概要:
エンジニアリングデザイン教育の考え方を実践的に学習するために,技術と社会の関わりが大きい機械の一つであるガソリンエンジンの設計製図を行う.
授業の進め方・方法:
学生がグループ分けした会社の構成員となり,会社毎に開発するエンジン仕様を決め,全員が設計計算を行った後,会社毎に話し合って設計値を決定する.設計値の決定には複数の要素を考慮することが必要なため,答えが一つとは限らず,創造性を発揮させて形を作り上げることが要求される.それぞれが最終決定した設計値を基にCADで製図を行い,最後に図面会議を真似た教員による口頭試問を受ける.
注意点:
部品図、組立図、部品票表、設計書の提出が口頭試問を受ける必須条件である.
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 | |
製図用具を正しく使うことができる。 | 4 | |
線の種類と用途を説明できる。 | 4 | |
物体の投影図を正確にかくことができる。 | 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 | |
公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。 | 4 | |
部品のスケッチ図を書くことができる。 | 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 | |
機械設計 | 標準規格の意義を説明できる。 | 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。 | 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 | |
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 | |
ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 4 | |
カム装置の機構を理解し、その運動を説明できる。 | 4 | |
力学 | 重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 4 | |
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | |
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
動力の意味を理解し、計算できる。 | 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 | |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 4 | |
熱流体 | 閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 4 | |
理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 4 | |
定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 4 | |
内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 4 | |
等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 | 4 | |
カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。 | 4 | |
材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 4 | |