2024年度学院等開講科目環境・社会理工学院融合理工学系

機械設計基礎

開講元: 融合理工学系
担当教員: 武田行生
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火3-4 (S3-207(S322))
クラス: -
科目コード: TSE.A309
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

機械は、複数の物体を回転や直進などの関節により連結し、負荷を受けながら必要とされる柔軟かつ高精度な運動を実現している。
本科目では，このような機械の仕組みと運動および力の関係、実体化する際の機械要素の選定に関する基礎を修得する。

到達目標

本講義を履修することによって、以下の能力を修得する。
１）機械の仕組み（機構の構造）を理解する
２）機械の運動および力に関する入出力関係の基本的解析手法の活用
３）歯車，カム，リンク機構等の基本的な運動・動力伝達装置の構造の理解と基本的な設計計算
４）基本的な機械要素の種類と特徴および使用方法に関する知識とその機械設計への活用
５）軸およびねじに代表される機械要素の強度に基づく選定手法の活用

キーワード

機械設計，機構学，機械要素，静力学，強度，リンク機構，歯車機構，カム機構，軸，ねじ

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

学生には教科書あるいは補足資料により予習することを要求する．そのうえで，授業では，具体的な事例を取り上げ，図式，数式およびモデルを用いた説明により，学習内容の説明を行う．毎回の授業の最後には，演習問題によりその理解度を確認する．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	機械の構成と設計概論	機械の構成，機械設計の一連のプロセス，機械設計における機構学，機械要素設計の位置付けを学ぶ
第2回	機械の仕組み	機械の仕組みを機構として表現し，その種類と特徴を理解する．機械を構成する機械要素の種類と特徴を理解する．
第3回	リンク機構の運動および力の解析	基本的なリンク機構の変位，速度および静力学に関する解析を行うための考え方とその方法を理解する．
第4回	カム機構の運動および力学の解析と形状設計	平面カム機構の運動学および力学の基礎的考え方と手法およびカム形状の決定を行うための基本的方法を理解する．
第5回	歯車機構の運動および力学の解析と減速歯車列の設計	代表的な動力伝達要素として歯車機構を対象として，歯形理論の基礎，減速歯車機構の構造と速度比計算方法を学ぶ．
第6回	強度設計の基礎と軸の強度設計	機械に用いられる材料の強度に関する基礎知識とこれに基づく設計法の基礎を学ぶ．軸の利用方法と負荷，および強度設計の基本的方法を学ぶ．
第7回	締結要素（ねじ）の設計	締結要素の種類と特徴について学ぶ．締結要素の代表としてねじを取り上げ，その種類と使用法，選定における考え方について学ぶ．

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

JSMEテキストシリーズ「機構学」ISBN:978-4-888980167-5
JSMEテキストシリーズ「機械要素設計」ISBN: 978-4-88898-281-8

参考書、講義資料等

一部，補助テキスト（プリント）の配布

成績評価の方法及び基準

授業におけるレポート（50%）と期末試験（50%）の成績を総合して評価します。なお，期末試験が実施できない場合には，レポートの成績を総合して評価することとします．

履修の条件・注意事項

特になし．