到達目標
1.機械設計に必要な規格を理解し,適用できる。
2.キー,軸,軸継手,軸受に関する設計計算ができる。
3.歯車,伝導機構,ばねの設計計算ができる。
4.機械設計と技術者倫理の関係について理解できる。
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 |
1.機械設計に必要な規格を理解し,適用できる。 | 標準数などの規格を機械設計に適切に適用できる。 | 標準数などの規格を機械設計に適用できる。 | 標準数などの規格を機械設計に適用できない。 |
2.キー,軸,軸継手,軸受に関する設計計算ができる。 | キー,軸,軸継手,軸受の強度設計ができ,適切な寸法を決定できる。 | キー,軸,軸継手,軸受の強度設計ができ,寸法を決定できる。 | キー,軸,軸継手,軸受の強度設計ができ,寸法を決定できない。 |
3.歯車,伝導機構,ばねの設計計算ができる。 | 歯車,ベルト,チェーン,ばねの強度設計ができ,適切な寸法を決定できる。 | 歯車,ベルト,チェーン,ばねの強度設計ができ,寸法を決定できる。 | 歯車,ベルト,チェーン,ばねの強度設計ができ,寸法を決定できない。 |
4.機械設計と技術者倫理の関係について理解できる。 | 機械設計する上で,技術者が考慮すべき倫理事項について説明できる。 | 機械設計する上で,技術者が考慮すべき基本的な倫理事項について説明できる。 | 機械設計する上で,技術者が考慮すべき基本的な倫理事項について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B-2
説明
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学習・教育到達度目標 B-3
説明
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教育方法等
概要:
機械材料,機械工作法,材料力学,工業力学,機械力学などの基礎知識を活用し,機械要素を設計できる。また,使用目的に応じて材料を選定し,機械要素の寸法を理論と実際の両面から決定できる。
授業の進め方・方法:
設計理論を解説した後,具体的な部品の設計課題を各自が解く。理論通りの設計が最適な設計ではないので,その点について詳しく解説する。また,1 回目の授業時にガイダンスとして,シラバスを用いて,学習項目や評価方法を説明する。
注意点:
毎時間,関数電卓を必ず持参すること。
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 |
0.機械要素設計の概論1 |
単位,規格,標準数について理解できる。
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2週 |
1.機械要素設計の概論2 |
疲労について説明し,設計計算できる。
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3週 |
2.締結要素 キー,コッタ,ピン |
キー,コッタ,ピンの強度計算ができる。
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4週 |
3.軸 (1)軸の設計1 |
軸の曲げ,せん断に関する強度計算ができる。
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5週 |
3.軸 (1)軸の設計2 |
軸のねじりに関する強度計算ができる。
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6週 |
3.軸 (2)軸継手1 |
軸継手の種類とその概要を説明できる。
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7週 |
3.軸 (2)軸継手2 |
軸継手の強度計算ができる。
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8週 |
3.軸 (3)クラッチ |
クラッチの種類を説明でき、その強度計算ができる。
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2ndQ |
9週 |
前期中間試験 |
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10週 |
4.軸受 (1)概要1 |
軸受の種類とその概要について説明できる。
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11週 |
4.軸受 (1)概要2 |
軸受材料と給油方法について説明できる。
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12週 |
4.軸受 (2)ころがり軸受の設計1 |
ころがり軸受にかかる力を計算することできる。
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13週 |
4.軸受 (2)ころがり軸受の設計 |
ころがり軸受の寿命計算ができる。
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14週 |
4.軸受 (3)すべり軸受の設計1 |
すべり軸受にかかる力を計算できる。
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15週 |
4.軸受 (3)すべり軸受の設計2 |
すべり軸受の寿命計算ができる。
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16週 |
前期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
5.歯車 (1)歯車の理論1 |
歯車の概要と種類について説明できる。
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2週 |
5.歯車 (1)歯車の理論2 |
歯車の各部の名称と歯形について説明できる。
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3週 |
5.歯車 (1)歯車の理論3 |
標準歯車と転位歯車の特徴について説明できる。
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4週 |
5.歯車 (2)歯車の設計1 |
歯車に働く力を計算することができる。
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5週 |
5.歯車 (2)歯車の設計2 |
歯車の強度計算ができる。
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6週 |
5.歯車 (2)歯車の設計3 |
各種歯車の強度計算ができる。
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7週 |
6.巻掛け伝動装置 (1)概要 |
巻掛け伝動装置の概要を説明することができる。
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8週 |
6.巻掛け伝動装置 (2)ベルトの設計1 |
ベルトの設計理論を説明できる。
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4thQ |
9週 |
6.巻掛け伝動装置 (2)ベルトの設計2 |
ベルトに働く力と伝達動力を計算できる。
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10週 |
6.巻掛け伝動装置 (3)チェーンの設計 |
チェーンの設計理論を説明できる。
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11週 |
6.巻掛け伝動装置 (3)チェーンの設計 |
ベルトに働く力と伝達動力を計算できる。
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12週 |
7.ばね (1)概要 |
ばねの種類や規格とその特徴を説明できる。
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13週 |
7.ばね (1)ばねの応力 |
ばねに働く応力を計算できる。
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14週 |
7.ばね (1)ばねの設計 |
ばねの強度計算ができる。
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15週 |
8.機械設計と技術者倫理 |
グループディスカッションで自分の意見を言える。
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16週 |
後期末試験 |
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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 | 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前4 |
軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | 前5,前6,前7,前8 |
キーの強度を計算できる。 | 4 | 前3 |
軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前4,前6,前7,前8 |
滑り軸受の構造と種類を説明できる。 | 4 | 前10,前11,前14,前15 |
転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 4 | 前10,前11,前12,前13 |
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1,後2,後3 |
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | 後3 |
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | 後3 |
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 | 後4,後5,後6 |
歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | 後4,後5,後6 |
材料 | 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 4 | 前2 |
機械的性質と温度の関係およびクリープ現象を説明できる。 | 4 | 前2 |
計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 4 | 前1,前2 |
測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 4 | 前1,前2 |
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 | 前1,前2 |
代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。 | 4 | 前1 |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
1.機械設計に必要な規格を理解し,適用できる。 | 20 | 5 | 25 |
2.キー,軸,軸継手,軸受に関する設計計算ができる。 | 20 | 5 | 25 |
3.歯車,伝導機構,ばねの設計計算ができる。 | 20 | 5 | 25 |
4.機械設計と技術者倫理の関係について理解できる。 | 20 | 5 | 25 |