授業科目名	機械要素I
時間割番号	TJM211
担当教員名	清水　毅
開講学期・曜日・時限	前期・月・I	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
機械要素は機械を設計する際の基本的な要素である。機械要素はその役割において構造の締結に利用されるものと機械の運動に利用されるものがある。本講義でとりあげる機械要素は後者の役割を担う要素であり、いわゆるメカトロニクス分野で中心となる機械要素である。授業を通じてメカトロニクスにおける機械的な運動が機械要素によってどのように実現されるかを学習し、その機械工学的計算方法を身につける。 本科目の学習内容は、引き続き機械要素IIへ続く。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>メカトロニクス工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   JM-A 専門 1.技術者・研究者にとって必要な数学と物理の基礎知識 数学の基礎的事項（微分積分、線形代数、確率統計、フーリエ変換など）の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。 ○ JM-B 物理の基礎的事項（力学、電磁気学、波動、熱力学）の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。 ○ JM-C 3.三分野のうち、一つ以上のより専門的な技術と知識。少なくとも一分野の技術と知識を十分に身につけ、さらに一つ以上の分野の技術と知識も身につける。 1.機械分野 材料の性質を理解した上で、設計に適した材料やその加工法が選択でき、機器の設計をすることができる。 ○ JM-D 機械要素や機構の動作を理解した上で、設計に適した機能を有する機械要素および機構を選択でき、それらを組み合わせた機器の設計をすることができる。 ◎
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 JM 1 軸系要素の各種設計について説明することができ，機械工学的計算ができる． JM-D 2 歯車要素の各種設計について説明することができ，機械工学的計算ができる． JM-D 3 軸受要素の各種設計について説明することができ，機械工学的計算ができる． JM-D 4 各種要素設計において数学の基礎事項を適用できる． JM-A 5 各種要素設計において物理の基礎事項を適用できる． JM-B 6 各種要素設計において材料の選定や加工方法を意識した設計ができる． JM-C
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 23% 小テスト，レポートおよび中間テストの点数 2 23% 小テスト，レポートおよび中間テストの点数 3 24% 小テスト，レポートおよび期末テストの点数 4 10% 小テスト，レポートおよび中間／期末テストの点数 5 10% 小テスト，レポートおよび中間／期末テストの点数 6 10% 小テスト，レポートおよび中間／期末テストの点数 合計 100%
＜授業の方法＞
事前に各単元に相当する箇所を学習し，授業中は演習中心に行う． 基本は対面で行うが，オンラインとなる可能性もある．
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
オンラインと対面の併用になる場合があるのでCNSの掲示に注意すること．また状況により内容の変更がある． １．力学の基本的な知識 ２．数学の基礎知識 ３．材料力学の基礎知識 ４．機械運動学の基礎知識 は，予め復習しておいてください．
＜テキスト＞
日本機械学会発行, JSMEテキストシリーズ　機械要素設計, 丸善出版, ISBN:978-4-88898-281-8
＜参考書＞
吉本成香他, 機械設計　機械要素とシステムの設計, オーム社, ISBN:978-4-274-22145-3
＜授業計画の概要＞
1 タイトル ガイダンス，安全率，設計の基礎，軸系要素の概要 事前学習 事後学習 事前学習：材料と力学I，IIの復習，教科書第2章 事後学習：講義中に課される課題 授業内容 ・機械要素と部品の精度 ・材料の強度および安全率 について学習します． 2 タイトル 軸の設計（１）　軸設計の概要１（軸設計で用いる材料力学） 事前学習 事後学習 事前学習：材料力学の基礎１（丸棒のねじり，曲げモーメントと応力の関係） 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 丸棒のねじり，曲げモーメントと応力の関係について学習し例題を解きます． 3 タイトル 軸の設計（２）　軸設計の概要２ 事前学習 事後学習 事前学習：材料力学の基礎２（丸棒のねじり，曲げモーメントと応力の関係） 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 軸の設計を例題を中心に解きます． 4 タイトル 軸の設計（３）　相当曲げモーメント，相当ねじりモーメント，軸の剛性 事前学習 事後学習 事前学習：平面応力状態，相当曲げモーメント，相当ねじりモーメント，軸の剛性 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 相当曲げモーメント，相当ねじりモーメント，軸の剛性を満足する軸の設計について例題をきます． 5 タイトル 軸の設計（４）　軸の危険速度，キーの設計 事前学習 事後学習 事前学習：1自由度の単振動，梁の振動，キーの設計 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 軸の危険速度，キーの設計について例題を解きます． 6 タイトル 軸設計の総括および中間評価 事前学習 事後学習 事前学習：これまでの内容および授業中に課された課題 授業内容 軸設計に関する中間試験を実施し，振り返りとしてこれまでのまとめを行う． 7 タイトル 歯車の概要，歯車の種類，各部名称 事前学習 事後学習 事前学習：歯車の各部名称，用語，インボリュート歯車・ピッチ点・作用線， かみあい率・バックラッシ・かみあい圧力角 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 歯車の各部名称，用語，インボリュート歯車・ピッチ点・作用線，かみあい率・バックラッシ・かみあい圧力角について例題を解きます． 8 タイトル 切り下げと転位 事前学習 事後学習 事前学習：切り下げ，転位歯車，転位歯車のかみあい圧力角 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 切り下げ，転位歯車，転位歯車のかみあい圧力角の設計について例題を解きます． 9 タイトル 歯車の強度 事前学習 事後学習 事前学習：歯の曲げ強さ，歯面の疲れ強さ 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 歯車の設計における歯の曲げ強さ，歯面の疲れ強さ（歯面の強さ）を例題を解きます． 10 タイトル はすば歯車の設計，歯数比，歯車精度 事前学習 事後学習 事前学習：はすば歯車の設計 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 はすば歯車の設計および歯数比，減速比について例題を解きます．また，歯車の精度について学習します． 11 タイトル 歯車設計の総括および中間評価 事前学習 事後学習 事前学習：これまでの内容および授業中に課された課題 授業内容 歯車の設計に関する中間試験を実施し，振り返りとしてこれまでのまとめを行う． 12 タイトル 軸受（１） 事前学習 事後学習 事前学習：軸受けの種類と転がり軸受 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 軸受の種類ところがり軸受の種類と使用方法について学習します． 13 タイトル 軸受（２） 事前学習 事後学習 事前学習：定格荷重と軸受けの寿命 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 ころがり軸受の選定方法，寿命計算法を学習します． 14 タイトル 軸受（３） 事前学習 事後学習 事前学習：アンギュラ玉軸受け，許容回転数，予圧，潤滑方式 事後学習：授業中に課される課題 授業内容 アンギュラ玉軸受け，許容回転数，潤滑方式について学習します． 15 タイトル 軸受設計の総括および総括評価 事前学習 事後学習 これまでの内容および授業中に課された課題について確認すること　 授業内容 軸受に関する期末試験を実施し，振り返りとして総括を実施 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
機械要素の設計開発・工作機械の設計開発業務を生かし，機械要素の重要性，強度計算の方法を実践的にわかりやすく講義している。
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
材料力学が不得手な学生向けに軸の設計を1コマ増やし，軸受を1コマ減らした．
＜備考＞
(未登録)