化工机械基础（邹修敏 ）

工学结合、产教融合已逐渐成为高等职业教育人才培养模式，从而带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法的改革。

本书紧密结合工程实践，注重跟踪相关新技术的发展，在遵循教学规律基础上，将“教、学、做”融为一体，在满足职业岗位需求的基础上，以“必须、够用”为度，突出实用性，强化技术应用和实践能力训练。

本书淡化了理论性强的学科内容和较复杂的设计计算，引导学生对标准、规范的正确理解；融入思政元素，培养学生严肃认真、遵守规范、遵章守纪、守正创新、安全生产和责任意识；引入教学研究与教学改革成果，加强对学生创新能力的培养。

本书可作为高等职业教育化工类各专业的通用教材，也可作为成人教育化工及相关专业的教材，还可作为从事化工技术工作人员的参考书。

本书的内容已制作成用于多媒体教学的PPT课件，如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。

本书由具有丰富教学经验的学校教师和具有丰富工程经验的企业技术人员共同编写。参加本书编写的人员有：邹修敏（绪论、第二章、第四章、第六章），邹贵群（章），李勇（第三章），高朝祥（第五章），王志斌（第七章）。本书由邹修敏担任主编并统稿，王志斌担任副主编，高朝祥担任主审。

由于编者水平有限，书中不足之处敬请广大读者批评指正。

编者

2022年4月

《化工机械基础》是在研究高等职业教育化工类专业特征和教学计划，吸收相关教材优点，总结教学改革经验的基础上编写而成。全书包括工程材料、力学基础知识、常用机构、常用传动装置、常用机械零部件、压力容器基础、常用化工设备等内容，每章附有小结和同步练习。本书有配套的PPT教案，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。本书可作为高等职业教育化工类各专业的通用教材，也可作为成人教育化工及相关专业的教材，还可作为从事化工技术工作人员的参考书。

《化工机械基础》是在研究高等职业教育化工类专业特征和教学计划，吸收相关教材优点，总结教学改革经验的基础上编写而成。全书包括工程材料、力学基础知识、常用机构、常用传动装置、常用机械零部件、压力容器基础、常用化工设备等内容，每章附有小结和同步练习。本书有配套的PPT教案，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。本书可作为高等职业教育化工类各专业的通用教材，也可作为成人教育化工及相关专业的教材，还可作为从事化工技术工作人员的参考书。

邹修敏，四川化工职业技术学院，制图教研室主任 副教授，2006年6月至今，一直在四川化工职业技术学院机械工程系机械基础教研室从事教学工作，教学期间所授课程为《机械制图及CAD应用》《化工制图》《机械设计基础》《工程力学》《汽车机械基础》《机械结构设计与维护》《化工设备基础》等课程，主持建设院级精品课程《机械制图》，参与建设院级精品课程《机械设计基础》《机械结构设计与维护》已完成；主持省教育厅课题一项，主持院级课题一项。

绪论   1

一、化工生产的特点1

二、生产对化工设备的基本要求2

三、本课程的任务、性质2

章工程材料   3

节金属材料的性能3

一、金属材料的物理性能3

二、金属材料的化学性能4

三、金属材料的力学性能4

四、金属材料的工艺性能6

第二节钢的热处理7

一、热处理概述7

二、钢的整体热处理7

三、钢的表面热处理8

第三节常用工程材料9

一、碳素钢10

二、合金钢11

三、铸铁14

四、有色金属及其合金16

五、非金属材料19

第四节金属材料的腐蚀与防护21

一、腐蚀的基本概念及其危害21

二、腐蚀的类型21

三、防腐措施23

小结24

同步练习25

第二章力学基础知识   27

节静力学基础27

一、基本概念与性质27

二、物体的受力分析与受力图31

三、平面力系的平衡35

第二节材料力学基础知识39

一、拉伸与压缩39

二、剪切与挤压46

三、扭转变形48

四、弯曲变形51

小结56

同步练习57

第三章常用机构   60

节平面机构60

一、平面机构的组成60

二、平面机构运动简图的绘制61

三、计算平面机构的自由度63

第二节平面连杆机构65

一、平面四杆机构的类型及应用66

二、平面四杆机构的工作特性70

第三节凸轮机构72

一、凸轮机构的分类及应用72

二、凸轮机构的工作过程及运动参数74

三、凸轮机构的材料与结构74

小结75

同步练习76

第四章常用传动装置   78

节传动的分类和功用78

一、传动的概念78

二、传动的类型及功用79

第二节带传动79

一、啮合带传动79

二、摩擦带传动80

三、普通V带和V带轮82

四、普通V带传动的安装与维护84

第三节链传动84

一、链传动的特点和应用85

二、链传动的类型85

三、链传动的布置、张紧与润滑86

第四节齿轮传动87

一、齿轮传动的特点和类型87

二、渐开线标准直齿圆柱齿轮88

三、齿轮传动的失效形式90

四、齿轮的材料91

五、齿轮传动的润滑与维护92

第五节蜗杆传动93

一、蜗杆传动的特点和类型93

二、蜗杆传动的传动比与失效形式94

三、蜗杆传动的材料与结构95

四、蜗杆传动的润滑与维护96

第六节齿轮系96

一、轮系的分类97

二、定轴轮系97

三、轮系的功用99

第七节液压传动100

一、液压传动的工作原理100

二、液压传动的特点及应用101

三、液压传动系统的组成101

小结108

同步练习108

第五章常用机械零部件   111

节键连接和销连接111

一、键连接的类型、特点及应用111

二、平键连接的失效形式及尺寸选择113

三、销连接115

第二节螺纹连接116

一、常用螺纹连接件116

二、螺纹连接的类型118

三、螺纹连接的预紧与防松119

四、螺旋传动121

第三节联轴器和离合器123

一、联轴器123

二、离合器126

第四节轴127

一、轴的分类和材料128

二、轴的结构129

第五节轴承132

一、滑动轴承132

二、滚动轴承136

小结142

同步练习143

第六章压力容器基础   144

节概述144

一、压力容器的组成结构144

二、压力容器标准规范145

三、压力容器分类146

第二节内压薄壁容器148

一、内压薄壁圆筒容器148

二、内压薄壁球形容器150

三、圆筒和球壳的强度计算151

四、压力容器参数的确定方法151

五、压力试验和气密性试验154

第三节内压容器封头155

一、椭圆形封头155

二、球形封头156

三、碟形封头157

四、锥形封头157

五、平盖157

第四节外压容器158

一、外压容器的失稳158

二、临界压力及其确定方法159

三、临界长度与计算长度160

四、外压容器的加强圈161

第五节容器附件162

一、法兰163

二、人孔与手孔166

三、支座167

四、压力容器的开孔与补强173

五、安全装置175

六、其他附件176

小结177

同步练习177

第七章常用化工设备   179

节塔设备179

一、塔设备的分类179

二、板式塔的结构179

三、填料塔的结构186

四、塔设备常见故障及排除191

第二节换热器193

一、换热器的类型193

二、管壳式换热器的结构194

三、换热器常见故障及排除199

第三节反应釜200

一、反应釜的结构200

二、釜体及传热装置201

三、反应釜的搅拌装置202

四、反应釜的传动与支承装置205

五、反应釜的密封装置206

小结206

同步练习207

参考文献   208

《化工机械基础》是在研究高等职业教育化工类专业特征和教学计划，吸收相关教材优点，总结教学改革经验的基础上编写而成。全书包括工程材料、力学基础知识、常用机构、常用传动装置、常用机械零部件、压力容器基础、常用化工设备等内容，每章附有小结和同步练习。本书有配套的PPT教案，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。本书可作为高等职业教育化工类各专业的通用教材，也可作为成人教育化工及相关专业的教材，还可作为从事化工技术工作人员的参考书。

邹修敏，四川化工职业技术学院，制图教研室主任 副教授，2006年6月至今，一直在四川化工职业技术学院机械工程系机械基础教研室从事教学工作，教学期间所授课程为《机械制图及CAD应用》《化工制图》《机械设计基础》《工程力学》《汽车机械基础》《机械结构设计与维护》《化工设备基础》等课程，主持建设院级精品课程《机械制图》，参与建设院级精品课程《机械设计基础》《机械结构设计与维护》已完成；主持省教育厅课题一项，主持院级课题一项。