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科目の基本情報
| 開講年度 | 2023 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース ・専門教育 | |
| 受講対象学生 |
学部(学士課程) : 1年次, 2年次 総合工学科機械工学コース 1年次より機械工学コース決定の1年生 総合工学コースからの機械工学コース配属の2年生 |
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| 選択・必修 | 選択 |
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| 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 | |
| ナンバリングコード | EN-COMN-2
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
後期 |
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| 開講時間 |
木曜日 3, 4時限 |
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| 授業形態 |
対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | ||
| 担当教員 | 野村 由司彦(非常勤講師) | |
| NOMURA, Yoshihiko | ||
| 実務経験のある教員 | 情報通信企業に勤務し，各種機械システム・検査システムの研究開発を担当した． | |
| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | 対面授業としているがコロナ感染状況が悪化した場合には，オンライン授業に変更する． * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 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のある重要な科目であるので，ぜひ履修取得してもらいたい． |
|---|---|
| 学修の目的 | ・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． |
| 学修の到達目標 | 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 |
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| 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：期末試験（100点満点）については、得点／10の小数点以下1桁を四捨五入し，成績６以上を合格とする． |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 |
Moodleを活用する授業 |
| 授業改善の工夫 | ・（自学自習）課題を示し，自己学習への動機づけと理解の定着を図る． ・Moodleにはこれまでの授業のビデオとノートをアップし，予習，復習などの自己学習の助けとする． ・ 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，十分な量の情報を盛り込むことにより深い理解を可能とするとともに，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． また，以下にも配慮している． ・ 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：講義では，模型で動きを説明する． ・ Moodleを活用する．教科書ファイルほか，(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． |
| 教科書 | Moodleで配布 図解機械運動学入門(野村由司彦著)． |
| 参考書 | |
| オフィスアワー | ・対面授業の場合には授業直後に対応します． ・対面授業，オンライン授業，いずれの場合も，オンラインで対応します．その場合には，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． |
| 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 |
| その他 | 本授業は講義授業なので演習の時間は設けません．この教科書は単に理論を述べるのではなく，具体的な事例に基づいて「考え方」を説明しています．しかし，具体的な数値を使って計算することも「考え方」を習得する上では有効です．そのためには，自学自習に十分な時間をかけ，教科書の例題と演習問題を解くようにしてください． |
授業計画
| MoodleのコースURL |
https://moodle.mie-u.ac.jp/moodle35/course/view.php?id=15562 |
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| 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) | Motion, Velocity, Acceleration, Angular velocity, Angular acceleration, Circular motion, Rigid body, Mechanical motion, Rolling contact, Sliding contact, Instantaneous center of motion, Relative speed, Frictional transmission, Gear, Involute curve, Planetary gear, Cam device, Link device, Quadric crank chain, Slider crank mechanism, Spherical motion chain |
| 学修内容 | 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， 第２回，第３回 第２章 円運動における接線方向，半径方向の加速度，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４回，第５回 第２章 機械運動の基礎：機構に関する用語と表現，瞬間中心，転がり接触の瞬間中心，滑り接触の瞬間中心，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 第６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，機構の速度の求め方（瞬間中心を用いる方法，写像法） 第７回，第８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，解析的解法） 第9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10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 第11回 第５章 歯車装置：かみあい率 第12回 第５章 歯車装置（続き）：中心距離の変化の影響，滑り率 第13回 第５章 歯車装置（続き）：固定歯車列，遊星歯車列 第14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・不連続と緩和曲線 第15回 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 期末試験 |
| 事前・事後学修の内容 | 事前学修：前回の授業で学んだ内容を読み直す． 事後学修：説明された内容に関する理解を深める．当日の授業で学んだ内容に関する教科書の「例題」，「演習問題」を解く．さらには，それらに類似する問題や関連する問題，さらには応用問題を自分なりに考案し，解く．最後に，教科書で授業で説明されずに割愛された箇所を自分で読み，理解する． |
| 事前学修の時間:20分/回 事後学修の時間:160分/回 |