機械要素設計

科目基礎情報

学校 鶴岡工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 機械要素設計
科目番号 0078 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: 2
開設学科 創造工学科(機械コース) 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:大西清著「機械設計入門」, 理工学社,参考書:三田純義 他著「機械設計法」,コロナ社
担当教員 五十嵐 幸徳

到達目標

1.ねじの種類を理解し、ねじに作用する力を計算できる
2.軸に作用する力を理解し、計算できる

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1ねじに作用する力の式を表すことができる。ねじの種類を理解し、基礎的なねじに作用する力の計算を教科書を見ながら解くことができる。左記ができない
評価項目2軸に作用する力の式を表すことができる。軸に作用する力の問題を教科書を見ながら解くことができる。左記ができない

学科の到達目標項目との関係

(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。 説明 閉じる

教育方法等

概要:
機械は多種多様な部品(機械要素)から構成されている。この授業では,多くの機械に共通して用いられている部品(機械要素)の特性を理解し,機械要素を容易に遂行するための基礎知識を学ぶ。
授業の進め方・方法:
中間試験40%,期末試験40%, 演習試験およびレポート15%, 授業への取り組み姿勢5%をもとに総合的に判断して評価する。各試験においては達成目標に即した内容を出題する。試験問題のレベルは教科書および授業ノートと同程度とする。合格点は60点以上とする。
注意点:
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習としてレポートまたは演習試験を実施します。

事前・事後学習、オフィスアワー

事前・事後学習として毎週予習復習を行うこと。
【オフィスアワー】授業日の16:00-17:00

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
前期
1stQ
1週 機械設計の基礎 機械設計のプロセスを理解できる。
2週 材料の強さ 材料に作用する外力に対する材料の強さ、変形を理解できる。
3週 材料の強さ 材料に作用する外力に対する材料の強さ、変形を理解できる。
4週 ねじの種類と規格 ねじの種類、規格を理解できる。
5週 ねじの部品の強さ ねじを締めつけるときに働く強さを理解できる。
6週 ねじの部品の強さ ねじにゆるめるときに働く強さを理解できる。
7週 ねじの部品の強さ 引張力とねじりモーメントが作用する場合の計算ができる
8週 ねじの部品の強さ せん断荷重、接触面圧を受ける場合の計算ができる。
2ndQ
9週 中間試験
10週 締結用機械部品の種類と締結用機械部品の強度計算 キーに働く、せん断力と圧縮力を計算できる。
11週 軸の種類と軸の強度 軸の種類を理解し、軸の動力とトルクを計算できる。
12週 軸の強さ 軸にねじりモーメントが作用する場合の計算ができる。
13週 軸の強さ 軸に曲げモーメントが作用する場合の計算ができる。
14週 軸のこわさ 軸に作用するねじれ角を計算できる。
15週 軸の危険速度 軸の危険速度を計算できる
16週 期末試験

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前1
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
標準規格を機械設計に適用できる。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前4
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5,前6
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7,前8
軸の種類と用途を理解し、適用できる。4前11
軸の強度、変形、危険速度を計算できる。4前12,前13,前14,前15
キーの強度を計算できる。4前10
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
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
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。4
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。4
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
歯車列の速度伝達比を計算できる。4
力学力のモーメントの意味を理解し、計算できる。4
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。4
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。4
動力の意味を理解し、計算できる。4
すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。4
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。4
応力とひずみを説明できる。4
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。4
許容応力と安全率を説明できる。4
ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。4
丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。4
軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。4
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。4

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート・小試験合計
総合評価割合80005015100
基礎的能力0000000
専門的能力80005015100
分野横断的能力0000000