到達目標
1. 機械材料、材料力学、工業力学、機械力学などの知識を活用して、機械要素を合理的かつ安全に設計できる。
2. 機械および機械要素の定義、機械設計の概念や手順を説明できる。
3. 部品の寸法や形状精度、公差、はめあいなどの設計仕様を決定できる。
4. ねじ、軸、キー、軸継手の強度や剛性に関する計算ができる。
5. 軸受の種類や特徴の説明、転がり軸受の寿命およびクラッチ、ブレーキの能力を計算ができる。
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、材料の強度・剛性、精度の原理を理解し、計算できる。 | 機械設計の基礎、材料の強度・剛性、精度について授業で教えた内容をもとに計算できる。 | 機械設計の基礎、材料の強度・剛性、精度の原理を理解できず、計算できない。 |
評価項目2 | 軸受、歯車、ベルトとチェーンの原理を理解し、計算できる。 | 軸受、歯車、ベルトとチェーンについて授業で教えた内容をもとに計算できる。 | 軸受、歯車、ベルトとチェーンの原理を理解できず、計算できない。 |
評価項目3 | リンクとカム、クラッチとブレーキ、ばねの原理を理解し、計算できる。 | リンクとカム、クラッチとブレーキ、ばねについて授業で教えた内容をもとに計算できる。 | リンクとカム、クラッチとブレーキ、ばねの原理を理解できず、計算できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本授業では、機械設計を進めていく上で最も基本的であり、不可欠である機械要素設計を学ぶことを目的とする。機械および機械システムの構成要素の理解を第一として、それらを構築する際に必要な設計手法、強度や剛性の計算に必要な数式による評価法を身に付ける。単なる計算式の暗記ではなく、関連する資料やデータベースを有効に活用できるようにする。
授業の進め方・方法:
教科書に基づいた授業を基本とする。概要や補足事項を主に板書で説明する。身近なトピックスを取り上げたり、実物や図表を参照したりして理解を補い、関心を持てるようにする。計算式の活用については演習を行い、小テストやレポートで理解の進捗度をはかる。
注意点:
固体力学の基礎的な知識を前提とする。授業内容の習熟のために予習をしておくことが望ましい。また、授業で演習を行うので、電卓を持参すること。
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 |
1.機械設計の基礎 機械・機械要素、機械設計などに関する基本的な概念 |
機械設計の基礎について説明でき、計算できる。
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2週 |
1.機械設計の基礎 機械・機械要素、機械設計などに関する基本的な概念 |
機械設計の基礎について説明でき、計算できる。
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3週 |
2.材料の強度・剛性 機械構造物に加わる力、応力・歪み・変形、強度・剛性 |
材料の強度・剛性について説明でき、計算できる。
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4週 |
2.材料の強度・剛性 機械構造物に加わる力、応力・歪み・変形、強度・剛性 |
材料の強度・剛性について説明でき、計算できる。
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5週 |
3.精度 寸法や形状の精度、公差・はめあい・仕上げ |
精度について説明できる。
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6週 |
4.ねじ・軸・キー・軸継手 ねじ・軸・キー・軸継手の種類や使用方法、伝達可能な力やトルク |
ねじ・軸・キー・軸継手について説明でき、計算できる。
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7週 |
4.ねじ・軸・キー・軸継手 ねじ・軸・キー・軸継手の種類や使用方法、伝達可能な力やトルク |
ねじ・軸・キー・軸継手について説明でき、計算できる。
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
5.軸受 軸受の種類と特徴、選定や使用方法、寿命計算 |
軸受について説明でき、選定や寿命を計算できる。
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10週 |
5.軸受 軸受の種類と特徴、選定や使用方法、寿命計算 |
軸受について説明でき、選定や寿命を計算できる。
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11週 |
6.歯車 歯車伝動の種類と特徴、強度計算、用途 |
歯車について説明でき、強度などを計算できる。
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12週 |
6.歯車 歯車伝動の種類と特徴、強度計算、用途 |
歯車について説明でき、強度などを計算できる。
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13週 |
7.演習 歯車と軸、軸受からなる系についての演習 |
歯車と軸、軸受からなる演習を回答できる。
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14週 |
8.ベルトとチェーン 伝動の特徴と原理、種類と使用方法 |
ベルトとチェーンについて説明でき、簡単な計算ができる。
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15週 |
9.リンクとカム・クラッチとブレーキ・ばね 各要素の種類と特徴、計算方法 |
リンクとカム・クラッチとブレーキ・ばねについて説明でき、簡単な計算ができる。
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16週 |
定期試験 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 演習問題およレポート等 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 |
専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 60 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |