到達目標
１．機械設計の基礎が理解できる。
２．機械設計に必要な強度計算ができる。
３．機械要素の機能、使用方法を理解し、設計計算ができる。
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 | 機械設計の基礎を理解し、説明できる。 | 機械設計の基礎が理解できる。 | 機械設計の基礎が理解できない。 |
| 評価項目2 | 機械設計に必要な強度を理解し、計算ができる。 | 機械設計に必要な強度の計算ができる。 | 機械設計に必要な強度の計算ができない。 |
| 評価項目3 | 機械要素の機能、使用方法を理解し、設計計算ができる。 | 機機械要素の設計計算ができる。 | 機機械要素の設計計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
学習・教育到達度目標 C① 実験や実習を通じて、問題解決の実践的な経験を積む。
JABEE SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
JABEE SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
JABEE SC① 専門工学の実践に必要な知識を深め、実験や実習を通じて、問題解決の経験を積む。
教育方法等
概要:
機械設計に必要な基礎知識を学ぶ。機械要素等の機能、使用方法、設計計算法を習得し、実際の設計で用いることができることを目的とする。
授業の進め方・方法:
単に設計計算方法の解説を行うだけではなく、教科書に載っていない使用方法や選定方法について詳しく解説する。その日に学習した内容を授業内に演習を行うことで、理解を深める。
当科目は日々の学習が不可欠であることから、課題の提出を求める。
工業力学、機構学、材料力学、材料学で学習した内容を復習し、理解しておくこと。
注意点:
関数電卓を持参すること。
課題は自ら行い、期限内に提出すること。
授業の属性・履修上の区分
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 |
機械設計の基礎
機械部品の精度 |
機械設計の手順、設計に関する規格、精度等を理解する。
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| 2週 |
機械材料 |
機械材料について理解し、選定できる。
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| 3週 |
材料の機械的性質 |
材料の機械的性質について理解し、強度計算ができる。
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| 4週 |
締結、接合要素（１） |
ねじの基本を理解する。
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| 5週 |
締結、接合要素（２） |
ねじの設計計算（選定）できる。
ピン、溶接について理解し、設計計算（選定）できる。
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| 6週 |
軸系要素（１） |
軸について理解する。
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| 7週 |
軸系要素（２） |
軸やキーについて理解し、設計計算（選定）できる。
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| 8週 |
中間試験 |
1〜7週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
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| 2ndQ |
| 9週 |
軸系要素（３） |
軸継手やクラッチについて理解し、設計計算（選定）できる。
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| 10週 |
軸受（１） |
滑り軸受について理解し、設計計算（選定）できる。
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| 11週 |
軸受（２） |
転がり軸受について理解し、設計計算（選定）できる。
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| 12週 |
動力伝達要素（１） |
歯車の基本を理解する。
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| 13週 |
動力伝達要素（２） |
歯車について設計計算（選定）できる。
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| 14週 |
動力伝達要素（３） |
ベルト、チェーンについて理解し、設計計算（選定）できる。
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| 15週 |
密閉要素 |
ガスケットやパッキンについて理解し、設計計算（選定）できる。
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| 16週 |
定期試験 |
９〜１５週目までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
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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 | 標準規格の意義を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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 | 前3 |
| 標準規格を機械設計に適用できる。 | 4 | 前1 |
| 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 | 前4 |
| 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 | 前5 |
| ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 4 | 前5 |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前6 |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 3 | 前7 |
| キーの強度を計算できる。 | 3 | 前7 |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | 前9 |
| 滑り軸受の構造と種類を説明できる。 | 3 | 前10 |
| 転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 3 | 前11 |
| 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12 |
| すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 3 | 前13 |
| 標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 3 | 前12 |
| 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13 |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 3 | 前13 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 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 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |