科 目 | 機械設計 ( Machine Design ) | |||
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担当教員 | 福井 智史 教授 | |||
対象学年等 | 機械工学科・3年C組・通年・必修・2単位 ( 学修単位I ) | |||
学習・教育 目標 |
A4-M4(100%) | |||
授業の概要 と方針 |
機械を構成する機械要素の設計を行う.最初に,機械設計での全体的な必要事項を総論として講義した後,個々の機械要素の設計を行う.最終的には,機械要素の集合としての機械の設計ができる技術者を養成する. | |||
到 達 目 標 |
1 | 【A4-M4】 機械設計の基礎を理解し安全設計ができる. | 2 | 【A4-M4】 ねじを理解し,ねじの設計ができる. | 3 | 【A4-M4】 溶接継手やリベット継手を理解しその設計ができる. | 4 | 【A4-M4】 軸とキーの設計理論を理解しその設計ができる. | 5 | 【A4-M4】 歯車を理解しその設計ができる. | 6 | 【A4-M4】 ベルトとチェーンを理解しその設計ができる. | 7 | 【A4-M4】 すべり軸受と転がり軸受を理解しその設計ができる. | 8 | 9 | 10 |
評 価 方 法 と 基 準 |
到 達 目 標 毎 |
1 | 安全設計ができるかを試験で評価する. | |
2 | ねじの設計ができるかを試験で評価する. | |||
3 | 溶接継手やリベット継手の設計ができるかを試験で評価する. | |||
4 | 軸とキーの設計ができるかを試験で評価する. | |||
5 | 歯車の設計ができるかを試験で評価する. | |||
6 | ベルトとチェーンの設計ができるかを試験で評価する. | |||
7 | すべり軸受と転がり軸受の設計ができるかを試験で評価する. | |||
8 | ||||
9 | ||||
10 | ||||
総 合 評 価 |
成績は,試験100% として評価する.成績は中間試験と定期試験の平均点とし,試験を100%として評価する.100点満点で60点以上を合格とする. | |||
テキスト | 「機械設計法」酒井達雄編(日本材料学会) | |||
参考書 | 「機械工学必携」馬場秋次郎編(三省堂) | |||
関連科目 | 各学年の創造設計製作,設計製図 | |||
履修上の 注意事項 |
授業には,毎回 教科書,機械工学必携,配布済プリント,電卓を持参のこと. |
週 | 上段:テーマ/下段:内容(目標、準備など) |
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1 | 機械設計の基礎1 |
荷重の種類,圧力と応力,安全率と許容応力などを理解する. | |
2 | 機械設計の基礎2 |
SI単位,標準規格,標準数を理解する. | |
3 | ねじ設計1 |
ねじの基本,ねじの種類,ねじの用途,ねじの規格を理解する. | |
4 | ねじ設計2 |
ねじの力学を理解する. | |
5 | ねじの設計3 |
ねじの強度設計理論を理解する. | |
6 | ねじの設計4 |
ねじの強度計算の設計演習を行い理解を深める. | |
7 | 中間試験 |
第6週目までに学んだことを試験範囲として中間試験実施する. | |
8 | 設計演習 |
第6週目までに学んだことを復習して理解を深める. | |
9 | 軸の設計1 |
軸の分類と軸設計上の留意点を理解する. | |
10 | 軸の設計2 |
ねじりを受ける軸の強度計算を理解する. | |
11 | 軸の設計3 |
曲げを受ける軸の強度計算を理解する. | |
12 | 軸の設計4 |
組み合わせ応力を受ける軸の強度計算を理解する. | |
13 | 軸の設計5 |
キー溝のある軸とキーの強度設計を理解する. | |
14 | 継手の設計 |
溶接継手やリベット継手の設計を理解する. | |
15 | 設計演習 |
これまでに学んだ軸と継手の演習を行い理解を深める. | |
16 | 歯車の幾何設計1 |
モジュール,歯数,ピッチ円直径,中心距離を理解する. | |
17 | 歯車の幾何設計2 |
基礎円直径,円ピッチ,法線ピッチ,基礎円ピッチ,外径,頂隙,歯の高さなどを理解する. | |
18 | 歯車の幾何設計3 |
転位歯車を理解する. | |
19 | 歯車の幾何設計4 |
はすば歯車や傘歯車を理解する. | |
20 | 歯車の設計1 |
歯の曲げ強度に対して歯車設計を理解する. | |
21 | 歯車の設計2 |
歯の面圧強度に対して歯車設計を理解する. | |
22 | 歯車の設計3 |
総合的な歯車の設計を理解する. | |
23 | 中間試験 |
歯車の設計を試験範囲として中間試験実施する. | |
24 | 設計演習 |
歯車の設計の要点を再度説明して理解度を高める. | |
25 | ベルト伝動装置1 |
ベルト伝動装置の理論を理解する. | |
26 | ベルト伝動装置2 |
ベルト伝動装置の設計を理解する. | |
27 | チェーン伝動装置 |
チェーン伝動の理論と設計を理解する. | |
28 | すべり軸受の設計 |
すべり軸受の理論とその設計を理解する. | |
29 | 転がり軸受の設計 |
転がり軸受の理論とその寿命計算を理解する. | |
30 | 機械設計のまとめ |
今まで学んだことを復習して機械設計を理解する. | |
備 考 |
前期,後期ともに中間試験および定期試験を実施する. |