科目名 |
機械設計演習(T,U) |
JABEE科目 |
科目CODE 080 |
学年・学科等名 |
第4学年 機械システム工学科 |
担当教員 |
後藤孝行(8006)・遠藤 剛(8003) |
単位数・期間 |
2単位 前期(T)・後期(U) |
総時間数 |
90時間(含:自学自習・中間試験) |
教 科 書 名 |
プリント(設計方針,計算式,図表,資料など) |
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補 助 教 材 |
機械製図改訂版(津村利光編 実教出版), 大学演習 機械要素設計(吉沢武男編 裳華房) |
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参 考 書 |
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A 教育目標
機械工学の総合化を目的とする教科目の1つであり,設計製図の精神を理解するとともに,設計能力とCADによる製図能力を養う.前期は手巻きウインチ,後期は渦巻きポンプを設計する。
B 概要
前期は手巻きウィンチの設計,後期は渦巻きポンプの設計を行う。各自に与えられた設計仕様に対して,計画図の作成と設計計算を交互に行って,強さ(材料力学など),動き(機構学など),製作方法(機械加工学など),性能(流体力学など)を検討し,形状,寸法,材質,製作工程を決定する。また,JISなどの規格,標準品などを適切に使用することが求められる。
C 本校の教育目標及び「環境・生産システム工学」教育プログラムによる学習・教育目標との対応
本校の教育目標 |
教育プログラム科目区分 |
学習・教育目標との対応(JABEE基準: c, d, e) |
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基礎工学科目 設計・システム系 |
A-2 (30%) |
D-1 (40%) |
D-2 (30%) |
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D 学習上の留意点
各自が自宅学習にて設計を随時進めていかなければ,授業時間のみで課題をこなすことは不可能である.自学自習の時間を含め各自の自主性,計画性および積極性が強く求められる。
E 評価方法
設計計算書と設計図面(75%),設計計算と設計製図の取組(25%)にて評価する。
F 授業内容 演習: 前期(T)30時間・後期(U)30時間,自学自習 30時間 総時間数90 時間
授業項目 |
時間 |
内 容 |
教育 プログラム |
T.手巻きウインチの設計製図 |
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(0)課題説明 |
1 |
・機械設計演習の評価方法と,前期分の課題を進める上での予定について説明をするので,各自がしっかりと予定を計画することに努めること。 ・設計を進める上での留意点について説明を受けることで,機械設計を行う上での留意点と心構えを身に付けることができる。 |
A-2 D-1 D-2 |
(1)ワイヤーロープの選定,巻胴の設計 |
1 |
・実際に機械設計を実体験することで,留意点と心構えの重要性を再認識することができる。 ・機構学と機械要素設計の知識から,手巻きウインチの作動原理を説明でき,その設計ができる。 ・下記の関連科目を総合的に応用する力が身につくと同時に,関連科目の重要性を再認識することができる。 ・自らの計画に基づいて設計を進めることで,自主的かつ継続的に学習する力が身につけることができる。
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A-2 D-1 D-2 |
(2)歯車の設計 |
2 |
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(3)計画図の全体配置,縮尺の検討,ブレーキ装置の計画 |
2 |
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(4)ブレーキ装置の計画,ブレーキ装置の詳細設計計算 |
2 |
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(5)爪車計画,爪車と爪軸の設計計算 |
2 |
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(6)計画図(歯車,巻胴)の作成 (7)計画図(軸受け)の作成 |
2 |
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2 |
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(8)中間軸,ハンドル軸の設計計算 |
2 |
・自らの考えを設計に反映することで,創造性と開発能力を身につけることができる。 |
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(前期中間試験) |
2 |
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(9)計画図(歯車,巻胴の詳細設計)の作成 (10)巻胴軸の設計計算(歯車,巻胴の重量計算を含む) (11)部分組立図(ブレーキ装置)の作成 (12)部分組立図(軸受け,歯車部分)の作成
(13)全体組立図の修正と完成 (14)部分組立図の修正と完成 |
2
2
2
2
2 2 |
・線の種類の区別,切断,はめあい記号,仕上げ記号などJISの製図法にのっとりながら,CADを用いて正しく図面を描くことができ,かつパーソナルコンピュータの操作方法を身につけることができる。
・JIS規格や労働安全衛生規則などを意識しながら機械設計することで,技術者倫理を身に付けることができる。 ・設計計算書と組立図の提出により,担当教員へ課題の進行状況を中間報告することで,訂正が必要な箇所が明らかすることができる。 ・設計計算書と組立図を修正し詳しい寸法を記入することで,設計計算書と各組立図を完成させることができる。 |
A-2 D-1 D-2 |
(前期期末試験) |
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U.渦巻ポンプの設計製図 |
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A-2 D-1 D-2 |
(1) 課題説明,ポンプの形式決定 |
4 |
・実際に機械設計を実体験することで,留意点と心構えの重要性を再認識することができる。 ・運動量保存則からポンプの作動原理を説明でき,スムーズな水の流れができるように配慮しながら設計できる。 ・下記の関連科目を総合的に応用する力が身につくと同時に,関連科目の重要性を再認識することができる。 ・自らの計画に基づいて設計を進めることで,自主的かつ継続的に学習する力を身につけることができる。 ・自らの考えを設計に反映することで,創造性と開発能力を身につけることができる。 ・JIS規格や労働安全衛生規則などを意識しながら機械設計することで,技術者倫理を身に付けることができる。 |
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(2) 原動機出力の決定 |
1 |
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(3) ポンプの大きさ,吸い込み口および吐出口の設計 |
1 |
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(4) 羽根車軸径・ボス径の決定 |
1 |
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(5) 羽根車の詳細設計 |
2 |
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(6) 渦形室の詳細設計 |
2 |
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(7) 出口ノズルの決定 |
1 |
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(8) グランドパッキンの決定 |
1 |
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(後期中間試験) |
2 |
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(9) 設計書の提出 |
3 |
・線の種類の区別,切断,はめあい記号,仕上げ記号などJISの製図法にのっとりながら,CADを用いて正しく図面を描くことができ,かつパーソナルコンピュータの操作方法を身につけることができる。 |
A-2 D-1 D-2 |
(10)部分組立図(ケーシング)の作成 |
2 |
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(11)部分組立図(吸い込みカバー、ライナーリング) |
2 |
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(12)全体組立図の作成 |
2 |
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(13)全体組立図の作成 |
2 |
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(14)部分組立図の作成 (15)部分組立図の作成 |
2 2 |
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(学年末試験) |
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◆自学自習 |
30 |
与えられた課題について授業時間を含め自主的な学習と計画性が求められる。自学自習時間として最低30時間以上が必要となる |
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G 関連科目 機械製図,情報処理演習,CAD/CAM,力学基礎,機械材料,機械加工学,材料力学,機械製作実習,機械創造実習,機械要素,流体力学,ターボ機械
旭川高専2007 |