機械設計製図Ⅳ

科目基礎情報

学校	苫小牧工業高等専門学校	開講年度	令和07年度 (2025年度)
授業科目	機械設計製図Ⅳ
科目番号	0026	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	創造工学科（機械系共通科目）	対象学年	5
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	柏原俊規 他，SI版渦巻ポンプの設計（株式会社パワー社）／ ターボ機械協会，ターボ機械　-入門編-（日本工業出版株式会社）；村上光清，部谷尚道，流体機械（森北出版株式会社）；Frank M. White, Fluid Mechanics Sixth Edition（McGraw Hill）
担当教員	見藤 歩

到達目標

1）　流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できる．
2）　流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できる．
3）　ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．
4）　流路内の流れの損失について説明できる．
5）　相似則と比速度について理解できる．
6）　渦巻ポンプの構造と特徴について理解できる．
7）　遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できる．

ルーブリック

	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
1　流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できる．	流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できる．	流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できる．	流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できない．
2　流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できる．	流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できる．	流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できる．	流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できない．
3　ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．	ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．	ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．	ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できない．
4　流路内の流れの損失について説明できる．	流路内の流れの損失について説明できる．	流路内の流れの損失について説明できる．	流路内の流れの損失について説明できない．
5　相似則と比速度について理解できる．	相似則と比速度について理解できる．	相似則と比速度について理解できる．	相似則と比速度について理解できない．
6　渦巻ポンプの構造と特徴について理解できる．	渦巻ポンプの構造と特徴について理解できる．	渦巻ポンプの構造と特徴について理解できる．	渦巻ポンプの構造と特徴について理解できない．
7　遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できる．	遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できる．	遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できる．	遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できない．

学科の到達目標項目との関係

 Ⅰ　人間性  1 Ⅰ　人間性

 Ⅱ　実践性  2 Ⅱ　実践性

 Ⅲ　国際性  3 Ⅲ　国際性

 CP2　各系の工学的専門基盤知識，および実験・実習および演習・実技を通してその知識を社会実装に応用・実践できる力  5 CP2　各系の工学的専門基盤知識，および実験・実習および演習・実技を通してその知識を社会実装に応用・実践できる力

 CP4　他者を理解・尊重し，協働できるコミュニケーション能力と人間力  7 CP4　他者を理解・尊重し，協働できるコミュニケーション能力と人間力

教育方法等

概要:

流体機械の講義を通じて，渦巻きポンプの設計・製図を行う．講義では，主に羽根車などの設計に必要な流体工学，流体機械に関する内容を説明する．設計・製図は，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidWorkesを使用して，渦巻ポンプの3Dモデル化，および2次元図面を作成する．

授業の進め方・方法:

前期の講義は，流体のエネルギー利用などに使用するベルヌーイの定理など，4年流体工学Ⅰで学んだ内容を復習する．その後渦巻ポンプに関する説明，課題および3Dモデル演習で構成される．講義後は課題をWebclassで実施する．後期は，与えられた渦巻きポンプの設計課題に対する計算書を作成し，SolidWorkesを使用した設計・製図をグループで行う．

注意点:

前期評価は3Dモデル提出15%，課題提出75%，授業中の自学自習に対する姿勢10%として100点法により評価する．後期評価は3Dモデル提出35%，渦巻ポンプの設計および計算書作成35%，達成度評価試験30%として100点法により評価する．学年末評価は，前期評価と後期評価の平均として60点を合格点とする．実習科目のため，再評価などは行わない．

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ポンプ概要と流体力学について	ポンプの基礎と流体力学の復習を行う．
		2週	ポンプの分類と構成	流体機械について説明できる．
		3週	ポンプの分類と構成	流体のエネルギー利用について説明できる．
		4週	ポンプの分類と構成	流体のエネルギー利用について説明できる．
		5週	ポンプの分類と構成	流体のエネルギー利用について説明できる．
		6週	3Dモデル演習01	CADシステムの役割と構成を説明できる．
		7週	ポンプの分類と構成	流体と羽根車間のエネルギー変換，動力が説明できる．
		8週	3Dモデル演習02	CADシステムの基本機能を理解し，利用できる．
	2ndQ
		9週	ポンプの作用	ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．
		10週	3Dモデル演習03	CADシステムの基本機能を理解し，利用できる．また2次元図面も作成できる．
		11週	ポンプの作用	速度三角形，オイラーの式が説明できる．
		12週	3Dモデル演習04	CADシステムの基本機能を理解し，利用できる．また2次元図面も作成できる．
		13週	ポンプの相似則	流路内の流れの損失について説明できる．
		14週	ポンプの相似則	相似則と比速度について理解できる．
		15週	渦巻きポンプの設計 設計仕様	与えられた流量と実揚程に基づき，基礎設計ができる．
		16週
後期
	3rdQ
		1週	渦巻きポンプの設計 設計仕様	与えられた流量と実揚程に基づき，基礎設計ができる．
		2週	渦巻きポンプの設計 羽根車の設計	羽根車の設計ができる．
		3週	渦巻きポンプの設計 羽根車の設計	羽根車の設計ができる．
		4週	渦巻きポンプの設計 ボリュート・ケーシングの設計	ボリュート・ケーシングの設計ができる．
		5週	渦巻きポンプの設計 ボリュート・ケーシングの設計	ボリュート・ケーシングの設計ができる．
		6週	渦巻きポンプの設計 主軸の設計	主軸の設計ができる．
		7週	渦巻きポンプの設計 主軸の設計	主軸の設計ができる．
		8週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図（羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など）が作成できる．
	4thQ
		9週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図（羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など）が作成できる．
		10週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図（羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など）が作成できる．
		11週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図（羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など）が作成できる．
		12週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図から，2次元図面が作成できる．
		13週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図から，2次元図面が作成できる．
		14週	渦巻きポンプの製図 アセンブリによる組み立て図	アセンブリにより組み立て図が作成できる．
		15週	渦巻きポンプの製図，検図 アセンブリによる組み立て図	アセンブリにより組み立て図が作成できる．
		16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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	図面の役割と種類を適用できる。	4
				線の種類と用途を説明できる。	4
				製作図の書き方を理解し、製作図を作成することができる。	4
				CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。	4
				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
			機械設計	軸の種類と用途を理解し、適用できる。	4
				軸の強度、変形、危険速度を計算できる。	4
				キーの強度を計算できる。	4
				軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。	4
				滑り軸受の構造と種類を説明できる。	4
				転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。	4

評価割合

	3Dモデル提出	渦巻ポンプの設計および計算書作成	達成度評価試験	合計
総合評価割合	35	35	30	100
基礎的能力	5	10	5	20
専門的能力	30	25	25	80