到達目標
1)機械要素の基本的構造が理解できること。
2)授業で取り上げた機械要素の設計の基礎が理解できること。
3)授業で取り上げた機械要素の基礎的設計計算ができること。
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(可) |
| 評価項目1 | 各種機械要素における基本的構造について説明ができ、その機械要素に対する適用例について説明できる。 | 各種機械要素における基本的構造について説明ができる。 | 各種機械要素における基本的構造についての概要が説明できる。 |
| 評価項目2 | 授業で取り上げた機械要素の基礎的な設計において、求められる性能に対し、より最適な設計ができる。 | 授業で取り上げた機械要素の基礎的な設計ができる。 | 授業で取り上げた機械要素の設計の基礎として、ＪＩＳ規格をはじめとした各種規格などがあることを理解できる。 |
| 評価項目3 | 授業で取り上げた機械要素の基礎的設計計算において、種々の公式や係数を用いた計算を行いながら、より最適な寸法・形状を求めることができる。 | 授業で取り上げた機械要素の基礎的設計計算において、各種公式や種々の係数の適用ができる。 | 授業で取り上げた機械要素の基礎的設計計算において、各種公式や種々の係数があることを理解できる。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械の強度設計においては、適切な材料・形状・寸法を決め、変形、破壊などを防止することが必要であるが、一方、機械には寿命があり、部品は破損、交換されるものでもある。部品が破損、交換される原因は疲労、摩耗、腐食、過荷重等による。本講義では、これらを考慮した各機械要素の設計法について理解する。
授業の進め方・方法:
物理学及び数学の基礎を十分に自己学習し理解しておくこと。
授業に関連することも含め、自己学習に関する宿題を課す。
注意点:
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
授業計画の説明
1. 設計の基礎 |
機械設計の手順、設計と加工について理解する。
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| 2週 |
1.1 設計の考え方 |
設計支援技術、機械の寿命、信頼性設計について理解する。
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| 3週 |
1.2 材料の強度
1.2.1 材料の性質、表面処理、環境効果 |
材料の性質、表面処理、環境効果について理解する。
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| 4週 |
1.2.2 材料の変形と応力 |
材料の変形と応力について理解する。
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| 5週 |
1.2.3 強度設計、疲労強度 |
強度設計、疲労強度について理解する。
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| 6週 |
1.3 機械の精度
1.3.1 大きさの精度 |
大きさの精度について理解する。
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| 7週 |
1.3.2 幾何学的な精度、表面あらさ |
幾何学的な精度、表面あらさについて理解する。
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| 8週 |
後期中間試験
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| 4thQ |
| 9週 |
試験答案の返却及び解説
２．機械要素の設計 |
試験問題の解説及びポートフォリオの記入
機械要素の設計の概要について理解する。
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| 10週 |
2.1 ねじの設計 |
ねじの分類と規格、ねじの力学、ねじの強さ、ねじ部品、ねじの緩み止めについて理解する。
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| 11週 |
2.2 軸の設計 |
軸の種類、軸に作用する力と軸の強度、ねじり剛性と曲げ剛性について理解する。
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| 12週 |
2.3 軸継手の設計 |
キーの種類と強度、軸継手の種類と用途について理解する。
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| 13週 |
2.4 摩擦車・歯車の設計 |
円筒摩擦車、溝付き摩擦車、歯車伝動の特徴、標準平歯車について理解する。
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| 14週 |
2.5 平ベルト伝動の設計 |
平ベルト伝動について理解する。
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| 15週 |
2.6 Vベルト伝動の設計 |
Vベルト伝動について理解する。
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| 16週 |
試験答案の返却及び解説 |
試験問題の解説及びポートフォリオの記入
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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 | 機械設計の方法を理解できる。 | 5 | 後1,後2 |
| 標準規格の意義を説明できる。 | 5 | 後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 | 後1,後4,後5 |
| 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。 | 5 | 後10 |
| 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。 | 5 | 後10 |
| ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 5 | 後10 |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 5 | 後11 |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | 後11 |
| キーの強度を計算できる。 | 5 | 後12 |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 5 | 後12 |
| 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 | 後13 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 55 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 45 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |