2025年度前期後半機械運動学

曜日・時限 月曜日3時限,月曜日4時限 期別 前期後半 週時間数 2
ナンバリング EH330303
開講学科等 工学部-電子機械工学科
教員名 鄭 聖熹
鄭 聖熹
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e9%84%ad%e3%80%80%e8%81%96%e7%86%b9

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目的

機構の基本要素及び各要素が一つの機構として運動するための運動学条件の解析方法を学び、具体的な機構として4節リンク機構、歯車機構、カム機構等の機構の動作原理と設計知識を身につけます。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A,C ガイダンス,機械運動学とは
事前学修 身の回りの機械には何があるか、機械は何をするものなのかをインターネットなどで調べておく。(2時間)
事後学修 機械と機構の違い、機構の学問的な定義を教科書を読んで復習し、機械運動学とは何を学ぶ学問なのかを確認しておく。(2時間)
2 A,C 機構の基本(機素と対偶、自由度)
連鎖と連鎖の自由度
事前学修 教科書を読んで、機素と対偶、自由度の概念を調べておく。
連鎖と連鎖の自由度について教科書を読んで概要を理解しておく。(2時間)
事後学修 身の回りの機構を一つ選んで機素と対偶、対偶の自由度をを見つける練習を行い、確実に理解する。
平面運動を行う連鎖の自由度及び空間運動を行う連鎖の自由度が求められるように復習する。
小テスト問題の解答と講義動画を参考に、間違った問題を再確認する。(2時間)
3 A,C 速度の解析1(移送法)
速度の解析2(分解法、写像法)
事前学修 点の速度のベクトル分解について復習しておく。
ベクトルの分解と相対運動について高校の教科書などを参考に復習しておく。(2時間)
事後学修 3瞬間中心の定理を用いてリンク機構上の点の速度ベクトルが図的解法で求められるように復習する。
分解法と写像法を用いてリンク上の任意の点の速度が図的解法で求められるように復習する。(2時間)
4 A,C 移送法、分解法、写像法の演習 事前学修 講義動画を視聴し、基本内容を熟知する。(2時間)
事後学修 小テスト問題の解答と講義動画を参考に、間違った問題を再確認する。(2時間)
5 A,C 4節回転機構 事前学修 三角形が成り立つ条件、第2余弦定理について復習しておく。(2時間)
事後学修 4節回転機構が成り立つためのリンク長さの条件、てこークランク機構及び両てこ機構の揺動角が求められるように復習する。
静止節の取り方によるリンク機構の種類及びその動作を覚える。(2時間)
6 A,C 4節回転機構の実際及び演習 事前学修 講義動画を視聴し、基本内容を熟知する。(2時間)
事後学修 小テスト問題の解答と講義動画を参考に、間違った問題を再確認する。(2時間)
7 A,C スライダクランク機構(往復、回転、揺動、固定) 事前学修 早戻り機構とは何かをインターネットなどで調べておく。
4節回転機構の動きとスライダリンク機構の動きを再度復習しておく。(2時間)
事後学修 各スライダクランク機構の行呈、片寄りスライダクランク機構の早戻り比が計算できるように復習する。
静止節の取り方によるリンク機構の種類とその動作を覚える。
ウィットウォースの早戻り機構と形削り盤の早戻り機構の早戻り比が計算できるように復習する。(2時間)
8 A,C スライダクランク機構の実際及び演習 事前学修 講義動画を視聴し、基本内容を熟知する。(2時間)
事後学修 小テスト問題の解答と講義動画を参考に、間違った問題を再確認する。(2時間)
9 A,C 両スライダクランク連鎖
特殊リンク機構
事前学修 楕円の方程式、オルダム継ぎ手、力とトルクの関係式について教科書及びインターネットなどを参考に調べておく。
倍力機構とは何か、平行運動機構と直線運動機構はなぜ必要なのかをインターネットなどを参考に調べておく。(2時間)
事後学修 往復両スライダクランク機構の行呈が計算でき、交差スライダてこ機構を用いた舵取り機構の仕組みが理解できるように復習する。
倍力機構の仕組み、平行運動機構の動作、直線運動機構の動作が理解できるように復習する。(2時間)
10 A,C 両スライダクランク連鎖の演習
特殊リンク機構の演習
事前学修 講義動画を再度視聴し、基本内容を熟知する。(3時間)
事後学修 小テスト問題の解答と講義動画を参考に、間違った問題を再確認する。(3時間)
11 A,C 歯車機構、巻きかけ機構、カム機構、摩擦伝動機構 事前学修 教科書を読んで、歯車機構と巻きかけ機構、カム機構、摩擦伝動機構について理解しておく。(3時間)
事後学修 歯車の用語、種類について説明できるように復習する。
歯車列機構の速比が求められるように復習する。
遊星歯車機構、差動歯車機構の速比が求められるように復習する。
カムの分類及び従動節の動作について説明できるように復習する。(3時間)
12 A,C 歯車機構、巻きかけ機構、カム機構、摩擦伝動機構の演習 事前学修 インタネット等で歯車機構と巻きかけ機構、カム機構、摩擦伝動機構の動作原理について調べておく(3時間)
事後学修 小テスト問題の解答と講義動画を参考に、間違った問題を再確認する。(3時間)
13 C 学習内容の総振り返り及び小テスト 事前学修 授業中に行った小テストの解答が理解できるように復習し、間違った部分については教科書やノートの該当する部分を再度復習して完全に理解できるようにする。(3時間)
事後学修 講義全体の内容を振り替えて復習し、テスト問題の間違った部分について解答する。(3時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

〇2024年度以降入学生
下記、記載のカリキュラムマップを参照。
https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/
※各学科/専攻名称のカリキュラムポリシー下段の
 「カリキュラムマップ」よりご確認ください。

〇修得する資質・能力:知識・理解【DP-H-1-1】
1.機構の対偶、自由度が説明できる。
2.機構の速度、加速度を図的に解くことができる。
3.様々な種類の4節機構の動きが理解でき、その運動解析が行える。
4.歯車機構の動作原理及び速比が計算できる。
5.カムの動作原理及びカム線図が作図できる。
6.機構のカラクリの不思議さ、面白さが分かる。

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 0%
小テスト、小論文 60% 70% 30% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 20% 50% 50% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 20% 30% 40% 30% 100%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 0%
その他2(具体的に: 0%
100% 52% 28% 6% 8% 6% 100%

教科書・参考書

教科書:講義ノート(参考資料をE-learningのmoodleで配布)
参考書:「機構学」井垣久、中山英明、安富雅典、朝倉書店

オフィスアワー

※オフィスアワー:木曜日5限A号館3階30号室

その他

※5回以上の欠席したものは、E評価とする。
※小テストを1回も受けていないものは、E評価とする。
※授業の進捗度合によって、講義内容を修正する場合がある。

実務経験のある教員による授業科目