到達目標
1. 機械設計の基礎事項を説明できる．
2. ねじの種類と用途を説明できる．
3. 軸の強度計算の方法を説明できる．
4. 軸受の種類と構造を説明できる．
5. 歯車諸元の説明ができる．
6. ベルト・チェーン伝導の選定方法を説明できる．
7. クラッチ・ブレーキの構造を説明できる．
8. ばねの種類と特徴を説明できる．
9. 管や管継手の種類を説明できる．
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 | 機械設計の基礎事項を理解し，機械設計に応用できる． | 許容応力・安全率・応力集中を説明できる． | 機械設計の基礎事項を説明できない． |
| 評価項目2 | ボルトに作用するせん断応力・接触面圧を設計に応用できる． | ボルト・ナット結合の締め付けトルクを計算できる． | ねじの種類と用途を説明できない． |
| 評価項目3 | 軸の強度計算の方法を理解し，機械設計に応用できる． | 軸・キー・軸接手の強度計算の方法を説明できる． | 軸の強度計算の方法を説明できない． |
| 評価項目4 | 軸受の種類と構造を理解し，機械設計に応用できる． | 軸受の種類と構造を説明できる． | 軸受の種類と構造を説明できない． |
| 評価項目5 | 歯車について歯の曲げ・歯面強さ・歯車列の速度伝達比を理解し，機械設計に応用できる． | 歯車の種類と用途・すべり率等を理解し、説明できる． | 歯車諸元の説明ができない． |
| 評価項目6 | ベルト・チェーン伝導の選定方法を理解し，機械設計に応用できる． | ベルト・チェーン伝導の選定方法を説明できる． | ベルト・チェーン伝導の選定方法を説明できない． |
| 評価項目7 | クラッチ・ブレーキの構造を理解し，機械設計に応用できる． | 摩擦力・摩擦係数の関係を説明できる． | クラッチ・ブレーキの構造を説明できない． |
| 評価項目8 | ばねの種類と特徴を理解し，機械設計に応用できる． | ばねの種類と特徴を説明できる． | ばねの種類と特徴を説明できない． |
| 評価項目9 | 管や管接手の種類を理解し、機械設計に応用できる | 管・管接手の種類を説明できる | 管・管接手の種類を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
各種機械には多くの機械要素が使用されている．ここでは、様々な機械要素のうち代表的な要素である，ねじ（ボルト・ナット），軸とその要素，歯車，ベルト・チェーン，クラッチ・ブレーキ，ばねおよび管・管継手について，その機能と設計法を学ぶ．
授業の進め方・方法:
教科書を中心に各機械要素の種類や計算の方法について説明する．
計算方法を理解するために，適宜，例題や演習問題を解きながら授業を進める．
注意点:
※計算式は難しくないので，機械要素の基本設計を理解してほしい．
※問題演習を行うので，電卓を準備のこと．
※この科目は学修単位科目(2単位)であり、総学修時間は90時間である。(内訳は授業時間30時間、自学自習時間60時間である。)単位認定には60時間に相当する自学自習が必須であり、この自学自習時間には、担当教員からの自学自習用課題、授業のための予習復習時間、理解を深めるための演習課題の考察時間、および試験準備のための学習時間を含むものとする。
本科目の区分
Webシラバスと本校履修要覧の科目区分では表記が異なるので注意すること。
本科目は履修要覧(p.10)に記載する「③選択必修科目」である。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
機械設計の基本(安全率・応力集中） |
1
|
| 2週 |
ねじ締め付けトルク・接触面圧 |
2
|
| 3週 |
軸 |
3
|
| 4週 |
キー・軸接手 |
3
|
| 5週 |
軸受 |
4
|
| 6週 |
すべり軸受 |
4
|
| 7週 |
中間試験 |
|
| 8週 |
歯車 |
５
|
| 4thQ |
| 9週 |
歯車（歯の曲げ・歯面強さ、歯車列） |
5
|
| 10週 |
ベルト・チェーン |
6
|
| 11週 |
ベルト・チェーン演習 |
6
|
| 12週 |
クラッチ・ブレーキ（摩擦力） |
7
|
| 13週 |
ばね |
8
|
| 14週 |
管・管継手 |
９
|
| 15週 |
期末試験 |
|
| 16週 |
|
|
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 | 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 |
| 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3 |
| 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3 |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | 後4 |
| キーの強度を計算できる。 | 4 | 後4 |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 後5 |
| 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6 |
| 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9 |
| すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | 後9 |
| 標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | 後9 |
| 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9 |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | 後9 |
| 力学 | すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。 | 4 | 後12 |
評価割合
| 試験 | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 90 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 90 | 10 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |