度的 主要途徑4剪切與 扭轉剪切與擠壓構件受力 與變形特點及其實用 計算1.5受剪切與扭轉力及變形特點：剪切和擠壓強度條件傳動軸外力矩的計算 和剪切虎克左律2扭轉受力、扭轉力矩的特點，傳動軸外

8、力矩的計算方法；扭 轉時內力：扭矩大小與方向的確怎及扭矩圖：純剪切與剪切 虎克定律的計算與應用圓軸扭轉應力分析、強 度條件和剛度條件2.5圓軸扭轉時的強度條件與剛度條件的應用5化工設 備材料碳素鋼和鑄鐵2化工設備材料的種類、機械性能、編號、用途鋼的熱處理2鋼的熱處理方法及其處理后對機械性能的影響合金鋼.有色金屬及其 合金、非金屬材料2合金元素在合金鋼中的作用、合金鋼的分類和牌號所代表意 義及苴不同品種的性能；常用的有色金屬材料的性能及英應 用6V帶傳動帶傳動的基本理論1帶傳動的類型、重要技術參數：帶傳動受力情況：帶的彈性 滑動現象及其產生原因；傳動比的計算V帶傳動的設計計算2帶傳動的失效形式及

9、產生后果，帶傳動與設計準則和阻止方 法：V帶輪的結構及張緊裝置7傳 輪 齒動齒輪傳動的基本概念、 齒廓嚙合基本左律和 漸開線齒廓的特點2齒輪傳動基本參數、受力情況：齒輪傳動的基本定律、漸開 線齒鄭滿足齒廓嚙合的基本怎律：漸開線標準齒輪的嚙合條 件和傳動比的計算齒輪傳動的特點、漸開 線齒輪的嚙合、漸開線 齒輪的切齒原理、根切 現彖和傳動精度2齒輪傳動的特點、適用場合、直齒圓柱齒輪各部分的意義； 一對漸開線齒輪正確的齒合條件；齒輪傳動訃算及受力分 析：漸開線齒輪的切齒原理.根切現象和傳動精度齒輪的失效形式和材 料選擇1齒輪的失效形式、齒輪的材料選擇8內壓容 器設計內壓容器的結構特點 及受力分析2容

10、器的結構、分類，容器的零部件標準，壓力容器的標準簡 介：受氣體內壓的殼體的受力分析及強度計算內圧薄壁殼體的厚度 設訃和封頭的厚度設 計1設計汁算中設計參數、容器厚度設計訃算：半球形封頭、半 球形封頭、碟形封頭.錐形封頭、平板封頭厚度計算公式9外壓容 器設計外壓容器的基本概念1外壓容器的失穩現象及其影響因素；臨界壓力的概念，長圓 簡.短圓筒的臨界壓力幾和臨界長度厶的計算以及影響臨 界壓力的因素外壓薄壁圓筒的厚度 設計和外壓凸形封頭 的厚度設計1外壓圓筒設計的圖算法；外壓球殼與凸形封頭（碟形封頭、 橢圓形封頭）設計的圖算法加強圈的設計1加強圈的設計理論和方法10化工設 備通用 零部件化工設備通用零

11、部件 的基本概述1公稱直徑、公稱壓力、化工設備通用零部件法蘭連接1法蘭聯接結構與密封原理：法蘭的分類：影響法蘭密封的因 素：法蘭標準及選用設備的支座1臥式容器的支座；立式容器的支座設備的開孔與附件1容器的開孔與補強；手孔與人孔：視鏡與液而計五. 參考教材與主要參考書1、選用教材湯善甫等主編，化工設備機械基礎第三版，華東理工大學出版社，2015年2、主要參考書1 陳經梅等編，化工輕工機械設訃基礎，浙江大學岀版社，1994年;2 趙 軍等編，化工設備機械基礎，化學工業岀版社，2000年：3潘永亮主編,4張新占主編,5鄭津洋主編,化工設備機械設計基礎，科學出版社，1999年: 工程力學（上人（下人西

12、北工業大學出版社，2001年。過程設備設計（第三版），化學工業出版社，2010年。61鋼制壓力容器，GB 150-20117壓力容器安全技術監察規程，2011版六、成績評定（-）考核方式 _: A.閉卷考試B.開卷考試C.論文D.考查E.其他（二）成績綜合評分體系：成績綜合評分體系比例1.課堂表現、岀勤102.作業203.期末考試成績70總計100附：作業和平時表現評分標準1）作業的評分標準作業的評分標準得分1嚴格按照作業要求并及時完成，基本概念淸晰，解決問題的方案正確、合理，能提出不同 的解決問題方案。90-100 分2.基本按照作業要求并及時完成，基本概念基本淸晰，解決問題的方案基本正確、基本合理。70-80 分3.不能按照作業要求，未及時完成，基本概念不淸晰，解決問題的方案基本不正確、基本不 合理。40-60 分4.不能按照作業要求，未及時完成，基本概念不淸晰，不能制泄正確和合理解決問題的方案。030分2）課堂討論及平時表現評分標準課堂討論、平常表現評分標準得分1.資料的查閱、知識熟練運用，積極參與討論、能闡明自己的觀點和想法，能與其他同學合 作、交流，共同解決問題。90-100 分2.基本做到資料的査閱、知識的運用，能參與討論、能闡明自己的觀點和想法，能與其他苴 他同學合作、交流，共同解決問題。70-80 分3做到一些資料的査閱和知識的運用參與討論一般