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．
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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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| 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 | 標準規格の意義を説明できる。 | 4 | 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 |
| 標準規格を機械設計に適用できる。 | 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。 | 4 | 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。 | 4 | 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。 | 4 | 後7 |
| キーの強度を計算できる。 | 4 | 後11 |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 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。 | 4 | 前10 |
| すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | 前11 |
| 標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | 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。 | 4 | 前12 |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | 前13 |
| リンク装置の機構を理解し、その運動を説明できる。 | 4 | |
| 代表的なリンク装置の、変位、速度、加速度を求めることができる。 | 4 | |
| カム装置の機構を理解し、その運動を説明できる。 | 4 | |
| 主な基礎曲線のカム線図を求めることができる。 | 4 | |
| 力学 | 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 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。 | 4 | 前4 |
| エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 4 | |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 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。 | 4 | 後4 |
| 運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 4 | |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | |