機構と要素

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 機構と要素
科目番号 0029 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 (前期)「機構学」;岩本太郎/森北出版,(後期)「機械設計法」;林則行,冨坂兼嗣,平賀英資/森北出版,他に担当教員が作成したプリント資料
担当教員 坂本 武司

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

学習教育到達目標 B-1

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.
授業の進め方と授業内容・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

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
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.
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.
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.
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.
5週 機構学の基礎 自由度について説明できる.
6週 リンク機構 リンク機構を説明できる.
7週 リンク機構 リンク機構に関する力学計算ができる.
8週 前期中間試験
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.
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.
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.
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.
13週 歯車について4 歯車列の速度伝達比を計算できる.
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.
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.
16週 前期末試験
後期
1週 機械設計の基礎1 機械設計の方法を理解できる.
2週 機械設計の基礎2 基準規格の意義を理解できる.
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.
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.
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.
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.
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
8週 後期中間試験
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.
10週 締結要素4 軸継手の種類と用途を理解できる.
11週 締結要素5 リベット,溶接継手について説明できる.
12週 伝達要素1 軸継手の種類と用途を理解できる.
13週 伝達要素2 キーの強度を計算できる.
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.
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.
16週 後期末試験

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000