機構学

科目基礎情報

学校	津山工業高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	機構学
科目番号	0017	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	機械工学科	対象学年	3
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	鈴木健司・森田寿郎 共著「基礎から学ぶ機構学」（オーム社）　又は同等の本
担当教員	井上貴浩 （機械）

到達目標

学習目的：機械構成要素の特徴を理解し，要素間の相対運動を記述，解析する能力を身につける。

到達目標：
１．機械運動の基本的な考え方が説明できる。
２．変位，速度，加速度を求めることができる。
３．機械装置の構成要素（リンク，摩擦伝導装置，歯車，カム）の特徴を説明できる。
４．設計製作の基礎となる構成要素間の運動を記述できる。
５．機械工学分野の課題を解決するために，専門工学分野の知識を使うことができる。
６．複合的な工学課題や需要に適合したシステム・構成要素・公定の設計に取り組むことができる。

ルーブリック

	優	良	可	不可
評価項目1	自由度，瞬間中心を適切に利用し，課題に適した方法によって速度を求めることができる。	自由度，瞬間中心を求めることができ，例題に沿った方法で速度を求めることができる。	自由度，瞬間中心を求めることができる。	自由度，瞬間中心を求めることができない。
評価項目2	摩擦車の速度比を求めることができ，各種摩擦伝動装置の仕組みと特徴を適切に説明できる。	摩擦車の速度比を求めることができ，各種摩擦伝動装置の名称と特徴を説明できる。	摩擦車の速度比を求めることができる。	摩擦車の速度比を求めることができない。
評価項目3	歯車の原理およびすべり率，かみ合い率の物理的意味を説明でき，各数値を計算できる。	歯車に関する用語を説明でき，すべり率，かみ合い率を求めることができる。	歯車に関する用語を説明できる。	歯車に関する用語を説明できない。
評価項目4	設計要求を満たす速度伝達比を有する歯車列を設計できる。	歯車列の速度伝達比を求めることができる。	歯車列の速度伝達比を例題に沿って求めることができる。	歯車列の速度伝達比を求めることができない。
評価項目5	カム装置，リンク装置の原理を知り，設計要求を満たす機構を設計できる。	カム装置，リンク装置の原理を知り，与えられた機構の運動を解析できる。	リンク装置の原理を知り，与えられた機構の運動を解析できる。	リンク装置の運動を解析できない。

教育方法等

概要:

一般・専門の別：専門

学習の分野：設計と生産・管理

必修・履修・履修選択・選択の別：必修

基礎となる学問分野：工学／機械工学／設計工学・機械機能要素・トライボロジー

学科学習目標との関連：本科目は機械工学科学習目標「(2) エネルギーと流れ，材料と構造，運動と振動，設計と生産・管理，情報と計測・制御，機械とシステムに関する専門技術分野の知識を修得し，工学現象の解析や機械の設計・製作に応用できる能力を身につける。」に相当する科目である。

技術者教育プログラムとの関連：本科目が主体とする学習・教育到達目標は「（Ａ）技術に関する基礎知識の深化，Ａ－２：専門技術分野の知識を修得し，説明できること」である。本科目は大学相当の内容を含む科目で，技術者教育プログラムの履修認定に関係する。

授業の概要：内燃機関や工作機械は複雑な構造をしているが，それを分解してみると実はリンクや歯車，カムなどの簡単な要素により成り立っている。機構学では，これら構成要素の種類，特徴，組合せ，また各要素間における相対運動の解析手法について解説する。

授業の進め方・方法:

授業の方法：1週1単位時間の授業だが，前期2単位時間で開講する。できるだけ具体例を示すために，スライドを中心に授業を進める。また，授業に対する理解を深めるため，適宜演習問題やレポートを課す。

成績評価方法：2回の定期試験の結果を同等に評価する（80%）。試験には，電卓，作図用具のみ持ち込みを許可する。8回程度の演習課題（20%）。状況に応じて，再試験を実施する場合がある。ただし，その場合にはすべての演習課題・追加課題の期日までの提出，および補習への出席がなされている必要がある。また，再試験は定期試験の点数に対し，最大60点でしか置き換えを行わない。

注意点:

履修上の注意：第３学年の課程修了のためには履修が必須である。

履修のアドバイス：数学や物理の基礎知識を必要とする。また，作図により解答する問題が多いため，毎回，定規，三角定規，コンパス等を準備しておくこと。

基礎科目：基礎数学I，II（1年），微分積分I，II（2，3），物理I，II（1，2），工業力学（3）など。

関連科目：機械設計法I，II（3，4年），機械力学（5），機械設計製図I，II，III（1～3），応用機械設計（5）など。

受講上のアドバイス：予習・復習が大切である。毎回，次回の内容について予告するので，該当箇所に目を通し，必要ならば基礎科目の復習を行っておくこと。また，自ら手を動かすことによって，作図・計算を行ってみることが大切である。講義で説明のあった問題を必ず一度は自分でも取り組んでみること。1単位時間開始15分以降の遅刻は欠課とする。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス，機械と機構 （次回までに物理I，特に質点の運動について良く復習しておくこと）	機械の中のさまざまな機構を知り，機構学を学ぶことの意義を理解する。
		2週	機械運動の基礎・質点の力学・機構の力学〔機械の運動と瞬間中心〕	質点の力学を機械の運動に応用することができる。
		3週	機械運動の基礎 機構の力学〔機械の運動と瞬間中心〕	機械の運動と瞬間中心について理解する。
		4週	機械運動の基礎〔速度の求め方〕	速度の求め方を理解する。
		5週	機械運動の基礎〔分速度，相対速度，速度の求め方〕	分速度と相対速度について理解する。
		6週	機械運動の基礎〔加速度の求め方〕	加速度の求め方を理解する。
		7週	リンク装置〔四節回転連鎖，スライダクランク連鎖，両スライダクランク連鎖，スライダてこ連鎖〕	代表的なリンク装置とその機構について理解する。
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	定期試験の返却と解答解説，摩擦伝導装置〔転がり接触〕	転がり接触について理解する。
		10週	摩擦伝導装置〔楕円車，摩擦車〕	楕円車と摩擦車について理解する。
		11週	歯車装置〔歯形の条件，滑り速度〕	歯車の歯形の条件と滑り速度について理解する。
		12週	歯車装置〔歯形に関する記号と用語，インボリュート〕	歯車の歯形に関する記号と用語，インボリュートについて理解する。
		13週	カム装置〔カムの種類，カム線図とカムの輪郭〕	カムの種類，カム線図とカムの輪郭について理解する。
		14週	カム装置〔カム線図とカムの輪郭，板カムの作図〕	板カムの作図ができる。
		15週	前期末試験
		16週	定期試験の返却と解答解説

評価割合

	試験	課題	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	80	20	100
分野横断的能力	0	0	0