メカニズム・設計概論(2153)

科目基礎情報

学校 八戸工業高等専門学校 開講年度 令和07年度 (2025年度)
授業科目 メカニズム・設計概論(2153)
科目番号 4E36 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位A: 1
開設学科 産業システム工学科電気情報工学コース 対象学年 4
開設期 秋学期(3rd-Q) 週時間数 3rd-Q:2
教科書/教材 絵ときでわかる機構学 第2版,宇津木諭・住野和男・林 俊一,オーム社/教員作成プリント
担当教員 村山 和裕

到達目標

(1)機械を構成する要素とその運動について説明できる。
(2)機構学に関する基本公式の意味や導出過程を説明できる。
(3)基本公式を用いて機構を設計・解析できる。

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
評価項目14節回転連鎖におけるリンクの長さ、3つの機構の成立条件を説明できる。また、各リンクの角速度、速度を計算できる。運動する物体の速度、角速度を計算できる。4節回転連鎖においてリンクの長さ、3つの機構の成立条件を簡単に説明できる。また、簡単なリンク機構のリンクの角速度、速度を計算できる。単純な運動をする物体の速度、角速度を計算できる。4節回転連鎖においてリンクの長さ、3つの機構の成立条件を説明でない。また、各リンクの角速度、速度を計算できない。運動する物体の速度、角速度を計算できない。
評価項目2カムの変位線図、輪郭曲線を作図できる。速度線図、加速度線図を求めることができる。簡単なカムの変位線図、輪郭曲線を作図できる。簡単な速度線図、加速度線図を求めることができる。カムの変位線図、輪郭曲線を作図できない。速度線図、加速度線図を求めることができない。
評価項目3摩擦伝動や歯車伝動における速度伝達比、角速度比、外径、軸間距離、歯数比を計算できる。摩擦伝動や歯車伝動における速度伝達比や歯数比を計算できる。摩擦伝動や歯車伝動における速度伝達比や歯数比を計算できない。

学科の到達目標項目との関係

 ディプロマポリシー DP3◎ 説明 閉じる

教育方法等

概要:
【開講学期】夏学期週2時間
 近年の科学技術の発展によって生産ラインの自動化は必須のものとなっており,工学系技術者には産業用ロボットの設計・開発・操作・保守といった高い技術力が求められている.また一方で,福祉工学的側面からもヒトに対応したロボットの研究開発が進められており,このような技術に対応できる技術者も多く求められている.本講義では,複雑な空間運動をする機械構造物の動きを捉えることを目標とし,歯車をはじめとした機械要素の回転運動や直線運動といった基本的な動きに関する知識と計算力を養うことを目的としている.
授業の進め方・方法:
 機構学の基礎知識を高めるために理解しやすい図表を用いて広範囲にわたった平易な説明行う.また,受講生の理解度を把握するため,授業時間内に演習問題を出題する.演習問題の解法および計算力を培って実際の機構について考究すること.
 本科目は学修単位であり,30時間以上の自学自習が必要である.
 定期試験70%、自学自習用課題等30%として総合評価をし、60点以上を合格とする。なお,補充試験の点数は60点を上限として成績評価方法に準じて取り扱う。
注意点:
 講義 自学自習の成果は自学自習課題によって評価する.講義では計算ならびに図形描画に関する問題があるため,電卓,定規,コンパス等の道具を持参すること.なお,本科目は学修単位(1単位)であるため,講義以外に30時間以上の自学自習(自学自習課題、到達度試験勉強など)が必須となる.
 自学自習の成果は自学自習課題によって評価する.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 機構の基礎、機構と運動の基礎、リンク機構と4節回転連鎖、機構の自由度 機構の構成要素、リンク機構、4節回転連鎖を説明できる。物体の運動は回転運動に置き換えられることを説明できる。回転運動における瞬間中心、角速度、速度、加速度を計算できる。機構の自由度を求められる。
2週 リンク機構の種類と運動 両てこ機構、両クランク機構、てこクランク機構が成立する条件を説明できる。グラスホフの定理を用いてリンク機構におけるリンクの長さを決定できる。リンク機構の瞬間中心を算出できる。リンク機構の速度や角速度を解析できる。
3週 カム機構 カム機構の特徴や種類を説明できる。カムの変位線図、輪郭曲線、速度線図、加速度線図を作図できる。
4週 摩擦伝動 内接・外接摩擦車の両方で速度伝達比、角速度比、外径、軸間距離を計算できる。
5週 歯車伝動 歯車の種類、各部の名称、モジュールを説明できる。一段・多段歯車伝動において速度比を、また速度比から歯数を決定できる。
6週 材料の強度、安全率 材料の強度や安全率について説明できる。
7週 ねじ ねじと他の締結要素の利害得失を理解し、説明できる。ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を理解し、説明できる。ボルトに作用する引張応力,せん断応力を計算できる。
8週 到達度試験、答案返却及び解説

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

評価割合

試験課題合計
総合評価割合7030100
基礎的能力000
専門的能力7030100
分野横断的能力000