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Si新書『基礎から学ぶ機械設計』概要
門田和雄

 機械工学をベースにした設計とは、「形のある動くものをつくり、世の中で役立たせるために、ものづくりの見通しを立てる」ことです。そうした動くしくみを設計するときは、運動や強度を具体的な数値で示す必要があります。本書は機械設計の基礎を学ぶための最良の手引き書です。

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キカイをつくって動かす実践的ものづくり学の設計編
『基礎から学ぶ機械設計』
著者:門田和雄(かどたかずお)
価格:1100円+税 色数:オールカラー
ジャンル:工学 刊行:2013年9月 ISBN:978-4-7973-7080-5

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<著者>
門田 和雄(かどた かずお)
1968年生まれ。東京学芸大学大学院教育学研究科修士課程(技術教育専攻)修了。東京工業大学大学院総合理工学研究科博士課程(メカノマイクロ工学専攻)修了。博士(工学)。現在、東京工業大学附属科学技術高等学校機械システム分野教諭。機械技術教育の実践と研究を活動の柱として、機械やロボットに関するさまざまな教育研究活動に取り組んでいる。著書は『基礎から学ぶ機械工学』『暮らしを支える「ねじ」のひみつ』(サイエンス・アイ新書)ほか多数。
>>著書/監修書一覧

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<目次>
第1章 設計事始
 1 設計とは
  ・設計は科学的に考え、技術的に取り組むもの
  ・デジタルファブリケーションの波が押し寄せている
  ・新入生ガイダンス
 2 機構設計
 3 構造設計
 4 材料設計
 5 要素設計
  ・機械要素
  ・電気部品
 6 回路設計
 コラム1 機械設計はサイエンスか

第2章 機構設計
 1 キカイの運動
  ・機械要素
  ・運動の伝達
  ・運動の変換
 2 メカニズムの設計
  ・回転運動を往復運動に変換するメカニズム
   設計課題1
  ・往復スタイダクランク機構の設計・製作
  ・回転運動を揺動運動に変換するメカニズム
   設計課題2
  ・てこクランク機構の設計・製作
 3 いろいろなメカニズム
  ・早戻り機構
  ・スコッチヨーク機構
  ・ゼネバ機構
  ・スコット・ラッセル機構
  ・テオ・ヤンセン機構

第3章 構造設計
 1 材料に働く力
  ・引張の力
  ・圧縮の力
  ・せん断の力
  ・曲げの力
 2 構造の設計
  ・材料の応力-ひずみ線図
   設計課題3
  ・はりに働く曲げモーメント
  ・断面係数と曲げ応力
  ・おもりの向きを変えたときに加わる力を調べる
   演習問題
  ・応力集中とは
  ・破壊の力学
 3 構造の工夫
  ・三角形の構造にする
  ・応力が集中しないようにする
  ・イスの設計

第4章 材料設計
 1 材料の性質
  ・機械的性質
  ・電磁気的性質
 2 金属材料
  ・鉄鋼材料
  ・アルミニウム材料
  ・銅材料
  ・チタン材料
 3 プラスチック材料
  ・プラスチック材料とは
  ・プラスチック材料の種類
  ・複合材料
 4 セラミックス材料
  ・セラミックス材料とは
  ・セラミックス材料の種類
 コラム2 構造設計と材料設計

第5章 要素設計
 1 機械要素
  ・ねじ
  ・歯車
   計算問題
  ・ベルトとチェーン
  ・軸受
  ・軸継手
  ・ばね
  ・空気圧機器
 2 電気・電子部品
  ・抵抗器
  ・コンデンサ
  ・コイル
  ・ダイオード
  ・トランジスタ
  ・スイッチ
  ・センサ
  ・モータ
  ・ソレノイド

第6章 回路設計
 1 電気の基本法則
  ・オームの法則
  ・キルヒホッフの法則
 2 論理回路
  ・論理回路の基礎
  ・論理演算
  ・デジタルIC
  ・半加算器
  ・全加算器
 3 シーケンス制御
  ・シーケンス制御とは
  ・シーケンス図とラダー図
   演習
 4 フィードバック制御
  ・フィードバック制御とは
  ・制御系の応答
  ・PID制御

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