到達目標
1.機械設計の基礎となる内容を理解し説明することができる.
2.目的に応じた機構の種類,寸法,運動を説明することができる.
3.目的に応じた機械要素の種類,材料,寸法を説明することができる.
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 | 機械設計の基礎となる内容を理解し,詳細に説明できる. | 機械設計の基礎となる内容を理解し,概要を説明できる. | 機械設計の基礎となる内容を理解できず,説明もできない. |
評価項目2 | 目的に応じた機構の種類を決定し,その理由を詳細に説明できる. | 目的に応じた機構の種類を決定し,その理由を簡単に説明できる. | 目的に応じた機構の種類を決定できない. |
評価項目3 | 目的に応じた機械要素の種類,材料,寸法を決定し,その理由を詳細に説明できる. | 目的に応じた機械要素の種類,材料,寸法を決定し,その理由を簡単に説明できる. | 目的に応じた機械要素の種類,材料,寸法を決定できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機構(メカニズム)とは,動力を変換,伝達し,有用な機械的仕事を行う仕組み(からくり)のことである.要素とは,機械を構成する基本的な部品(機械要素)のことである.メカトロニクスに象徴される機械の知能化,超精密加工に象徴される高精度化を根底で支える基礎が「機構と要素」である.
本授業では,前期に機械の機構(メカニズム)の基礎について,後期に代表的な機械要素について,使用目的に応じた種類・材料の選択,運動・強度の計算について学ぶ.
授業の進め方・方法:
講義を中心とし,理解を深めるためのレポート課題を複数回提出してもらう.
注意点:
機械製図,機械実習の経験を有していることが望ましい.
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 |
機械の歴史と学問体系 |
機械の歴史と学問体系を説明できる.
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2週 |
機構の種類 |
簡単な機構の種類とその仕組みを説明できる.
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3週 |
機械の運動1 |
仕事の意味を理解し,計算できる.動力の意味を理解し,説明できる.
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4週 |
機械の運動2 |
てこ,滑車,斜面などを用いる場合の仕事を説明できる.
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5週 |
機構学の基礎 |
自由度について説明できる.
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6週 |
リンク機構 |
リンク機構を説明できる.
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7週 |
リンク機構 |
リンク機構に関する力学計算ができる.
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
カムについて |
カムの仕組みと用途について説明できる.
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10週 |
歯車について1 |
歯車の種類,各部の名称,歯形曲線,歯の大きさの表しかたを説明できる.
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11週 |
歯車について2 |
すべり率,歯の切下げ,かみあい率を説明できる.標準歯車と転移歯車の違いを説明できる.
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12週 |
歯車について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.
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13週 |
歯車について4 |
歯車列の速度伝達比を計算できる.
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14週 |
歯車について5 |
遊星歯車,差動歯車について説明できる.
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15週 |
摩擦伝達要素について |
摩擦伝達要素について説明できる.
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16週 |
前期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
機械設計の基礎1 |
機械設計の方法を理解できる.
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2週 |
機械設計の基礎2 |
基準規格の意義を理解できる.
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3週 |
機械設計の基礎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.
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4週 |
機械設計の基礎4 |
トライボロジー,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.
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5週 |
機械設計の基礎5 |
金属材料の腐食,防食について説明できる.
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6週 |
締結要素1 |
ねじ,ボルト,ナットの種類,特徴,用途,規格を理解できる.
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7週 |
締結要素2 |
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
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
締結要素3 |
ボルトに作用するせん断応力,接触面圧を計算できる.
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10週 |
締結要素4 |
軸継手の種類と用途を理解できる.
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11週 |
締結要素5 |
リベット,溶接継手について説明できる.
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12週 |
伝達要素1 |
軸継手の種類と用途を理解できる.
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13週 |
伝達要素2 |
キーの強度を計算できる.
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14週 |
機械の駆動1 |
モーターの性能諸元について説明できる.
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15週 |
機械の駆動2 |
仕様に応じたアクチュエーターを選択できる.
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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 | 機械設計の方法を理解できる。 | 3 | 後1 |
標準規格の意義を説明できる。 | 3 | 後2 |
許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 3 | 後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。 | 3 | 後5 |
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。 | 3 | 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。 | 3 | 後7 |
キーの強度を計算できる。 | 3 | 後11 |
軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 3 | 後10 |
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。 | 3 | 前10 |
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 3 | 前11 |
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 3 | 前11 |
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。 | 3 | 前12 |
歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 3 | 前13 |
力学 | 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前3 |
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 3 | 前4 |
動力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前3 |
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。 | 3 | 後4 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |