設計法Ⅱ

科目基礎情報

学校	宇部工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	設計法Ⅱ
科目番号	15014	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	機械工学科	対象学年	5
開設期	3rd-Q	週時間数	4
教科書/教材	機械設計法　稲田重男　他2名著（朝倉書店）／機構学　佃勉（コロナ社）
担当教員	米村 茂

到達目標

設計法Ⅰで学んだ機械設計の基礎知識を基にして、各種機械要素について以下の3点ができることを到達目標とする。
①各種機械要素について基本事項を知り、応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できる（レベル3、適用）、
②強度を主とする設計法を理解し、応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できる（レベル3、適用）、
③各要素の代表的な種類について、特徴を理解し、整理できること（レベル4、分析）。

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	最低限の到達レベルの目安(可)	未到達レベルの目安
評価項目1	各機械要素についてインターネットや専門書を通じて基本事項を知り、客観的根拠に基づいて応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できる。	各機械要素についてインターネットや専門書を通じて基本事項を知り、応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できる。	各機械要素について基本事項を知り、応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できる。	各機械要素について基本事項を知り、応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できない。
評価項目2	強度を主とする設計法をインターネットや専門書も通じて理解し、客観的根拠に基づいて応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できる。	強度を主とする設計法をインターネットや専門書も通じて理解し、応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できる。	強度を主とする設計法を理解し、応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できる。	強度を主とする設計法を理解し、応用的な事例や問題の解決に知識・理論を利用できない。
評価項目3	各要素の代表的な種類について、インターネットや専門書も通じて特徴を理解し、客観的根拠に基づいて整理できる。	各要素の代表的な種類について、インターネットや専門書も通じて特徴を理解し、整理できる。	各要素の代表的な種類について、特徴を理解し、整理できる。	各要素の代表的な種類について、特徴を理解し、整理できない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE (C) （数学・自然科学）

教育目標 （Ｃ）① （立案能力）

教育方法等

概要:

第３学期開講
本科目は，材料力学、水力学、流体工学、熱力学、振動工学を始めとする力学科目，機構学，材料関連科目，機械工作法など広範な機械工学の知識をベースにして、各種機械要素設計法について学ぶ。

授業の進め方・方法:

基本的に教科書に沿って、重要なことを抜粋し進める。

注意点:

本科目は、材料力学、水力学、流体工学、熱力学、振動工学を始めとする力学科目，機構学，材料関連科目，機械工作法等の科目、特に材料力学の知識が必要である。そのため、設計法Ⅰと材料力学の理解は不可欠であり、必要に応じ復習することが必要である。学期内に成績を再評価する場合がある。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	第１回　リベットおよびリベット継手① 第２回　リベットおよびリベット継手②	第１回　リベットについて理解でき、リベットの種類、リベット継手の種類を理解し、説明できる。 第２回　リベット継手の強度設計法を理解できる。
		2週	第３回　溶接継手① 第４回　溶接継手②	第３回　溶接継手の利点と欠点をリベット継手、鋳造品と比べて理解できる。 第４回　継手に引張り・曲げ・せん断が作用する場合の強度設計法を理解できる。
		3週	第５回　軸および軸継手① 第６回　軸および軸継手②	第５回　軸の種類と用途を理解できる。動力と回転数，トルクの関係が理解できる。 第６回　軸力・曲げ荷重・トルクが負荷された軸の強度設計が理解できる。
		4週	第７回　軸および軸継手③ 第８回　軸および軸継手④	第７回　軸力・曲げ荷重・トルクの組合せ荷重を求めることができる。軸の危険速度とは何か理解でき、基本的な問題で危険速度を求めることができる。 第８回　キーの種類と特徴を理解する。特に沈みキーと接線キー。沈みキーと接線キーの強度設計ができる。
		5週	第９回　軸受① 第10回　軸受②	第９回　ころがり軸受の構造、種類を説明できる。ころがり軸受とすべり軸受けの寿命、負荷特性等の性能比較ができる。 第10回　流体潤滑理論に基づき、流体軸受により負荷を支えるメカニズムを理解し、負荷容量を計算できる。
		6週	第11回　歯車① 第12回　歯車②	第11回　歯車の種類、各部の名称、歯の大きさの表し方を説明できる。 第12回　角速度一定となる理論を理解できる。歯形曲線を理解し、説明できる。かみ合い率、すべり率について説明でき、計算できる。
		7週	第13回　歯車③ 第14回　カム	第13回　歯の切下げ、転位歯車が説明できる。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。 第14回　カム装置の機構を理解し、その運動を説明することができる。カム線図を理解し、対応するカムの輪郭曲線を描くことができる。
		8週	定期試験 第15回　試験返却と解答

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	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
				滑り軸受の構造と種類を説明できる。	4
				転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。	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。	4
				すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。	4
				標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。	4
				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
				カム装置の機構を理解し、その運動を説明できる。	4
				主な基礎曲線のカム線図を求めることができる。	4

評価割合

	定期試験	課題	合計
総合評価割合	70	30	100
知識の基本的な理解	45	20	65
思考・推論・創造への適用力	25	10	35
分野横断的能力	0	0	0