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ドアのノブを回すとツメが引っ込むのは誰でも知っていることであるが,どのような「からくり」で回転運動を直線運動に変えているかを正確に答えられる者は少ないだろう?また自動車の変速機に使われている歯車は高速でも滑らかに回転を伝えるが,歯形にどのような工夫がなされているのであろうか? 「機構学」とは機械のからくりを知り,速度や加速度を解析する学問で,機械設計には不可欠な科目である. この授業ではわれわれの身近にある「からくり」に使われている摩擦伝動装置,歯車装置,カム装置等を紹介し,それらの装置が使われている理由および「機械」を設計するために必要な速度や加速度の求め方を習得することを目的とする.
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1. 「からくり」を構成する要素(機素と待遇) 2. リンク装置(四節回転連鎖,スライダクランク機構) 3. 機素間の相対運動と瞬間中心 4. レゴによる演習 5. 機構における速度の求め方 6. 機構における速度の求め方 7. 機構における加速度の求め方 8. 摩擦伝動装置 9. 歯車に使われる歯形の条件(インボリュート歯形) 10. 歯車に関する用語と記号(モジュール,圧力角) 11. 歯車装置と歯車列 12. レゴによる演習 13. カム装置(円板カム,カム線図) 14. カム装置(円板カム,カム線図) 15. 巻掛け伝動装置 16. 期末試験
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教科書の指定された範囲を予習し、演習問題を解くことによって理解を深める。
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シラバスの最初に「授業の目的」欄があるが、ここでは授業全体で扱う内容のねらいや目的が記述されている。これを履修目標とする。
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1. 瞬間中心とそれを用いた速度・加速度の求め方を理解できるようになる。 [a,b] 2. カム,リンクの基本的な運動を理解できるようになる。 [a,b] 3. 歯車におけるインボリュート歯形の働きを理解できるようになる。 [a,b] 4. 歯車列における回転数の求め方を理解できるようになる。 [a,b] 5. 機素の相対的な動きを把握し,機械設計に応用できる力をつけることができる。 [a,b]
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授業中に演習(小テスト)を課すが,成績はそれらの結果と中間レポートの結果を合わせて(40%)ならびに期末試験の結果(60%)を総合し評価する.成績評価、GPの詳細については、履修案内を参照のこと.
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【成績評価の基準表】
秀(S) | 優(A) | 良(B) | 可(C) | 不可(F) |
履修目標を越えたレベルを達成している | 履修目標を達成している | 履修目標と到達目標の間にあるレベルを達成している | 到達目標を達成している | 到達目標を達成できていない |
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履修目標:授業で扱う内容(授業のねらい)を示す目標
到達目標:授業において最低限学生が身につける内容を示す目標
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【授業別ルーブリック】
評価項目 | 評価基準 |
期待している以上である | 十分に満足できる(履修目標) | やや努力を要する | 努力を要する(到達目標) | 相当の努力を要する |
理解度 | 授業内容を越えた自主的な学修が認められる。 | 授業内容をほぼ100%理解している。 | 到達目標は理解しているが、授業内容に不足がある。 | 到達目標に達していることが認められる。 | 到達目標に達していない。 |
課題解法能力 | 解法が分からない他人にアドバイスができる。 | 何も参照せずに独自の能力で課題を解くことができる。 | 参考書などを参考にすれば、独自で課題を解くことができる。 | 他人のアドバイスがあれば課題を解くことができる。 | 他人のアドバイスがあっても自発的に課題を解くことができない。 |
調査能力(予習) | 自ら進んで予習範囲を越えて調べている。 | 予習範囲を十分に理解し、他人に説明できる。 | 指示した予習範囲の理解にあいまいな点がある。 | 指示された範囲は予習するが、理解が不十分である。 | 指示された範囲は予習が不十分である。 |
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リンク機構や歯車列ではレゴブロックを使用して理解を深める。
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9784781903804
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機構学
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森田鈞
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サイエンス社
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1984
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9784890196067
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機構学の基礎
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稲見辰夫
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ダイゴ
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1995
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1年前期開講の科目であるので特に履修条件はないが,高等学校における微分積分を理解しているものとして授業を進める.
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