到達目標
機械設計で使用する定数や公式を理解し、併せて単位や有効数字の取り扱いを理解できる。
ねじやばねなどの具体的な標準機械要素の強度計算が行なえ、設計ができる。
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 | 機械設計で使用する定数や公式が理解でき、説明できる。 | 機械設計で使用する定数や公式が理解でき
る。 | 機械設計で使用する定数や公式が理解でき
ない。 |
| 評価項目２ | 単位、有効数字の取り扱いができ、説明できる。 | 単位、有効数字の取り扱いができる。 | 単位、有効数字の取り扱いができない。 |
| 評価項目３ | 基本的な機械要素の強度計算が行え、説明できる。 | 基本的な機械要素の強度計算が行える。 | 基本的な機械要素の強度計算が行えない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
＜ＣＯＣ＞機械を設計するために必要な基礎知識のうち、ねじ、軸、ばねなどの基本的な機械要素について，主に工業力学、材料力学、材料学などを応用した設計法を学習する。また、設計に用いられる工業規格も学習する。
授業の進め方・方法:
ものづくりにおける機械設計の位置づけと設計にかかわる工業規格について学んだ後、基本的な機械要素の強度計算を学習する。
注意点:
事前学習：標準品であるねじについて興味を持つ。
事後学習：和歌山県下で製作されているねじなどの標準品について、使用方法などを学習する。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーション、機械設計とは |
機械設計の方法を理解できる。
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| 2週 |
機械要素、標準規格、単位 |
標準規格の意義を理解できる。
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| 3週 |
有効数字、寸法公差、はめあい |
有効数字取り扱いや寸法公差、はめあいについて説明できる。
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| 4週 |
幾何公差、表面粗さ |
幾何公差と表面粗さを説明できる。
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| 5週 |
小テストと解説 |
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| 6週 |
機械に働く力、機械の運動 |
力のつり合いと直線運動、回転運動について理解できる。
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| 7週 |
仕事と動力、摩擦と機械の効率 |
運動エネルギーや摩擦について理解できる。
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| 8週 |
材料の機械的性質 |
応力とひずみについて理解できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
曲げを受ける部材の強さ |
はりの曲げについて理解できる。
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| 10週 |
せん断、ねじりを受ける部材の強さ |
軸のねじりについて理解できる。
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| 11週 |
部材の破壊 |
許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。
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| 12週 |
座屈 |
柱の座屈荷重を計算できる。
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| 13週 |
小テストと解説 |
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| 14週 |
ねじの種類と用途 |
ねじ、ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を説明できる。
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| 15週 |
ねじに働く力 |
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。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ねじを回すトルク、ねじの効率 |
ねじの効率を計算できる。
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| 2週 |
ねじの強さ |
ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。
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| 3週 |
小形マシンバイスの設計 |
小形マシンバイスの設計手順を理解できる。
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| 4週 |
小テストと解説 |
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| 5週 |
軸の強さ |
軸の強度を計算できる。
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| 6週 |
軸の剛性 |
軸の変形、危険速度を計算できる。
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| 7週 |
キー、危険速度 |
キーの強度、軸の危険速度を計算できる。
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| 8週 |
軸継手の種類と用途 |
軸継手の種類と用途を説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
単板クラッチ |
単板クラッチの伝達トルクを計算できる。
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| 10週 |
円すいクラッチ、ブレーキ |
円すいクラッチの伝達トルクを計算できる。
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| 11週 |
小テストと解説 |
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| 12週 |
ばねの種類と用途 |
ばねの種類と用途を説明できる。
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| 13週 |
コイルばねの設計 |
コイルばねを設計できる。
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| 14週 |
平板ばね、三角板ばね |
平板ばねと三角ばねの強度計算ができる。
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| 15週 |
重ね板ばね、トーションバー |
重ね板ばねとトーションバーの強度計算ができる。
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| 16週 |
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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 | 機械設計の方法を理解できる。 | 4 | 後15 |
| 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 |
| 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11 |
| 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14 |
| 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15 |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 後2 |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | 後5 |
| キーの強度を計算できる。 | 4 | 後6 |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 後7 |
評価割合
| 定期試験 | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |