1. 手巻ウインチの仕組みを理解し，設計仕様に基づいた主要部の設計ができる。
2. 三次元CADシステムにより，手巻ウインチの三次元モデルや組立図などを作成できる。
概要:
機械工学分野の総合化を目的とする教科目の一つであり，設計製図の精神を理解するとともに，設計能力と三次元CADによる製図能力を養うことを目的とする。
授業の進め方・方法:
手巻きウインチの設計を行う。各自に与えられた設計仕様に基づいて，設計計算と製図作成（モデリング）とを交互に行って，強さ（材料力学など），動き（機構学など），製作方法（機械加工学など）を検討しながら，形状・寸法・材質・製作工程を決定する。また，ＪＩＳなどの規格，標準品などを適切に使用することが求められる。なお，設計図面の作成は三次元CADで行う。
各自が自宅学習にて設計活動を随時進めていかなければ，授業時間のみで課題をこなすことは厳しい。自学自習の時間を含め各自の自主性，計画性および積極性が強く求められる。設計計算書および図面の提出期限を厳守すること。
なお，中間試験・期末試験を行わないため，授業時間数確保のために臨時に授業を行う場合がある。
注意点:
総時間数45時間（自学自習15時間）
自学自習（15時間）ついては，日常の授業（30時間）のための予習復習時間，課題への取り組み時間，設計書の作成時間等を総合したものとする。
評価については，合計点数が60点以上で単位修得となる。その場合，各到達目標項目の到達レベルが標準以上であることが認められる。
具体的な評価方法（指針や対象）については，初回の授業において開示する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
１．ガイダンス
２．手巻ウインチの設計計算
(1)課題説明 |
授業の概要と評価方法が理解できる。
設計課題について理解することができる。
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| 2週 |
(2) ワイヤーロープの選定，巻胴の設計
(3) 歯車の設計計算 |
資料に基づいて主要部品の設計計算ができる。
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| 3週 |
(4) 差動ブレーキ装置の計画と設計計算
(5) 爪車と爪軸の計画と設計計算 |
資料に基づいて主要部品の設計計算ができる。
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| 4週 |
(6) クランクハンドルおよびハンドル軸の計画と設計計算
(7)中間軸の計画と設計計算 |
資料に基づいて主要部品の設計計算ができる。
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| 5週 |
(8) 巻胴軸の計画と設計計算 |
資料に基づいて主要部品の設計計算ができる。
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| 6週 |
設計計算の進捗状況の確認 |
設計計算の状況を報告することで進捗状況が確認できる。。
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| 7週 |
３．手巻ウインチの三次元モデリング
(1)主要部品および関連部品のモデリング① |
三次元CADにより主要部品および関連部品のモデリングができる
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| 8週 |
(2)主要部品および関連部品のモデリング② |
三次元CADにより主要部品および関連部品のモデリングができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
(3)主要部品および関連部品のモデリング③ |
三次元CADにより主要部品および関連部品のモデリングができる。
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| 10週 |
(4)主要部品および関連部品のモデリング④ |
三次元CADにより主要部品および関連部品のモデリングができる。
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| 11週 |
(5)主要部品以外の部品のモデリング |
三次元CADにより主要部品以外の部品のモデリングができる。
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| 12週 |
(6)アセンブリ |
三次元CADによりアセンブリができる。
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| 13週 |
(7)アセンブリ |
三次元CADによりアセンブリができる。
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| 14週 |
(8) 全体組立図の修正と完成 |
全体組立図が完成できる。
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| 15週 |
(9) 設計計算書・組立図面の提出 |
設計計算書・設計図面などを提出できる。
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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 | CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 4 | 前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 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 | 前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 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 | 標準規格の意義を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前15 |
| 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2,前3,前4,前5 |
| 標準規格を機械設計に適用できる。 | 4 | 前2,前3,前4,前5,前6,前15 |
| 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3 |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前4,前5 |
| 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2 |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | 前2 |