到達目標
機械を構成する要素と機構による仕組みを学ぶ。また、強度のバランスを知る為、材料に加わる荷重と材料の強さを計算する。
目標レベル
(1)機械および構造物の設計手順を理解する。
(2)機械が駆動するための機構を理解する。
(3)材料に加わる荷重と材料の強さを計算できる。
(4)材料の特性を考慮した設計ができる。
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 | 機械および構造物の設計手順を理解する。 | 機械および構造物の設計手順をいくつか理解する。 | 機械および構造物の設計手順を理解できない。 |
評価項目2 | 機械が駆動するための機構を理解する。 | 機械が駆動するための機構をいくつか理解する。 | 機械が駆動するための機構を理解できない。 |
評価項目3 | 材料に加わる荷重と材料の強さを計算できる。 | 材料に加わる荷重と材料の強さをいくつか計算できる。 | 材料に加わる荷重と材料の強さを計算できない。 |
評価項目4 | 材料の特性を考慮した設計ができる。 | 材料の特性を部分的に取り入れた設計ができる。 | 材料の特性を考慮した設計ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE J(05)
説明
閉じる
本校 (1)-c
説明
閉じる
電子機械 (3)-a
説明
閉じる
教育方法等
概要:
・機械要素とメカニズムを理解する。
・エネルギー保存の法則、熱エネルギーを理解できる。
・引張、圧縮、モーメントを理解できる。
・破談のメカニズムを理解できる。
・材料特性を理解して,部品の設計ができる。
授業の進め方・方法:
・機械設計に関する基礎を身につける授業である。
・仕事とエネルギーを理解し、破壊のメカニズムも学ぶ。
・講義で理解できないところは質問等で補うこと。
注意点:
・レポート等の宿題を課した場合、指定の期日までに提出すること。(期日遅れは減点対象とする)
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
機械とその仕組 |
社会における機械の重要性を認識する
|
2週 |
機械とその仕組2 |
日常生活で使用する機械の定義を理解する
|
3週 |
機械の設計 |
機械設計においてJIS,ISO等の規格の役割を理解する
|
4週 |
機械の設計2 |
設計の流れ(仕様→総合→解析→評価→設計解)に関して理解する
|
5週 |
仕事・エネルギー・動力 |
力の表しかた,合力,分力に関して理解する
|
6週 |
仕事・エネルギー・動力2 |
速度と加速度,回転等の計算手法を理解する
|
7週 |
摩擦と機械の効率 |
摩擦の性質に関して理解する
|
8週 |
中間テスト |
|
2ndQ |
9週 |
摩擦と機械の効率2 |
機械の効率と摩擦損失に関して理解する
|
10週 |
材料の機械的性質 |
引張,圧縮荷重と材料の変形に関して理解する
|
11週 |
材料の機械的性質2 |
せん断応力,せん断ひずみを理解し計算できる
|
12週 |
引張・圧縮荷重を受ける部材の強さ |
引張りを受ける部材,圧力容器の応力を理解し計算できる
|
13週 |
曲げを受ける部材の強さ |
はりの種類とはりに加わる荷重の種類を理解する
|
14週 |
曲げを受ける部材の強さ2 |
はりに作用するせん断力と曲げモーメントを理解する
|
15週 |
部材の破壊 |
機械や構造物を構成する部材の破壊を理解する
|
16週 |
期末テスト |
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
部材の破壊2 |
安全率の概念と機械や構造物の許容応力を理解する
|
2週 |
座屈と構造物 |
座屈はどのような現象かを理解する
|
3週 |
座屈と構造物2 |
オイラーの式による長柱の強さの計算法を理解する
|
4週 |
軸・軸継手(回転軸) |
軸の種類と用途を把握し,曲げだけを受ける軸,ねじりだけを受ける軸の計算
|
5週 |
軸・軸継手(回転軸)2 |
曲げとねじりを同時に受ける軸,伝動軸の計算ができる。
|
6週 |
軸継手 |
軸継手の種類・構造・特徴を把握し,目的に応じて適切な選択が行える。
|
7週 |
軸受,軸受の種類,転がり軸受 |
軸受の役目,その種類・構造・特徴を理解する。転がり軸受を理解する。
|
8週 |
中間テスト |
|
4thQ |
9週 |
滑り軸受,直動軸受(リニア軸受),密封装置 |
滑り軸受,直動軸受,密封装置の役割や種類・特徴について理解する。
|
10週 |
歯車 |
回転運動を伝達する方法とそれぞれの特徴について理解する。
|
11週 |
インボリュート平歯車 |
歯形にインボリュート曲線が使われる理由,歯の大きさ,歯車の各部を理解する。
|
12週 |
平歯車の設計 |
歯車に変形,破壊が発生しないための,歯の曲げ強さと歯面強さを理解する。
|
13週 |
歯車伝動装置 |
歯車列や歯車伝動装置,減速比,各種変速歯車装置の構造・特徴,各種変速歯車装置の構造・特徴・用途を理解する。
|
14週 |
ベルト・チェーン(Vベルト,歯付ベルトの電動,チェーン,無断変速機電動) |
ベルト,歯付ベルトの伝道種類・特徴を把握し,JIS規格対応,チェーンの特徴を把握し,使用法を理解する。
|
15週 |
クラッチ・ブレーキ(クラッチ,ブレーキ) |
クラッチとブレーキの役割を理解し,クラッチとブレーキの種類・特徴・構造・用途を把握する。
|
16週 |
期末テスト |
|
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。 | 4 | 後1 |
標準規格を機械設計に適用できる。 | 4 | 前3 |
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 | 後6 |
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 | 後6 |
ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 4 | 後6 |
軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 後4 |
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7 |
軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 後7 |
滑り軸受の構造と種類を説明できる。 | 4 | 後7 |
転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 4 | 後9 |
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 | 後11 |
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | 後11 |
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | 後13 |
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。 | 4 | 前5 |
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。 | 4 | 前5 |
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前6 |
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前6 |
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | 前6 |
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前7 |
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 4 | 前7 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 確認テスト | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 10 | 10 | 10 | 0 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 60 | 10 | 10 | 10 | 0 | 10 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |