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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) : 1年次
選択・必修 選択
学科選択
授業科目名 機械運動学
きかいうんどうがく
Kinematics
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講 自研究科の学生の受講可, 他研究科の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 月曜日 3, 4時限
開講場所

担当教員 野村 由司彦(工学研究科機械工学専攻)

NOMURA, Yoshihiko

学習の目的と方法

授業の概要  機械工学の入門として機械運動学について述べる。
機械設計を始め、機械工学科で学習する専門科目の基礎として、機械を構成するリン
ク、歯車、カムなどの機械要素に関する知識を修得し、機械要素相互間の運動を支配す
る法則と数学的手法を理解することにより、機械装置の運動が理解できるようにする。
 本科目は、機械工学科に入学した学生が初年度に学習する専門科目の一つであり、機械
工学科の「専門科目」の入門科目的な意味をも持っており,極めて重要な科目であるので,ぜひ履修取得してもらいたい.
学習の目的 瞬間中心,速度,加速度などの運動
・機械を構成するリンク,歯車,カムなどの機械要素
・機械要素相互間の運動を支配する法則
について説明することができる.

さらにそれらの知識を用いて,機械要素の運動に関する基礎的な問題が説くことができる.
学習の到達目標 本講義で到達できるレベル:運動の基礎,速度・加速度の内容については,例えばFE試験のDYNAMICS分野におけるKinematicsの問題が容易に解けるレベルである.
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 講義

授業の特徴

教科書 図解機械運動学入門(簡易印刷,野村由司彦著).第一回目の授業で用意する.
参考書
成績評価方法と基準 ・12回以上出席すること,およびすべての課題を提出することが単位を与えるための必要条件.
・評価:中間試験(100点満点),および期末試験(100点満点)の得点の平均点について、100~95点を10、それ以外については94~90点を9、89~80点を8、79-70点を7、69-60点を6というように、平均点/10の小数点以下を切り捨てて最終成績とし、最終成績6以上を合格とする.
オフィスアワー ・随時対応します.電子メールアドレス: nomura@mach.mie-u.ac.jpにより,予約をしてください.場所:野村教員室(総合研究棟II,保健管理センターの上の3階,最奥の331室)
ホームページアドレス(URL):http://www.int.mach.mie-u.ac.jp/→教員より / 機械運動学 ここには教員からの連絡あり.演習問題の解答例も示されている.
・ホームページアドレス(URL):http://www.int.mach.mie-u.ac.jp/→教員より / 機械運動学 ここには教員からの連絡あり.演習問題の解答例も示されている.
受講要件
予め履修が望ましい科目 入門物理学演習
入門数学演習
基礎微分積分学
発展科目 力学I,力学II及び演習,機械力学及び演習,振動工学
授業改善への工夫 ・原則として,毎回,(自学自習)課題を課すとともに,中間試験を実施して,自己学習への動機づけと理解の定着を図る.
・ 講義ではポイントに絞るとともに,分かりやすさと直感的理解を重視した説明を行う.一方,テキストには,分かり易さに加えて,深い理解を可能とする,十分な量の情報を盛り込むことにより,自ら考える力を養ってもらう.また,欠席,遅刻,宿題未遂,居眠りなどに対して厳しく対処するとともに,課題で自習を促すことにより,学生個人と教室全体の学習モラル向上に配慮する.常に,これらの三点を意識して,教育方法を工夫している.
・ 特に,前半ではドリル式授業を取り入れた.ドリルは,初歩的な内容から高度な内容まで,問題を解いていく過程で,十分な質・量を備えた知識が獲得できように構成した.
・ 自作テキスト:図をふんだんに盛り込んだテキストを用いている.
・ 機構模型:自分で作り,動かしてみて,初めて機構は理解できる.このことを重視して,模型厚紙を切出して,組み立てられる機構模型を創作し,これをテキストに綴じこんだ.これにより,全員が機構の動きを実体験できる.また,講義でも,OHP模型で動きを説明する.
・ また,機構学シミュレーションプログラム(製作,加藤典彦先生)により,リンク装置,歯車列,カムの動きを見ることができる.下記のURLから自由にダウンロードできる.これによっても機械の動きを目で見て楽しめるようにした.
・ 学生の要望を受けて,授業の内容を絞り込み,演習問題について解説する時間を設けた.
・ 電子サポートシステム:研究室のホームページhttp://www.int.mach.mie-u.ac.jp/で,(1)章末の演習問題のヒントや解答例の確認,(2) 講義に関わる各種連絡 ができる.
その他

授業計画

キーワード 基本キーワード: 運動の法則
個別キーワード: 機構の運動学(キネマティクス)
学科キーワード: なし
Key Word(s) lows of motion, kinematics of mechanism, instant center of rotation, gear, cam
学習内容 第1回 第1章 基礎,質点の運動:スカラーとベクトル,微小と無限小,速度,加速度,回転運動,角速度,円運動,角加速度,円運動における接線方向,半径方向の加速度

第2回 第1章 基礎(続き),回転する剛体上で半径方向に直線運動している点の加速度・角加速度
第3回 第2章 機械運動の基礎:機構に関する用語と表現,ある瞬間における回転の中心,すなわち瞬間中心
第4回 第2章 機械運動の基礎(続き):3瞬間中心の定理,転がり接触の瞬間中心,3瞬間中心の定理,機構の瞬間中心,“3瞬間中心の定理”を用いて瞬間中心を求める方法,滑り接触の瞬間中心
第5,6回 第2章 機械運動の基礎(続き):滑り対偶の瞬間中心,滑り接触の瞬間中心
第7回 第3章 機構における速度・加速度:剛体における相対速度,瞬間中心を用いた機構の速度の求め方(写像法)
第8回 第3章 機構における速度・加速度:剛体における相対速度,写像点を用いた機構の速度の求め方(写像法)
第9回 第3章 機構における速度・加速度(続き):相対加速度とは,機構における加速度の求め方(写像法)
第10回 第7章 7.3 機構における速度,加速度(解析的解法)
第11回 第4章 摩擦伝動装置:角速度比一定の転がり接触,摩擦車,変速摩擦伝動装置
第12回第5章 歯車装置:歯車とは,歯車歯形としての条件,滑り速度,歯車に関する用語と記号,歯切りの方法,円のインボリュート,インボリュート歯形,かみあい率
第13回 第6章 第5章 歯車装置(続き):中心距離の変化の影響,滑り率
第14回 第5章 歯車装置(続き):固定歯車列,遊星歯車列
第15回 第6章 カム装置:カムの種類,力ム線図とカムの輪郭,従動節の速度,従動節の滑り速度,おもな基礎曲線とカム線図,連続・不連続,緩和曲線, 第7章 リンク装置,グラスホフ(Grashof) の定理,球面運動連鎖
第16回 定期試験
学習課題(予習・復習) 復習:
毎回,授業で学んだ内容に対応させて,ドリル,および教科書の「問い」を復習課題として行ってもらう.
ナンバリングコード(試行) EN-COMN-2

※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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