もの作りのための機械設計工学

本講義ノート「もの作りのための機械設計工学」は，明星大学理工学部機械工学科3年生が受講する「設計工学」のために作成しました。 平成14年度より開始し，5年間ほど講義を行い，その間，講義内容を少しずつ修正してきました。平成18年には，この講義ノートをベースにした書籍『絵とき 機械設計 基礎のきそ（日刊工業新聞社）』が出版されました。そちらもご利用ください。
	『絵とき 機械設計 基礎のきそ』日刊工業社より2000円＋税。

はじめに	簡単なご挨拶と講義概要です。

第1章 機械設計の概要 1.1 機械設計とは 1.2 機械設計の要点 1.3 機械の設計例 章末問題

私たちの生活にとって，「機械」はなくてはならないものである。本章では，機械工学における機械設計の位置付けや機械設計の要点（心得）について概説する。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，823kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，1785kB） H18講義用スライド【ご挨拶】（HTML版） H18講義用スライド【ご挨拶】（MS-PowerPoint，2.7MB） H18講義用スライド【講義】（HTML版） H18講義用スライド【講義】（MS-PowerPoint，1.9MB）

第2章 機械の強度と材料 2.1 材料強度の基礎知識 2.2 機械材料 章末問題

機械に重要なのは，第一に「壊れないこと」，そして「正しく機能すること」である。本章では，機械が静止した条件での強度，機械の運動，そして代表的な機械材料について説明する。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，765kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，4807kB） H18講義用スライド【前半】（HTML版） H18講義用スライド【前半】（MS-PowerPoint，2.2MB） H18講義用スライド【後半】（HTML版） H18講義用スライド【後半】（MS-PowerPoint，4.9MB）

第3章 機械加工と設計 3.1 機械加工の種類と特徴 3.2 加工精度と設計 3.3 機械加工を考えた設計 章末問題

機械設計においては，機械の構造や要素だけでなく，機械加工の知識が重要である。また，寸法精度は機械設計において決定されるが，製作の手間を減らすためには必要以上に高い精度の指定をしてはならない。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，984kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，1599kB） H18講義用スライド（HTML版） H18講義用スライド（MS-PowerPoint，2.4MB）

第4章 ねじを使う設計技術 4.1 ねじの種類 4.2 メートル並目ねじ 4.3 ねじの強度 4.4 実際の設計 章末問題

ねじは，部品と部品の固定（締結），運動や位置決めなど，様々な用途で使われている。本章では，ねじの種類やJISで詳細に決められている規格並びに実際にねじを使うときの設計の要点について説明する。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，1061kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，987kB） H18講義用スライド（HTML版） H18講義用スライド（MS-PowerPoint，1.2MB）

第5章 軸と軸受の設計 5.1 軸の設計技術 5.2 カップリング 5.3 軸と回転体の固定 5.4 軸受の利用技術 5.5 軸系の設計例 章末問題

多くの機械は回転運動を利用している。本章では，軸や軸受，軸を利用する際の要素部品について概説する。さらに，いくつかの軸系の設計例を紹介し，回転機械における設計の要点について考える。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，820kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，880kB） H18講義用スライド（HTML版） H18講義用スライド（MS-PowerPoint，1.0MB）

第6章 歯車機構の設計 6.1 歯車の種類 6.2 平歯車の構造と特徴 6.3 歯車の強度 6.4 歯車機構の設計例 章末問題

動力伝達の手段として多くの機械に歯車が使われている。歯車は，動力を効率よく，しかも正確に伝えることができるためである。本章では，いくつかの設計例を参考にしながら，歯車を利用した機械を設計する際の要点について述べる。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，1104kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，2280kB） H18講義用スライド（HTML版） H18講義用スライド（MS-PowerPoint，0.6MB）

第7章 シール装置の設計技術 7.1 シール装置の概要 7.2 シート状ガスケット 7.3 Ｏリング 7.4 オイルシール 7.5 シール装置の使用例 章末問題

液体や気体を扱う機械や潤滑油を利用する機械では，流体のシール装置（密封装置）が重要になる。本章では，機械に使われている代表的なシール装置の構造とその使用方法について説明する。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，821kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，1302kB） H18講義用スライド（HTML版） H18講義用スライド（MS-PowerPoint，1.7MB）

第8章 市販部品を利用する設計 8.1 電気モータ 8.2 メカトロニクス 8.3 回転運動伝達部品 8.4 直線運動伝達部品 8.5 ばね 8.6 市販部品を組み合わせる設計 章末問題

前章までに，ねじ，歯車，軸受，カップリングなどの要素部品を紹介してきた。そのような規格化あるいは製品化されている要素部品を積極的に利用することは，機械の設計や製作の迅速化につながる。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，1311kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，1187kB） H18講義用スライド（HTML版） H18講義用スライド（MS-PowerPoint，1.3MB）

第9章 機械システム設計 9.1 システム設計とは 9.2 実験用小型スターリングエンジンの設計 9.3 人力水中翼船の設計 9.4 旋回性能実験用魚ロボットの設計 9.5 高速化を目指した魚ロボットの設計 9.6 風力エネルギー利用船の概念設計 章末問題

機械設計では，常に「兼ね合い」が重要である。前章までは要素部品の選定方法を中心に説明してきた。本章では，機械を「システム」として組み立てる重要性を考え，いくつかのエネルギー関連機器や流体関連機器の設計例を紹介する。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，1587kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，2630kB） H18講義用スライド（HTML版） H18講義用スライド（MS-PowerPoint，0.9MB）

第10章 機械設計の高度化 10.1 機械の高性能化 10.2 「やさしさ」のある機械設計 10.3 もの作りのための機械設計を目指して 章末問題（アンケート）

本講義の内容だけでは，実際の機械設計を進めることはできない。教科書や参考書の設計手順に従ったとしても，完璧な機械を完成させることはできない。機械は常に進歩していくものであり，設計方法や設計者の考え方は常に変化するものである。 H14講義用スライド（HTML版） H14講義用スライド（MS-PowerPoint簡易版，483kB） H15講義用スライド（HTML版） H15講義用スライド（MS-PowerPoint，789kB） H18講義用スライド【講義】（HTML版） H18講義用スライド【講義】（MS-PowerPoint，1.4MB） H18講義用スライド【補足】（HTML版） H18講義用スライド【補足】（MS-PowerPoint，4.5MB）

教科書・参考書

本講義を進めるに当たっての教科書，機械設計に役立つ参考書を紹介する。

明星大学 日野キャンパス
明星大学理工学部機械工学科