1. JIS規格に基づく製図法を理解し，機械の組立図および部品図を作成できる。
2. 主要部品の強度計算をもとに新規機械を設計できる。
3. ３Ｄ-ＣＡＤの機能を理解し，部品モデリングおよびアッセンブリに適用できる。
概要:
歯車減速機の構造、機能および各部品の強度計算法を理解し、与えられた仕様に基づいて新たな機械（本授業では歯車減速機）の設計を通して、機械設計に必要な基礎知識とCADによる設計技術を習得する。
授業の進め方・方法:
事前に行う準備学習：
工学リテラシー，工学基礎実験の学習内容（特に製図および加工法），機械設計法Ⅰを十分理解しておくこと。
学習上の留意点： 積極的そして計画的に課題に取り組むこと。
関連する科目：
工学リテラシー，工学基礎実験，機械工作法，機械工作実習Ⅰ，要素製図，機械設計法Ⅰ，材料力学，設計製図Ⅰ
注意点:
課題提出状況（期限を守ること），授業に臨む姿勢を評価する。
課題は設計書，図面，CADモデルとし，それぞれ，40%, 50%, 10%の評価割合とする。
JABEE教育到達目標評価：課題： 100％（A-3: 20%, B-2: 20%, B-4:20%, C-3: 20%, F-1: 20%）
A-3, B-2, B-4, C-3, F-1
(A-3) ものづくりのための創意工夫をすることができる。
(B-2) 基礎工学（設計・システム系）の基礎知識を持っている。
(B-4) 実験や実習，演習を通して専門工学における実践的な基礎技術を身につけている。
(C-3) データの分析や解析，グラフ化，設計・製図などにコンピュータを活用することができる。
(F-1) システムを構成する要素技術についての知識を持ち，その知識をシステムの組み上げに応用できる。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス(0.5h)
各自への設計課題の指示(1.5h) |
・授業の進め方や評価方法について理解する。
・自分の減速機の構造，設計の進め方について理解する。
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| 2週 |
減速装置の構造と設計要領(16h，ｺｱ)
・歯車列の速度伝達比の計算
・軸の強度の計算
・キーの計算，選定
・軸受の計算，選定
・歯車の転移及び強度計算 |
・歯車列の速度伝達比を計算できる。
・軸の強度を計算し，設計できる。
・キーの強度を計算し，選定できる。
・転がり軸受の構造，種類を理解し，寿命の計算ができる。
・転位歯車を理解し計算できる。
・すべり率，歯の切り下げ，噛み合い率を説明できる。
・歯車の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。
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| 3週 |
減速装置の構造と設計要領(16h，ｺｱ)
・歯車列の速度伝達比の計算
・軸の強度の計算
・キーの計算，選定
・軸受の計算，選定
・歯車の転移及び強度計算 |
・歯車列の速度伝達比を計算できる。
・軸の強度を計算し，設計できる。
・キーの強度を計算し，選定できる。
・転がり軸受の構造，種類を理解し，寿命の計算ができる。
・転位歯車を理解し計算できる。
・すべり率，歯の切り下げ，噛み合い率を説明できる。
・歯車の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。
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| 4週 |
減速装置の構造と設計要領(16h，ｺｱ)
・歯車列の速度伝達比の計算
・軸の強度の計算
・キーの計算，選定
・軸受の計算，選定
・歯車の転移及び強度計算 |
・歯車列の速度伝達比を計算できる。
・軸の強度を計算し，設計できる。
・キーの強度を計算し，選定できる。
・転がり軸受の構造，種類を理解し，寿命の計算ができる。
・転位歯車を理解し計算できる。
・すべり率，歯の切り下げ，噛み合い率を説明できる。
・歯車の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。
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| 5週 |
減速装置の構造と設計要領(16h，ｺｱ)
・歯車列の速度伝達比の計算
・軸の強度の計算
・キーの計算，選定
・軸受の計算，選定
・歯車の転移及び強度計算 |
・歯車列の速度伝達比を計算できる。
・軸の強度を計算し，設計できる。
・キーの強度を計算し，選定できる。
・転がり軸受の構造，種類を理解し，寿命の計算ができる。
・転位歯車を理解し計算できる。
・すべり率，歯の切り下げ，噛み合い率を説明できる。
・歯車の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。
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| 6週 |
減速装置の構造と設計要領(16h，ｺｱ)
・歯車列の速度伝達比の計算
・軸の強度の計算
・キーの計算，選定
・軸受の計算，選定
・歯車の転移及び強度計算 |
・歯車列の速度伝達比を計算できる。
・軸の強度を計算し，設計できる。
・キーの強度を計算し，選定できる。
・転がり軸受の構造，種類を理解し，寿命の計算ができる。
・転位歯車を理解し計算できる。
・すべり率，歯の切り下げ，噛み合い率を説明できる。
・歯車の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。
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| 7週 |
減速装置の構造と設計要領(16h，ｺｱ)
・歯車列の速度伝達比の計算
・軸の強度の計算
・キーの計算，選定
・軸受の計算，選定
・歯車の転移及び強度計算 |
・歯車列の速度伝達比を計算できる。
・軸の強度を計算し，設計できる。
・キーの強度を計算し，選定できる。
・転がり軸受の構造，種類を理解し，寿命の計算ができる。
・転位歯車を理解し計算できる。
・すべり率，歯の切り下げ，噛み合い率を説明できる。
・歯車の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。
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| 8週 |
減速装置の構造と設計要領(16h，ｺｱ)
・歯車列の速度伝達比の計算
・軸の強度の計算
・キーの計算，選定
・軸受の計算，選定
・歯車の転移及び強度計算 |
・歯車列の速度伝達比を計算できる。
・軸の強度を計算し，設計できる。
・キーの強度を計算し，選定できる。
・転がり軸受の構造，種類を理解し，寿命の計算ができる。
・転位歯車を理解し計算できる。
・すべり率，歯の切り下げ，噛み合い率を説明できる。
・歯車の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
減速装置の構造と設計要領(16h，ｺｱ)
・歯車列の速度伝達比の計算
・軸の強度の計算
・キーの計算，選定
・軸受の計算，選定
・歯車の転移及び強度計算 |
・歯車列の速度伝達比を計算できる。
・軸の強度を計算し，設計できる。
・キーの強度を計算し，選定できる。
・転がり軸受の構造，種類を理解し，寿命の計算ができる。
・転位歯車を理解し計算できる。
・すべり率，歯の切り下げ，噛み合い率を説明できる。
・歯車の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。
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| 10週 |
設計計算書の作成と基本計画図の作成
(16h，ｺｱ) |
・各自に与えられた設計仕様を満たすように歯車減速機の主要部の設計を行うことができる。
・図面の役割と種類を理解できる。
・線の種類と用途を説明できる。
・品物の投影図を正確に書くことができる。
・製作図の書き方を理解できる。
・図形を正しく書くことができる。
・図形に寸法を記入することができる。
・CADシステムの役割と構成を説明できる。
・CADシステムの基本機能を理解し、利用できる。
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| 11週 |
設計計算書の作成と基本計画図の作成
(16h，ｺｱ) |
・各自に与えられた設計仕様を満たすように歯車減速機の主要部の設計を行うことができる。
・図面の役割と種類を理解できる。
・線の種類と用途を説明できる。
・品物の投影図を正確に書くことができる。
・製作図の書き方を理解できる。
・図形を正しく書くことができる。
・図形に寸法を記入することができる。
・CADシステムの役割と構成を説明できる。
・CADシステムの基本機能を理解し、利用できる。
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| 12週 |
設計計算書の作成と基本計画図の作成
(16h，ｺｱ) |
・各自に与えられた設計仕様を満たすように歯車減速機の主要部の設計を行うことができる。
・図面の役割と種類を理解できる。
・線の種類と用途を説明できる。
・品物の投影図を正確に書くことができる。
・製作図の書き方を理解できる。
・図形を正しく書くことができる。
・図形に寸法を記入することができる。
・CADシステムの役割と構成を説明できる。
・CADシステムの基本機能を理解し、利用できる。
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| 13週 |
設計計算書の作成と基本計画図の作成
(16h，ｺｱ) |
・各自に与えられた設計仕様を満たすように歯車減速機の主要部の設計を行うことができる。
・図面の役割と種類を理解できる。
・線の種類と用途を説明できる。
・品物の投影図を正確に書くことができる。
・製作図の書き方を理解できる。
・図形を正しく書くことができる。
・図形に寸法を記入することができる。
・CADシステムの役割と構成を説明できる。
・CADシステムの基本機能を理解し、利用できる。
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| 14週 |
設計計算書の作成と基本計画図の作成
(16h，ｺｱ) |
・各自に与えられた設計仕様を満たすように歯車減速機の主要部の設計を行うことができる。
・図面の役割と種類を理解できる。
・線の種類と用途を説明できる。
・品物の投影図を正確に書くことができる。
・製作図の書き方を理解できる。
・図形を正しく書くことができる。
・図形に寸法を記入することができる。
・CADシステムの役割と構成を説明できる。
・CADシステムの基本機能を理解し、利用できる。
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| 15週 |
設計計算書の作成と基本計画図の作成
(16h，ｺｱ) |
・各自に与えられた設計仕様を満たすように歯車減速機の主要部の設計を行うことができる。
・図面の役割と種類を理解できる。
・線の種類と用途を説明できる。
・品物の投影図を正確に書くことができる。
・製作図の書き方を理解できる。
・図形を正しく書くことができる。
・図形に寸法を記入することができる。
・CADシステムの役割と構成を説明できる。
・CADシステムの基本機能を理解し、利用できる。
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| 16週 |
設計計算書の作成と基本計画図の作成
(16h，ｺｱ) |
・各自に与えられた設計仕様を満たすように歯車減速機の主要部の設計を行うことができる。
・図面の役割と種類を理解できる。
・線の種類と用途を説明できる。
・品物の投影図を正確に書くことができる。
・製作図の書き方を理解できる。
・図形を正しく書くことができる。
・図形に寸法を記入することができる。
・CADシステムの役割と構成を説明できる。
・CADシステムの基本機能を理解し、利用できる。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
設計計算書の作成と基本計画図の作成
(16h，ｺｱ) |
・各自に与えられた設計仕様を満たすように歯車減速機の主要部の設計を行うことができる。
・図面の役割と種類を理解できる。
・線の種類と用途を説明できる。
・品物の投影図を正確に書くことができる。
・製作図の書き方を理解できる。
・図形を正しく書くことができる。
・図形に寸法を記入することができる。
・CADシステムの役割と構成を説明できる。
・CADシステムの基本機能を理解し、利用できる。
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| 2週 |
詳細計画と部品図の作成 (16h，ｺｱ) |
・歯車減速装置の部品図を作成できる。
・公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。
・歯車の図面を作成できる。
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| 3週 |
詳細計画と部品図の作成 (16h，ｺｱ) |
・歯車減速装置の部品図を作成できる。
・公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。
・歯車の図面を作成できる。
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| 4週 |
詳細計画と部品図の作成 (16h，ｺｱ) |
・歯車減速装置の部品図を作成できる。
・公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。
・歯車の図面を作成できる。
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| 5週 |
詳細計画と部品図の作成 (16h，ｺｱ) |
・歯車減速装置の部品図を作成できる。
・公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。
・歯車の図面を作成できる。
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| 6週 |
詳細計画と部品図の作成 (16h，ｺｱ) |
・歯車減速装置の部品図を作成できる。
・公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。
・歯車の図面を作成できる。
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| 7週 |
詳細計画と部品図の作成 (16h，ｺｱ) |
・歯車減速装置の部品図を作成できる。
・公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。
・歯車の図面を作成できる。
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| 8週 |
詳細計画と部品図の作成 (16h，ｺｱ) |
・歯車減速装置の部品図を作成できる。
・公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。
・歯車の図面を作成できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
詳細計画と部品図の作成 (16h，ｺｱ) |
・歯車減速装置の部品図を作成できる。
・公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。
・歯車の図面を作成できる。
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| 10週 |
組立図の作成 (4h，ｺｱ) |
歯車減速装置の組立図を作成できる。
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| 11週 |
組立図の作成 (4h，ｺｱ) |
歯車減速装置の組立図を作成できる。
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| 12週 |
設計計算書の仕上げ (4h，ｺｱ) |
設計内容を整理し、計算書としてまとめることができる。
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| 13週 |
設計計算書の仕上げ (4h，ｺｱ) |
設計内容を整理し、計算書としてまとめることができる。
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| 14週 |
課題提出指導(2h) |
課題の不備を理解し修正できる。
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| 15週 |
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 製図 | ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの機械要素の図面を作成できる。 | 4 | |
| 歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプ、ねじジャッキなどを題材に、その主要部の設計および製図ができる。 | 4 | 前2,前3,前5,前6,前7,前8,前9 |
| 歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプなどの部品図と組立図を作成できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11 |
| 機械設計 | 機械設計の方法を理解できる。 | 4 | 前1 |
| 標準規格の意義を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前8,前9,後11 |
| 許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 4 | 前9 |
| ねじ、ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を理解し、適用できる。 | 4 | 前9 |
| ボルト・ナット結合における締め付けトルクを計算できる。 | 4 | 前9 |
| ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 4 | 前9 |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前9 |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | 前9 |
| キーの強度を計算できる。 | 4 | 前9 |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前9 |
| 滑り軸受の構造と種類を説明できる。 | 4 | 前9 |
| 転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 4 | 前9 |
| 歯車の種類、各部の名称、歯型曲線、歯の大きさの表し方を説明できる。 | 4 | 前9 |
| すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | 前9 |
| 標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | 前9 |
| 標準平歯車について、歯の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。 | 4 | 前9 |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | 前9 |