機械工学概論シラバス

授業科目機械工学概論	担当教員大井紀夫		開講期後期
科目番号 151508	対象学年・学科・コース 5年環境材料工学科	単位区分	単位数１単位

授業概要・授業方針

機械を構成する機械要素の設計過程を通して、材料力学による力と歪の関係から金属材料の選定方法を学ぶ。具体的には、歯車減速機の設計手順にしたがって、歯車減速機を構成する機械要素の設計方法を学習すると共に、金属材料の許容応力を考慮して、材料を選定する能力を身につける。

到達目標

機械の構造を理解する。
機械を構成する機械要素の機能を理解する。
材料力学を用いて、機械要素の強度計算ができる。
機械要素の寿命計算ができる。
機械要素に適合した金属材料を選定できる。

教科書: 機械工学概論　　　草間秀俊，佐藤和郎，一色尚次，阿武芳朗　共著　（理工学社）
参考書: 機械設計法　　　三田純義，朝比奎一，黒田孝春，山口健二　共著　（コロナ社）; 機械要素設計倉西正嗣　監修（オーム社）

授業要目

到達目標
との対応

自己点検

1	機械工学の概要、および品質管理における工程能力指数の計算とその評価基準	1
2	部品の嵌め合い（しまり嵌め、中間嵌め、すきま嵌め）と寸法公差の計算	1
3	歯車減速機の構造と機能、および歯車の歴史と種類	2
4	平歯車各部の名称と諸元の計算	3
5	歯形曲線（インボリュート、サイクロイド）の理論計算式	2
6	平歯車の噛合率およびバックラッシの計算	3
7	転位平歯車による転位係数の求め方、および中心距離の合わせ方	3
8	平歯車の強度計算（曲げ、面圧）と材料の選定	3
9	中間試験
10	軸強度（曲げ、捩り）と材料の選定	5
11	軸受の種類（すべり、転がり）、および軸受寿命の計算	4
12	円錐ころ軸受における軸受荷重の求め方と軸受寿命の計算	4
13	軸受の潤滑法と損傷事例	4
14	キー（煎断、面圧）の強度計算と材料の選定	5
15	歯車減速機の熱容量の計算（歯車の噛合い損失、軸受の摩擦損失、歯車の撹拌損失、放散熱量）	2
16	期末試験
17	試験返却、復習

到達達成度の指標（ルーブリック）

到達目標	理想的なレベル（Ａ）の目安	標準的なレベル（Ｂ）の目安	未到達なレベル（Ｃ）の目安	自己評価
1	部品の寸法公差と嵌め合い（しまり嵌め、中間嵌め、すきま嵌め）が理解でき、工程能力指数の計算ができる	部品の寸法公差と嵌め合い（しまり嵌め、中間嵌め、すきま嵌め）の関係が理解できる	部品の寸法公差を求めることができない	Ａ・Ｂ・Ｃ
2	歯車減速機の構造と機能、および歯形曲線の理論式を理解し、熱容量の計算もできる	歯車減速機の構造と機能を理解し、歯形曲線の理論式も導ける	歯車減速機の構造と機能が理解できない	Ａ・Ｂ・Ｃ
3	平歯車各部の名称と諸元の計算および強度計算（曲げ、面圧）ができ、材料も選定できる	平歯車各部の名称と諸元の計算および強度計算（曲げ、面圧）ができる	平歯車各部の名称と諸元の計算ができない	Ａ・Ｂ・Ｃ
4	円錐ころ軸受における軸受荷重の求め方が理解でき、軸受寿命の計算ができる	軸受（すべり、転がり）の構造が理解でき、軸受寿命の計算ができる	軸受（すべり、転がり）の構造が理解できない	Ａ・Ｂ・Ｃ
5	軸強度（煎断、面圧）とキー強度（曲げ、面圧）の計算ができ、材料も選定できる	軸強度（曲げ、捩り）とキー強度（煎断、面圧）の計算ができる	軸強度（曲げ、捩り）の計算ができない	Ａ・Ｂ・Ｃ

到達度評価

中間試験と定期試験の結果を80%、授業中の小テストの結果を20%で評価する。
ただし、この評価点よりも試験の成績が良い場合は、試験の成績を優先する。

履修上の注意

機械工学は機械の機能を考究する学問であり、機械の設計過程を通してどのような学問的基礎を必要とするかを理解してほしい。特に、機械を構成する部品を設計する上では機械材料学や材料力学は不可欠です。そのため授業では、機械設計の手順にしたがって、強度計算と金属材料との関係を説明する。
毎回小テストを行ない、講義の理解度を確認するので、関数電卓を持参すること。

事前学習・自己学習・関連科目

本科目の理解には、材料力学、材料科工学、金属材料学の知識を必要とする。
授業の終わりに小テストを実施し、答案回収後に模範解答を行なうので、自身の間違い箇所については、自宅で復習して、その日のうちに授業の内容を理解しておくこと。
本科目の内容は、電気工学概論と同様に技術者にとっては必須であり、流体力学特論や振動工学にも連携している。

学習・教育目標

（生産工学・機械工学コース）
（生産工学・環境材料工学コース）		B-3
（生物応用化学）
（電子工学）