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过程装备基础 第3版 [朱孝钦 主编]
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资料介绍
过程装备基础 第3版
作者：朱孝钦 主编
出版时间：2017年版
内容简介
全书内容分为5篇： 绪论简要地介绍过程装备的基本概念和范畴，是过程装备的共性基础知识，第1篇过程装备力学基础，主要介绍过程装备技术中涉及的力学基础知识和基本工程计算，第2篇工程材料，简明扼要地介绍常用材料的性能、牌号和用途以及钢的热处理等基础知识，第3篇机械设计基础，主要从传递动力的角度介绍一些常见的机械传动（如带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动）的工作原理、标准规范、设计计算方法及其主要零部件的工作原理、组合设计和选用方法，第4篇压力容器及压力管道，主要围绕压力容器及压力管道新的国家标准，重点讲述如何正确应用标准进行一般压力容器及压力管道的设计和零部件选用，并介绍一般压力容器及压力管道的制造、使用与管理，第5篇过程设备概论，着重介绍工业生产中较为常见过程设备的类型、结构、工作原理、机械特征和选用方法，使读者能进行合理选型或结构设计，并能进一步借助相关的技术资料进行一般工程计算，以培养解决工程实际问题的能力。各章后附有相关思考题和习题。本书适合作为高等院校过程工艺类及其相近的非机械专业“过程装备基础”等课程的教材或教学参考资料，也可供相关专业的读者和工程技术人员参考。
目录
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
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
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
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
8.1.3V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
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
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
作者：朱孝钦 主编
出版时间：2017年版
内容简介
全书内容分为5篇： 绪论简要地介绍过程装备的基本概念和范畴，是过程装备的共性基础知识，第1篇过程装备力学基础，主要介绍过程装备技术中涉及的力学基础知识和基本工程计算，第2篇工程材料，简明扼要地介绍常用材料的性能、牌号和用途以及钢的热处理等基础知识，第3篇机械设计基础，主要从传递动力的角度介绍一些常见的机械传动（如带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动）的工作原理、标准规范、设计计算方法及其主要零部件的工作原理、组合设计和选用方法，第4篇压力容器及压力管道，主要围绕压力容器及压力管道新的国家标准，重点讲述如何正确应用标准进行一般压力容器及压力管道的设计和零部件选用，并介绍一般压力容器及压力管道的制造、使用与管理，第5篇过程设备概论，着重介绍工业生产中较为常见过程设备的类型、结构、工作原理、机械特征和选用方法，使读者能进行合理选型或结构设计，并能进一步借助相关的技术资料进行一般工程计算，以培养解决工程实际问题的能力。各章后附有相关思考题和习题。本书适合作为高等院校过程工艺类及其相近的非机械专业“过程装备基础”等课程的教材或教学参考资料，也可供相关专业的读者和工程技术人员参考。
目录
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
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
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
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
8.1.3V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
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
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
