機械要素設計

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 機械要素設計
科目番号 0032 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 機械設計法;林則行,冨坂兼嗣,平賀英資(森北出版)
担当教員 堀田 源治

到達目標

1.機械設計を目的とした場合の機械要素の種類,特徴,使い方について理解し,説明できる.
2.機械要素の形状,運動学的な特徴を理解して説明でき,信頼性に関する計算ができる.
3.複数の機械要素間の動力伝達について理解して説明でき,事例を計算できる.

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機械の構成要素の種類と特徴,およびそれらの組合せによる使い方について理解し,正しい語句を使用して詳細に説明できる.機械の構成要素の種類と特徴およびそれらの組合せによる使い方について理解し,説明できる.機械の構成要素の種類と特徴,およびそれらの組合せによる使い方について理解していない.あるいは説明できない.
評価項目2機械要素の運動学的な特徴を理解して正しい語句を使用して詳細に説明でき,信頼性に関してどのような応用例でも正しく計算できる.機械要素の運動学的な特徴を理解して説明でき,信頼性に関する事例を計算できる.機械要素の運動学的な特徴を理解していない.あるいは説明できない.信頼性に関する事例を計算ができない.
評価項目3複数の機械要素間の動力伝達について理解して正しい語句を使用して詳細に説明でき,動力伝達に関するどのような応用例でも正しく計算できる.複数の機械要素間の動力伝達について理解して説明でき,動力伝達に関する事例を計算できる.複数の機械要素間の動力伝達について理解していない.あるいは説明できない.動力伝達に関する事例を計算できない.

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:
産業に用いられる機械は多種多様あるが,どの機械も基本的な機械要素から成り立つことは共通している.これらの機械要素について種類,特徴,使い方や動力伝達を学ぶことは将来学生が接するあるいは設計する機械に広く通用するものである.本科目では伝動要素(摩擦車,歯車,巻き掛け伝導要素,ブレーキ),支持要素(すべり軸受け,ころがり軸受け),緩衝要素(ばね),配管要素(管や弁)について学ぶ.また,これらの項目に関連する応用力を身に付ける.
授業の進め方と授業内容・方法:
講義を中心とし,1回目の授業ごとに前回の簡潔な復習を行ってから今回の要点を列挙し,本題の学習に入る.また,ある程度学習した時点で演習問題を実施する.
注意点:
3年次の材料力学,工業力学,機構と要素,材料学の知識を有することが望ましい.

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 すべり軸受①
2週 すべり軸受② すべり軸受の種類,特徴,使い方が理解できる
3週 ころがり軸受け① すべり軸受の信頼性について計算ができる
4週 ころがり軸受け② ころがり軸受の種類,特徴,使い方が理解できる
5週 ころがり軸受け③ ころがり軸受の型式選定ができる
6週 摩擦伝動装置① 摩擦車の種類,特徴,使い方が理解できる
7週 摩擦伝動装置② 円筒摩擦車の動力計算ができる
8週 前期中間試験 みぞ付き摩擦車の動力計算ができる
9週 摩擦伝動装置③ 円すい摩擦車の動力計算ができる
10週 摩擦伝動装置④ 円すい摩擦車の動力計算ができる
11週 歯車① 歯車の種類,特徴,使い方が
歯形の基礎用語が理解できるモジュール,ピッチ円,円周ピッチが計算できる.
12週 歯車② 歯形曲線の種類,特徴が理解できる
作用線,圧力角,法線ピッチが理解できる
13週 歯車③ かみ合い率,すべり率が計算できる
14週 歯車④ 歯の干渉と転位理論が理解できる.
15週 期末試験
16週 テスト返却と解説
後期
1週 歯車⑤ 転位歯車の軸間距離,転位係数,歯先円直径が計算できる.
2週 歯車⑥ ルイスの式を用いた歯車の強度計算ができる.
3週 歯車⑦ フェップルの式を用いた歯車の強度計算ができる.
4週 巻き掛け伝導要素① 平ベルトの長さ,伝動動力の計算ができる
5週 巻き掛け伝導要素② Vベルトの伝動動力の計算ができる
6週 巻き掛け伝導要素③ タイミングベルトの伝動動力の計算ができる
7週 巻き掛け伝導要素④ チェーンの伝動動力の計算ができる
8週 後期中間試験
9週 ブレーキ① ブレーキの種類,特徴,使い方が理解できる.
ブロックブレーキの制動力が計算できる
10週 ブレーキ② 摩擦円板ブレーキの制動力が計算できる
11週 ばね① ばねの種類,特徴,使い方が理解できる.
12週 ばね② コイルばねの強度計算ができる.
13週 配管要素① 配管の種類,特徴,使い方が理解できる.
14週 配管要素② 弁の種類,特徴,使い方が理解できる.
15週 期末試験
16週 テスト返却と解説

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70000300100
基礎的能力0000000
専門的能力70000300100
分野横断的能力0000000