到達目標
(1)各機械要素の原理を理解し、その運動や力学を解析できるようになること。
(2)JISなどの規格に基づいて、各機械要素の設計、選定が行えるようになること。
(3)各機械要素の利害得失を考えることができるようになること。
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 |
| 評価項目1 | 各機械要素の原理を理解し、その運動や力学を解析できる | 各機械要素の原理を理解し、その運動や力学を概ね解析できる | 各機械要素の原理を理解し、その運動や力学を解析できない． |
| 評価項目2 | JISなどの規格に基づいて、各機械要素の設計、選定が正しく行える。
| JISなどの規格に基づいて、各機械要素の設計、選定が概ね行える。
| JISなどの規格に基づいて、各機械要素の設計、選定が行えない。
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| 評価項目3 | 各機械要素の利害得失を考えることができる． | 各機械要素の利害得失を概ね考えることができる． | 各機械要素の利害得失を考えることができない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
【開講学期】秋学期週２時間，冬学期週２時間
機械設計法の講義では、社会や環境との関わりを考えながら製品を設計する視点について理解を深めるとともに、力学などの基礎知識を具体的な機械要素の設計に応用する方法を習得する。
授業の進め方・方法:
最初に、設計業務の位置づけを知るとともに、設計業務と社会との関わりを理解する目的から、設計プロセスについて学ぶ。次いで、安全率の概念に触れる。その上で、ねじ、歯車、キーの各機械要素の設計法、選定法について学ぶ．講義スライドを使用するためBlackboardにアップロードしている講義スライドを印刷して持参するもしくはタブレット端末等の書き込みを行える状態で講義を受講することとする．
授業内容の理解度の確認として学期末に到達度試験を実施する．成績は，定期試験７０％，提出レポート等３０％で評価し，６０点以上を合格とする。答案は採点後返却し理解度を伝達する．
注意点:
この科目は学修単位であり，１単位（４５時間）は，３０時間授業＋１５時間自学自習となっている．自学自習状況の確認として，演習問題（レポート）を課す．自学自習の成果は提出されたレポートによって評価するものとする．
最終成績が６０％未満の学生に対して補充試験を実施するが，受験資格はすべてのレポート提出および補充試験受験用課題を提出した学生に限る．補充試験の評価は補充試験の成績を１００％とし，６０％を超えた場合に最終成績を６０％に修正する．補充試験で６０％以下の場合の修正は行わない．
講義では計算を行う場合があるため，常時関数電卓を持参すること．
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス，機械設計とものづくり技術 |
機械設計とものづくり技術について説明できる
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| 2週 |
設計プロセス①（機械要素の種類・分類，規格） |
機械要素の種類・分類，規格について説明できる
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| 3週 |
設計プロセス②（基本設計，設計支援技術，信頼性設計） |
基本設計，設計支援技術，信頼性設計について説明できる
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| 4週 |
設計プロセス③（材料の強度計算） |
材料の強度計算を行うことができる
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| 5週 |
設計プロセスに関する理解度確認演習 |
設計プロセスに関する演習問題を解くことができる
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| 6週 |
ねじ①（締結用機械要素の種類・利害得失、ねじの規格、各種ねじ部品の用途･利害得失) |
締結用機械要素の種類・利害得失、ねじの規格、各種ねじ部品の用途･利害得失について説明できる
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| 7週 |
ねじ②（ねじの力学） |
ねじに関する力学・計算を行うことができる
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| 8週 |
ねじ③（強度計算） |
ねじに関する強度計算を行うことができる
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| 4thQ |
| 9週 |
ねじ④（ねじの種類）
設計プロセス・ねじに関する理解度確認演習 |
設計プロセス・ねじに関する演習問題を解くことができる
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| 10週 |
歯車①（伝動用機械要素の種類･利害得失、歯車の種類、歯形曲線の条件、インボリュート曲線） |
伝動用機械要素の種類･利害得失、歯車の種類、歯形曲線の条件、インボリュート曲線について説明できる
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| 11週 |
歯車②（標準歯車の規格、転位歯車、歯車に作用する力） |
標準歯車の規格、転位歯車、歯車に作用する力について説明・計算ができる
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| 12週 |
歯車③（キーの使い方，キー使用時の強度設計) |
キーの使い方，キー使用時の強度設計について説明・計算ができる
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| 13週 |
歯車④（高い減速比の歯車対，特殊歯車） |
高い減速比の歯車対，特殊歯車について説明できる
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| 14週 |
設計プロセス・ねじ・歯車に関する理解度確認演習 |
設計プロセス・ねじ・歯車に関する演習問題を解くことができる
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| 15週 |
到達度試験，答案返却及び解説 |
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| 16週 |
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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 | 機械設計 | 標準規格の意義を説明できる。 | 4 | 後2,後3,後4 |
| 許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 3 | 後2,後3,後4 |
| 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 | 後6,後7,後8 |
| 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 | 後6,後7,後8 |
| ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 4 | 後6,後7,後8 |
| 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 | 後10,後11,後12,後13 |
| すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | 後10,後11,後12,後13 |
| 標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | 後10,後11,後12,後13 |
| 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 | 後10,後11,後12,後13 |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | 後10,後11,後12,後13 |
| 力学 | 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | 後4 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 後4 |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 後4 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | 後4 |
| 応力とひずみを説明できる。 | 4 | 後4 |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 4 | 後4 |
評価割合
| 到達度試験 | 課題等 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |