機構学

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 機構学
科目番号 0043 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 3
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 1.5
教科書/教材 萩原編著:『よくわかる機構学』オーム社、 1996 年,2800円+税
担当教員 歸山 智治

到達目標

1.自由度、速度、加速度、円運動などの運動学の基礎と剛体の平面運動と瞬間中心を理解する。
2.平面機構の運動解析を理解し、リンク機構の特徴を説明できる。
3.カム・摩擦伝動機構と歯車の基礎について理解し、説明できる。
4.歯車の運動学的な理論と歯車列を理解し説明できる。平面機構と空間機構の力学解析の基礎を理解する。

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自由度、速度、加速度、円運動などの運動学の基礎と剛体の運動と瞬間中心を理解できる。単純な機構における瞬間中心を求められる。 瞬間中心の概念が理解できない。
評価項目2機構の運動解析を理解し、リンク機構の特徴を説明できる。リンク機構の運動を計算できる。リンク機構の運動をイメージできない。
評価項目3カム・摩擦伝動機構と歯車の基礎について理解し、説明できる。カム・摩擦伝動機構と歯車の基礎を知り、単純な機構の解析ができる。カム・摩擦伝動機構と歯車の基礎がわからない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
機械を動かすためには機構を必要とする。機構学は、機能設計の主要な部分である機械の機構を扱う学問である。複雑な動きをしている機械も,単純な仕組みの組み合わせである.機械の運動を幾何学的に捕らえ,運動の伝達を理解する.
授業の進め方・方法:
授業は,対話重視の講義形式で行い,その都度演習を行う.さらに,理解を深めるためのレポートを課す.
注意点:
動きをイメージしながら授業に取り組むこと.
質問に訪れた学生には異なるアプローチでの解説する.理解が不十分と感じたら積極的に質問し,試験前だけでなく平素から理解に励むよう心がけること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 機械運動の基礎 機械、機構及び機素の定義を説明できる。
2週 機構の自由度 機構の自由度を説明することができる。
3週 機構の自由度 機構の自由度を求めることができる。
4週 瞬間中心 機構の瞬間中心および瞬間中心軌跡を求めることができる。
5週 瞬間中心 ケネディーの定理を説明できる。
6週 瞬間中心 複雑なリンク機構における瞬間中心が求められる.
7週 瞬間中心 ベクトルを指数関数で表すことができる.
8週 前期中間試験 試験実施
2ndQ
9週 中間試験の解説 中間試験の内容について解説する.
10週 平面リンク機構の運動解析 各種リンク機構の種類と特徴を説明できる.
11週 平面リンク機構の運動解析 各種リンク機構の種類と特徴を説明できる.
12週 平面リンク機構の運動解析 各種リンク機構の種類と特徴の問題を解くことができる.
13週 平面リンク機構の運動解析 各種リンク機構の種類と特徴の問題を解くことができる.
14週 平面リンク機構の運動解析 各種リンク機構の種類と特徴の問題を解くことができる.
15週 前期定期試験 試験実施
16週 前期定期試験の解説 前期定期試験の内容について解説する.
後期
3rdQ
1週 球面運度連鎖 ユニバーサルジョイントの運動を説明できる.
2週 摩擦伝動装置 転がり接触を満たす条件を説明できる.
3週 摩擦伝動装置 摩擦を利用した様々な機構を知り、それぞれの仕組みを理解できる。
4週 摩擦伝動装置 摩擦を利用した様々な機構を知り、それぞれの仕組みを理解できる。
5週 摩擦伝動装置 摩擦を利用した様々な機構を知り、それぞれの仕組みを理解できる。
6週 摩擦伝動装置 摩擦を利用した様々な機構の問題を解くことができる
7週 摩擦伝動装置 摩擦を利用した様々な機構の問題を解くことができる
8週 後期中間試験 試験実施
4thQ
9週 後期中間試験の解説 後期中間試験の内容について解説する
10週 歯車装置 すべり率を説明することができる.
11週 歯車装置 歯車を利用した様々な機構を知り,その仕組みを理解できる.
12週 歯車装置 歯車を利用した様々な機構を知り,その問題を解くことができる.
13週 カム装置 板カムの運動関係を理解することができる.
14週 カム装置 板カムの運動関係の問題を解くことができる
15週 後期定期試験 試験実施
16週 後期定期試験の解説 後期定期試験の内容について説明する.

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。3
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。3
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。2
歯車列の速度伝達比を計算できる。3
力学力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。3
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。3
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。3
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。3
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。3
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。3
仕事の意味を理解し、計算できる。3
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。3
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。3

評価割合

試験レポート相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合0000000
基礎的能力100000000
専門的能力802000000
分野横断的能力0000000