概要:
手巻きウインチを題材に,教科書に記された手順に従い設計を行う.機械装置の設計から設計書の作成までの,設計作業の一連の流れを実習形式で学習する
授業の進め方・方法:
設計項目毎に設計方法に関する講義を行った後,各自で設計を行い,その結果をまとめて設計書の作成を行う
注意点:
・レポート用紙(A4),関数電卓を持参すること
・設計書の提出期限は厳守すること
・評価項目「態度」は出欠や受講態度,「ポートフォリオ」は設計書に関する評価である
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 |
基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | 整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。 | 3 | |
分数式の加減乗除の計算ができる。 | 3 | |
平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。 | 3 | |
累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。 | 3 | |
自然科学 | 物理 | 力学 | 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | |
質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 製図 | 歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプ、ねじジャッキなどを題材に、その主要部の設計および製図ができる。 | 4 | |
機械設計 | 標準規格の意義を説明できる。 | 3 | |
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 | |
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 | |
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 | |
軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | |
軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | |
キーの強度を計算できる。 | 4 | |
軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 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。 | 2 | |
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 2 | |
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 2 | |
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 | 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 2 | |
応力とひずみを説明できる。 | 2 | |
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 2 | |
許容応力と安全率を説明できる。 | 2 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。 | 3 | |
曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。 | 3 | |
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。 | 3 | |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 3 | |