| 科目名 |
機械設計概論１ |
| 担当教員 |
楠川 量啓,竹内 彰敏 |
| 対象学年 |
2年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０５ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
火１,金１ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
授業の目的
機械や構造物を設計・製作する場合、広範囲な知識と種々の計算に習熟しておくことが必要となる．たとえば使用する材料の選択、加工に関する知識、簡単な構造、強度計算などであるが、これらの個々についてはそれぞれ詳細を教授する授業科目がある．本講義ではこれらの内容を復習しつつ実際に講義で学んだ理論を基に具体的計算の演習によりこれに習熟する、あるいは関連した知識を補うことを目的とする．
設計計算に関しては、機械装置が幾つかの部品の組み合わせで，締結や回転の伝達を行っていることを理解し、それらが破壊したり許容される以上に変形したりしないようにするための基礎的な設計法を学習する．さらに、材料の特性とその選択方法などの知識を深めてもらう．
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| 授業の詳細2 |
授業の進め方
金曜の講義では、機械・構造物に使用する材料に関する一般的知識を学び、実際に材料をどのように選択すればよいかを理解する．そのためにまず材料の性質を求める材料試験に関する知識を整理し、広く用いられる鉄鋼材料、非鉄材料の個々の特徴を知ってもらう．また、熱処理や加工などにより材料の特性が変化する具体例をいくつか示し、これらに関しても広い知識を身につけてもらう．
火曜の講義では、ねじやリベットのような部品同士の結合のための機械要素，軸や歯車にように部品を回転させたり回転を伝えたりするために使う機械要素の設計法を，小演習を通して習得する．
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| 授業の詳細3 |
達成目標
１．材料の機械的特性と、これを求める材料試験との関係を理解する．
２．基本的な材料に関して、その特性を理解する．
３．ねじ，リベット，軸，歯車などの機械要素についての強度計算ならびに設計法を理解する．
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| 授業の詳細4 |
授業計画
金曜１限
１．講義の概要・材料試験と機械的性質
本講義の全体的説明を行なう。材料の機械的性質にはどのようなものがあり、これを求めるための材料試験の種類と機械的性質と関係について説明を行なう．引張りを例に許容応力の計算演習を行なう．
２．鉄系材料
鉄系材料の分類とJIS記号、および各鉄鋼材料とその熱処理について解説する．また、それぞれの材料の特徴を理解してもらう．
３．鋳鉄とステンレス鋼
大型機械・構造物によく用いられる鋳鉄と、錆びにくい材料の代表であるステンレス鋼を取り上げ、その特徴と用途を解説する．材料成分に関する簡単な演習を行なう．
４．アルミおよび銅合金
非鉄金属の代表として、銅およびアルミニウムおよびそれらの合金について解説し、その特徴と用途を理解してもらう。
５．その他の合金
最近よく使用されるチタンやマグネシウムの合金についてその特徴を解説する．
６．非金属材料
高分子（プラスチック）やセラミックスなど使用量としては少ないが、工業用材料として重要な非金属材料の代表的なものを取り上げ、その特徴を理解してもらう．また、複合材料とはどのようなものか、その基本的な事柄を解説する．
７．加工と材料特性
機械加工、特に急熱急冷される溶接などにより材料と特性が変化する例をいくつか取り上げ解説する．また、設計における材料選択に関する基本事項を理解してもらう．
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| 授業の詳細5 |
授業計画
火曜４限
１．２．ねじ及びボルト・ナット
ねじの摩擦を考慮した締結力や効率，引っ張りやせん断，ねじりを受けるボルトに発生する応力等の計算と関連部品の設計
３．リベット
圧力容器用リベット継ぎ手につき，単列や２列，突合せ等の継ぎ手の設計
４．５．軸
ねじりや組み合わせ荷重を受ける中実や中空の軸の設計ならびに，伝動軸の設計
６．７．歯車
モジュール，ピッチ円直径，軸間距離，速度伝達比，歯車の強度等の計算と標準平歯車の設計
最後15回目には試験を行う．
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| 授業の詳細6 |
成績評価
15回のうち10回以上を出席し，試験を受験した学生に対し以下の基準で成績を評価する．
◆AA：以下のAの基準を満たす上に，高度な応用問題も解くことができる．
◆Ａ：各授業に出題される演習課題を解き、レポートも全て提出し、これらの内容もすぐれている．
また、試験結果において達成目標に到達していると認められる．
◆Ｂ：演習課題やレポートがほぼ全て提出されている．
また、試験結果において到達目標のおおむね８割は到達していると認められる．
◆Ｃ：演習課題やレポートがほぼ全て提出されている．
また、試験結果において、重要な材料の種類と特徴，機械要素の設計法について最低限の知識を有する、極めて基礎的な計算問題が解けると認められる．
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| 授業の詳細7 |
◇テキスト：知能機械システムデザイン１に使用したテキストを使用．また適宜プリント教材を配布．
◇履修上の注意： 講義には必ず関数電卓を持参すること．
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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