機械要素設計

Course Information

College	Anan College	Year	2016
Course Title	機械要素設計
Course Code	1303	Course Category	Specialized / Compulsory
Class Format	Lecture	Credits	School Credit: 1
Department	Course of Mechanical Engineering	Student Grade	3rd
Term	Second Semester	Classes per Week	後期:2
Textbook and/or Teaching Materials	機械要素設計(日本理工出版会)/機械要素設計(実教出版)
Instructor	Kawabata Nariyuki

Course Objectives

１．動力と回転速度から回転軸の伝達トルクを計算できる。また、軸の曲げ応力、ねじり応力が計算できる。
２．ねじに加わるトルクとねじサイズから、ねじの軸力が計算できる。
３．歯車の諸元と曲げ強度、接触応力を計算できる。
４．軸受の寿命計算ができる。
５．荷重、たわみ、コイルの平均直径、許容せん断応力、横弾性係数からばねの線径と有効巻数を計算できる。

Rubric

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
到達目標1	必要動力から軸に加わるトルクを計算し、ねじり応力を計算できる。また、曲げ応力を計算できる。	動力と回転速度から回転軸の伝達トルクを計算できる。また、軸の曲げ応力、ねじり応力が計算できる。	動力と回転速度から回転軸の伝達トルクを計算できない。また、軸の曲げ応力、ねじり応力が計算できない。
到達目標2	ねじの軸力を得るための必要トルクの計算とねじに作用する引張応力を計算できる。	ねじに加わるトルクとねじサイズから、ねじの軸力が計算できる。	ねじに加わるトルクとねじサイズから、ねじの軸力が計算できない。
到達目標3	軸間距離と減速比が与えられた場合の歯車の諸元と曲げ強度、接触応力が計算できる。	歯車の諸元と曲げ強度、接触応力を計算できる。	歯車の諸元と曲げ強度、接触応力を計算できない。
到達目標4	基本動定格荷重、必要軸受寿命と適用軸径から軸受の選定ができる。	軸受の寿命計算ができる。	軸受の寿命計算ができない。
到達目標5	ばねの諸元計算に有効なグラフを活用して、ばねの諸元を効率的に計算することができる。	荷重、たわみ、コイルの平均直径、許容せん断応力、横弾性係数からばねの線径と有効巻数を求められる。	荷重、たわみ、コイルの平均直径、許容せん断応力、横弾性係数からばねの線径と有効巻数を求められない。

Teaching Method

Outline:

　機械製品を構成するためには、設計者が設計する部品に加え、軸、ねじ、歯車など多種多様な機械要素の利用が必要不可欠である。したがって、機械要素なくして機械製品の設計、製作、組立は実施できない。

Style:

本講義では機械要素の利用を考えた設計を行う上で基礎となる軸、ねじ、歯車およびばねに作用する力と応力の計算や、軸受寿命の計算を学ぶ。そして、各種機械要素の設計計算を適切に行うことができる能力を備えることを目的とする。

Notice:

それぞれの機械要素に対しての講義を終えた時点で、設計計算演習を実施する。日頃からしっかり予習、復習をすること。

Course Plan

			Theme	Goals
2nd Semester
	3rd Quarter
		1st	動力とトルク、トルク計算	動力とトルクの関係が説明でき、動力と回転数とトルクの関係式を用いて必要な数値が計算できる。
		2nd	曲げ応力	曲げ応力と断面係数、モーメントの関係が説明できる。
		3rd	曲げ応力計算	曲げ応力が計算できる。
		4th	ねじり応力	ねじり応力と極断面係数、トルクの関係が説明できる。
		5th	ねじり角度	ねじり角度と軸長さ、直径、トルクの関係を説明できる。
		6th	ねじり応力、角度計算	ねじり応力とねじり角度の計算ができる。
		7th	ねじの軸力	ねじに加わるトルクと軸力の関係が説明できる。
		8th	中間試験
	4th Quarter
		9th	ねじの軸力計算	ねじの軸力が計算できる。
		10th	歯車の諸元	モジュール、歯数、ピッチ円の関係が説明できる。
		11th	歯車の諸元計算	歯車の諸元計算ができる。
		12th	歯車の強さ計算	歯車の曲げ強さ、面圧強さが計算できる。
		13th	軸受の寿命計算	軸受の寿命計算式を用いて寿命が計算できる。
		14th	コイルばねの応力	コイルばねの応力と寸法諸量の関係が説明できる。
		15th	コイルばねの諸元計算	コイルばねの諸元が計算できる。
		16th	答案返却

Evaluation Method and Weight (%)

	定期試験	小テスト	レポート・課題	発表	その他	Total
Subtotal	50	0	50	0	0	100
基礎的能力	30	0	30	0	0	60
専門的能力	20	0	20	0	0	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0