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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部機械工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 3年次
工学部機械工学科
選択・必修 必修
学科必修
授業科目名 機械設計製図Ⅰ
きかいせっけいせいずⅠ
Machine Design and Drawing I
単位数 1 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 金曜日 8, 9, 10時限
開講場所

担当教員 吉川 高正(工学研究科機械工学専攻),稲葉 忠司(工学研究科機械工学専攻)

YOSHIKAWA, Takamasa,
INABA, Tadashi

学習の目的と方法

授業の概要 機械を設計する場合には,(1)使用目的を満足する機構の想定,(2)機構を実現する各部品の形状や寸法および材料の決定,(3)実際の機械製作に関する加工法の選択を行い,(4)以上の決定事項に基づいて設計書と製図を作成する.(1)~(3)の項目は,要求される機能が実現されるだけでなく,その機械の使用条件や経済性といった制約条件を満たしうるように検討されることが必要である.機械設計は,基礎的な専門知識を実践的に扱える技能と,相互に関連し合う(1)~(3)および制約条件を包括的に吟味できるセンスが要求される.本講義では,簡単で基本的な機構の手動ウインチを例に取り,そのシステムを理解し,与えられた仕様に対して自分自身で設計・製図することにより,機械設計の基礎を体得し,かつそのセンスを養うことを目的とする.
学習の目的 機械設計の基本となる強度設計を主眼として,機械の設計・製図の基礎的な一連の工程を実技を通じて身に付ける.
学習の到達目標 簡単で基本的な機構を持つ機械である手動ウインチを例に取り,設計書および組図・部品図の製図作製までの一連の作業が実現できるようになる.歯車機構や差動ブレーキ機構といった基本的な機構の設計ができるようになる.負荷条件が変化する機構部品(主に軸)に対して,材料力学に基づき,強度的に安全な設計ができるようになる.実用性や経済性を加味して,機械設計における実現可能性について意識できるようになる.また,製図を通じて,加工方法や表面粗度,はめあいといった設計項目を理解できるようになる.
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 実習

授業の特徴 能動的要素を加えた授業

教科書
参考書 機械設計製図テキスト 手巻ウィンチ(長町拓夫著,コロナ社)
JISに基づく機械設計製図便覧(大西清著,理工学社)
新編JIS機械製図(吉澤武男編著,森北出版)
成績評価方法と基準 評価は,設計書(50点),製図図面(50点)の総計100点で行い,総計点数/10を四捨五入して最終成績とし,最終成績6以上を合格とする.
オフィスアワー 水曜日18:00~19:00に,機械棟4階吉川教員室にて対応.電子メールによる受け付け可.
受講要件 特になし.
予め履修が望ましい科目 機械製図に関連するJIS規格の基本,および図面の理解と製図の作成のために「機械設計製図基礎」の十分な修得を要する.
また,強度計算のために「材料力学および演習」の習熟を要する.
発展科目 3年生後期に開講される「機械設計製図Ⅱ」において,熱エネルギー変換機器としてのディーゼルエンジンの設計を行う.
強度設計における力学的根拠の理解のために同時期に開講される「連続体力学」,また相乗的に理解を促すために「機械設計」を履修することが望ましい.
授業改善への工夫 毎回の授業において,授業の要点についてしっかりと説明し,設計のフローが把握しやすい板書を目指す.また,機構や原理がわかりやすいよう図示を多用する.なお,ノート作成のサポートとして,重要な図はあらかじめ資料として配布する.また,設計書を返却する際に,それぞれの設計における問題点について学生一人一人に個別に指導を与えるようにすることにより,理解度の向上をはかる.
その他

授業計画

キーワード 機械設計,機械製図,設計書,設計手順,強度設計,構造設計,要素設計,材料力学,材料選定,許容応力,組合せ応力,工業規格
Key Word(s) Machine design,Mechanical drawing,Specification,Design procedure,Strength design,Structural design,Components design,Strength of materials,Material selection,Allowable stress,Combined stress,Industrial Standard
学習内容 第1回 機械設計の考え方(機構,強度,経済性について)
第2回 ウインチの構造と機構
第3回 ウインチ構成要素の設計Ⅰ(ワイヤロープ,巻胴)
第4回 ウインチ構成要素の設計Ⅱ(歯車装置)
第5回 ウインチ構成要素の設計Ⅲ(歯車装置,軸)
第6回 ウインチ構成要素の設計Ⅳ(軸)
第7回 ウインチ構成要素の設計Ⅴ(ブレーキ装置)
第8回 設計書の作成Ⅰ
第9回 設計書の作成Ⅱ
第10回 設計書の作成Ⅲおよび設計書の提出
第11回 組立図の製図Ⅰ
第12回 組立図の製図Ⅱ
第13回 部品図の製図Ⅰ
第14回 部品図の製図Ⅱ
第15回 部品図の製図Ⅲ
第16回 部品図・組立図の提出
学習課題(予習・復習) 製図作成にあたって,参考文献に挙げた「JISに基づく機械設計製図便覧」を利用することが望ましい.本講義において内容を熟知する必要はないが,課題作成時に利用することで,本書のどこに何が記述されているかがわかり,就職後に機械技術者として本書を役立たせることができると期待される.
ナンバリングコード(試行) EN-COMN-3

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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