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1、化工设备机械基础复习题一、填空题1、强度是指构件的能力。2、刚度是指构件的能力。3、稳定性是指构件平衡状态的能力。4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于。5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要。7、在轴向拉伸式压缩时，杆件不但有变形，同时也发生变形。8、扭转是的又种变形方式。9、=Gr 称为虎克定律。10、弯曲是工程实际中最常见的一种变形形式。11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为。12、外伸梁是简支梁的一端或伸出支座之外。13、悬臂梁是梁的一端固定，另一端。14、最大拉应力理论又称强度理论。15、
2、最大伸长线应变理论又称强度理论。16、最大剪应力理论又称强度理论。17、形状改变比能理论，又称强度理论。18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为应力。19、硬度是用来固体材料软硬程度的力学性能指标。20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂。21、化工设备的密封性是一个十分的问题。22、化工设备的耐久性是根据所要求的年限来决定。23、发生边缘弯曲的原因是由于变形不连续。24、当 q/b=2 时为标准型椭圆形封头。25、圆柱壳体的环向应力为 =PD/226、球形壳体的环向应力为 =PD/427、d 是圆筒的厚度。28、 是圆筒的厚度。29、有效厚度 e=+30、凸形封头包括半球形封头封
3、头、碟形封头、球冠形封头四种。31、碟形封头由以 Ri 为半径的球面，以 r 为半径的和高度为 h0 的直边三部分组成。32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较，其情况较差。33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的封头。34、刚性圆筒，由于它的厚径比 e/D 0 较大，而长径比 L/D0，所以一般不存在因失稳破坏的问题。35、加强圈应有的刚性，通常采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢组成。36、卧式容器的支座有圈座和支腿三种。37、立式容器有耳式支座、腿式支座和裙式支座四种。38、法兰按其整体性程度可分为松式法兰、法兰和任意式法兰三种。39、国家标准中的手孔的公称直径有和 DN250
4、两种。40、手带一般由数层帆布而成并用接头联接成环形带。41、V 带的横截面为，其工作面是与轮槽相接触的两侧面。二、问答题1、构件在外力作用下，安全可靠地进行工作应满足哪些力学条件？2、常见典型平面约有几种？3、材料力学对变形固体作了哪些假设？4、提高梁弯曲强度和刚度的措施？5、引构件产生交变应力的原因有哪些？6、提高构件疲劳强度的措施？7、化工容器零部件标准化的意义是什么？8、从容器的安全、制造、使用等方面说明对化工容器机械设计有哪些基本要求？9、轴对称回转壳体薄膜理论的应用范围？10、压力试验的种类？11、在简体与锥形封头联接时，可采用哪两种方法来降低联接处的边缘应用？12、影响外压容器临
5、界压力的因素有哪些？13、为安全，可拆连接、法兰必须满足哪些基本要求？14、带传动的优缺点？15、轮齿失效有哪几种形式？16、滚动轴承的主要失效形式是什么？三、计算题1、用三轴钻床在水平工件上钻孔时，每个钻头对工件施加一个力偶（如图） 。已知三个力偶的矩分别为：M 1=1kNm；M 2=1.4kNm；M 3=1kNm，固定工件的两螺栓 A 和 B与工件成光滑面接触，两螺栓的距离 l=0.2m，求两螺栓受到的横向力。 400 720 A A h F M2 45 B M3 lB C题 1 图 题 2 图 题 3 图2、如图所示，有一管道支架 ABC。A、B 、C 处均为理想的圆柱形铰链约束。以知该
6、支架承受的两管道的重量均为 G=4.5kN，图中尺寸均为 mm。试求管架中梁 AB 和 BC 所受的力。3 如图（a）表示齿轮用平键与轴连接，已知轴直径 d=70mm ，键的尺寸为hl=20mm 12mm100mm，传递的扭转的扭转力偶矩 M=2kNm，键的许用切应do Mnn力=60MPa， p=100MPa，试校核键的强度。 4、如图所示结构中梁 AB 的变形及重量可忽略不计。杆 1 为钢制圆杆，直径d1=20mm,E1=200;杆 2 为铜制圆杆，直径 d2=25mm,E2=100GPa。试问：（1）载荷 F 加在何处，才能使梁 AB 受力后仍保持水平？（2）若此时 F=30kN，求两拉
7、杆内横截面上的正应力。1 1.5m x F 2 1m q A B l2m题 4 图 题 7 图5、以圆轴以 300r/min 的转速传递 331kW 的功率。如=40MPa，=0.5/m，G=80GPa，求轴的直径。6、一外伸梁受均布载荷和集中力偶作用，如图所示（见答案） ，试作此梁的剪力图和弯矩图。7、钢轴如图所示，已知 E=80GPa，左端轮上受力 F=20kN。若规定支座 A 处截面的许用转角，=0.5，试选定此轴的直径。8、如图所示（见答案）为一能旋转的悬臂式吊车梁，有 28 号工字钢做的横梁 AB 及拉杆 BC 组成。在横梁 AB 的中点 D 有一个集中载荷 F=25kN，已知材料的
8、许用应力=100MPa，试校核横梁 AB 的强度。9、如图所示钻床，若 F=15kN，材料许用拉应力 t=35MPa，试计算圆立柱所需直径d。400 F M FNm m F m m Fd立柱题 9 图(a) 题 9 图(b)10、某球形内薄壁容器的最大允许工作压力 Di=10m，厚度为 n=22mm,若令焊接接头系数 =1.0，厚度附加量为 C=2mm，试计算该球形容器的最大允许工作压力。已知钢材的许用应力 t=147MPa.11、乙烯储槽，内径 1600mm，厚度为 n=16mm，设计压力 p=2.5MPa，工作温度t= 35C，材料为 16MnR，双面对接焊，局部探伤，厚度附加量 C=1.
9、5mm，试校核强度。12、某化工厂反应釜，内径为 1600mm，工作温度为 5105C，工作压力为 1.6MPa，釜体材料选用 0Gr18Ni10Ti。焊接采用对接焊，局部无损探伤，椭圆封头上装有安全阀，试设计筒体和封头的厚度。13、今欲设计一台内径为 1200mm 的圆筒形容器。工作温度为 10C，最高工作压力为1.6MPa。筒体采用双面对焊接，局部探伤。端盖为标准椭圆形封头，采用整板冲压成形，容器装有安全阀，材质为 Q235-B。已知其常温 s=235MPa, b=370MPa，n s=1.6，n b=3.0。容器为单面腐蚀，腐蚀速度为 0.2mm/a。设计使用年限为 10 年，试设计该容
10、器筒体及封头厚度。14、已知 V 带传动的功率 P=5.5kW，小带轮基准直径 D1=125mm，转速 n1=1400r/min，求传动时带内的有效拉力 Fe。15、已知一 V 带传动，小带轮基准直径 D1=140mm，大带轮基准直径 D2=355mm，小带轮转速 n1=1400r/min，滑动率 =0.02，试求由于弹性滑动在 5min 内引起的大带轮转数的损失。16、已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮 =20，m=5mm，z=50，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。17、有一标准阿基米德蜗杆传动，已知其模数 m=5mm，d 1=50mm，蜗杆头数 z1=1，蜗轮齿数 z2=30，试计算主要几何尺寸。18、已知一起重机卷筒的滑轮轴承所承受的最大径向载荷 F=50000N，卷筒转速n=12r/min，轴颈直径 d=80mm，试按非液体摩擦状态设计此轴承。19、如图所示，A、B、C 点表示三个受外力的钢制圆筒，材质为碳素钢， S=216MPa，E=206GPa。试回答（1）A 、B、C 三个圆筒各属于哪一类圆筒？它们失稳时的波形数 n 等于（或大于几）？（2）当圆筒改为铝合金制造时（ S=108MPa，E=68.7GPa） ，它的许用外压有何变化？变化的幅度大概是多少？（用比值pa/ps=?表示） 。A D0 eCB=p(D0/ e)B
