1. 機械工学分野で必要とされる種々の知識を活用し,設計・製図ができる。
2. ウインチの巻き上げ荷重と揚程を指定し,材料選択,強度計算,形状,寸法の決定に至る設計を行い,これに基づいて部品詳細図を作成する。
概要:
機械工学分野の知識を活用し,設計・製図(2次元CAD)を行い,主体的に3次元CADを習得する。
授業の進め方・方法:
1. 手巻きウインチの設計製図(2次元CAD)と3次元CADを実施する。
2. ウインチの巻き上げ荷重と揚程を指定し,材料選択,強度計算,形状,寸法の決定に至る設計を行い,これに基づいて部品詳細図,全体組立図を作成する。
注意点:
教科書の他にプリント,USBメモリ・関数電卓(スマホ不可)を毎回の授業に持参すること。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・手巻きウインチ(巻き胴)の機能,構造が説明できる。
|
2週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様を満たすように,対象物(巻き胴)の強度等の計算ができ,適切な機械要素を選定できる。 ・設計計算の過程と最終的な決定事項を設計計算書およびデータ一覧表に整理できる。
|
3週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様と工作の両面を満足する部品図(巻き胴)をCADで描ける。
|
4週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・手巻きウインチ(歯車列とつめ車装置)の機能,構造が説明できる。
|
5週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様を満たすように,対象物(歯車列とつめ車装置)の強度等の計算ができ,適切な機械要素を選定できる。 ・設計計算の過程と最終的な決定事項を設計計算書およびデータ一覧表に整理できる。
|
6週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様と工作の両面を満足する部品図(歯車列とつめ車装置)をCADで描ける。
|
7週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・手巻きウインチ(ブレーキ装置)の機能,構造が説明できる。
|
8週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様を満たすように,対象物(ブレーキ装置)の強度等の計算ができ,適切な機械要素を選定できる。 ・設計計算の過程と最終的な決定事項を設計計算書およびデータ一覧表に整理できる。
|
2ndQ |
9週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様と工作の両面を満足する部品図(ブレーキ装置)をCADで描ける。
|
10週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・手巻きウインチ(軸)の機能,構造が説明できる。
|
11週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様を満たすように,対象物(軸)の強度等の計算ができ,適切な機械要素を選定できる。 ・設計計算の過程と最終的な決定事項を設計計算書およびデータ一覧表に整理できる。
|
12週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様と工作の両面を満足する部品図(軸)をCADで描ける。
|
13週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・手巻きウインチ(歯車)の機能,構造が説明できる。
|
14週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様を満たすように,対象物(歯車)の強度等の計算ができ,適切な機械要素を選定できる。 ・設計計算の過程と最終的な決定事項を設計計算書およびデータ一覧表に整理できる。
|
15週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様と工作の両面を満足する部品図(歯車)をCADで描ける。
|
16週 |
補講 |
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・手巻きウインチ(フレーム)の機能,構造が説明できる。
|
2週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様を満たすように,対象物(フレーム)の強度等の計算ができ,適切な機械要素を選定できる。 ・設計計算の過程と最終的な決定事項を設計計算書およびデータ一覧表に整理できる。
|
3週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様と工作の両面を満足する部品図(フレーム)をCADで描ける。
|
4週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・手巻きウインチ(全体組立図)の機能,構造が説明できる。
|
5週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様を満たすように,対象物(全体組立図)の強度等の計算ができ,適切な機械要素を選定できる。 ・設計計算の過程と最終的な決定事項を設計計算書およびデータ一覧表に整理できる。
|
6週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様と工作の両面を満足する部品図(全体組立図)をCADで描ける。
|
7週 |
手巻きウインチの設計と二次元製図 |
・要求仕様と工作の両面を満足する部品図(全体組立図)をCADで描ける。
|
8週 |
機械部品の三次元製図の復習 |
・簡単な機械部品について,ソリッドモデルを作製できる。
|
4thQ |
9週 |
手巻きウインチの三次元製図 |
・主要部品図を三次元CADで描け,3D技術の基本事項を理解し,説明できる。
|
10週 |
手巻きウインチの三次元製図 |
・主要部品図を三次元CADで描け,3D技術の基本事項を理解し,説明できる。
|
11週 |
手巻きウインチの三次元製図 |
・主要部品図を三次元CADで描け,3D技術の基本事項を理解し,説明できる。
|
12週 |
手巻きウインチの三次元製図 |
・全体組立図のアセンブリモデルを三次元CADで描け,手巻きウインチの機構を理解し,説明できる。
|
13週 |
手巻きウインチの三次元製図 |
・全体組立図のアセンブリモデルを三次元CADで描け,手巻きウインチの機構を理解し,説明できる。
|
14週 |
手巻きウインチの三次元製図 |
・全体組立図のアセンブリモデルを三次元CADで描け,手巻きウインチの機構を理解し,説明できる。
|
15週 |
手巻きウインチの三次元製図 |
・全体組立図のアセンブリモデルを三次元CADで描け,手巻きウインチの機構を理解し,説明できる。
|
16週 |
補講 |
|
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 | 製図 | 図面の役割と種類を適用できる。 | 4 | 前1,前2,前3 |
製図用具を正しく使うことができる。 | 4 | 前1,前2,前3 |
線の種類と用途を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3 |
物体の投影図を正確にかくことができる。 | 4 | 前1,前2,前3 |
製作図の書き方を理解し、製作図を作成することができる。 | 4 | 前3 |
公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。 | 4 | 前3 |
部品のスケッチ図を書くことができる。 | 4 | 前3 |
CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,前16,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15,後16 |
ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの機械要素の図面を作成できる。 | 4 | 前15 |
歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプ、ねじジャッキなどを題材に、その主要部の設計および製図ができる。 | 4 | 後7 |
機械設計 | 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1 |
標準規格を機械設計に適用できる。 | 4 | 前1 |
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1 |
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1 |
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1 |
軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前11 |
軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | 前11 |
キーの強度を計算できる。 | 4 | 前11 |
軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前11 |
滑り軸受の構造と種類を説明できる。 | 4 | 後2 |
転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 4 | 後2 |
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 | 前5 |
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | 前5 |
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | 前5 |
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 | 前5 |
歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | 前5 |