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
C-1
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JABEE C-1
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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：教科書や参考書を使い、次回の講義内容の予習を行う。
事後学習：講義内容の復習を行い、分からない部分を分かるようにする。
授業の属性・履修上の区分
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 |
小テストと解説 |
小テストと解説で理解を深める。
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| 4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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| 5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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| 6週 |
材料の機械的性質 |
応力とひずみの概念について理解できる。
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| 7週 |
曲げ、せん断、ねじりを受ける部材の強さ |
はりの曲げ、軸のねじりについて理解できる。
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| 8週 |
部材の破壊、座屈 |
許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味の説明と座屈計算ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
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| 10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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| 11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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| 12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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| 13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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| 14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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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却、前期まとめ |
試験返却と前期習得した知識の定着を図る。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
寸法公差、はめあい |
規格に基づいて寸法公差やはめあいについて説明できる。
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| 2週 |
幾何公差、表面粗さ |
規格に基づいて幾何公差と表面粗さを説明できる。
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| 3週 |
軸の強さ |
軸の強度を計算できる。
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| 4週 |
小テストと軸の剛性 |
小テストで理解度を深め、軸の剛性やたわみを説明できる。
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| 5週 |
キー、危険速度 |
キーの強度および危険速度を計算できる。
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| 6週 |
軸継手の種類と用途、クラッチ |
軸継手の種類と用途を理解し説明できる。
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| 7週 |
ブレーキ |
ブレーキの種類の説明ができ、ブレーキトルクの計算ができる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9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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| 10週 |
トーションバー、コイルばね |
トーションバーとコイルばねについて説明ができ、応力やばね定数の計算ができる。
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| 11週 |
小テストと板ばね |
小テストで理解度を深め、板ばねの説明およびたわみ計算ができる。
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| 12週 |
重ね板ばね、緩衝装置 |
重ね板ばねおよび緩衝装置について説明ができる。
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| 13週 |
管路設計 |
管の種類と用途およびバルブについて説明できる。
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| 14週 |
機械・器具の設計 |
減速歯車装置の設計手順について説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却、後期まとめ |
試験返却と後期習得した知識の定着を図る。
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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 | 標準規格の意義を説明できる。 | 4 | 前2 |
| 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8 |
| 標準規格を機械設計に適用できる。 | 4 | 後1,後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10 |
| 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11,前12,前13 |
| 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14 |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 後3 |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | 後3,後4,後5 |
| キーの強度を計算できる。 | 4 | 後5 |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 後6 |
| 計測制御 | 国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | 4 | |
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 |