教學大綱表 (112學年度 第2學期)
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課程名稱
Course Title
(中文) 機械設計原理
(英文) Machine Design
開課單位
Departments
機械與材料工程學系
課程代碼
Course No.
M3310B
授課教師
Instructor
葉隆吉
學分數
Credit
3.0 必/選修
core required/optional
選修 開課年級
Level
大三
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites):靜力學、動力學、材料力學、機構學
課程概述與目標(Course Overview and Goals):以做中學的理念設計適當教學載具,使學生學會以元件的設計原理為基礎,從而建立元件選用技術與機械系統設計/分析的基本能力。
教科書(Textbook) 1.機械設計(第四版) 蔡忠標等16位作者, 全華書局,2019
2.機械設計製圖便覽(第12版) 原著:大西 清; 編譯:王建義、張晏誠
參考教材(Reference) 1. M.F. Spotts and T.E. Shoup,” Design of Machine Elements”, Prentice Hall.
2.J.E. Shigley and C.R. Mischke, ” Mechanical Engineering Design”, Mcgraw Hill.
課程大綱 Syllabus 學生學習目標
Learning Objectives
單元學習活動
Learning Activities
學習成效評量
Evaluation
備註
Notes

No.
單元主題
Unit topic
內容綱要
Content summary
1 PART-I: 課程導入 1.課程導入說明:實施方式/上課方式/課程內容介紹/主題式的課程設計
2.課程內容/範圍概述;教科書介紹
3.產業界的機械設計現況
4.機械與電控搭配的必要及其KNOW HOW(給一顆馬達)
6.期末機械設計實作專題規格說明:一部會動/具一定功能的機器:2-3人一組
1.了解課程實施方式
2.初步掌握全學期課程內容概況
3.認識教科書的內容及其與課程搭配
1.固座位表—每個月第一次上課從新劃座位 2.不定期小考—全學期4次 3.上課前收手機  
2 PART-II 材料力學於機械元件設計之應用--抗拉試驗與機械強度 1.抗拉試驗是怎麼做的?
2.介紹抗拉強度、抗剪強度、降伏強度三種機械性質在機械設計上的意義
3.在機械設計上如何應用這些機械性質進行分析?決定尺寸等
充分理解材料的各項機械性質,並學會使用於機械設計中。  
3 PART-II 材料力學於機械元件設計之應用--疲勞試驗與疲勞破壞 1.材料的疲勞現象及其危害。(英國彗星號)
2.疲勞試驗是怎麼做的?如何定義材料的疲勞強度。
3.軸的安裝設計與軸承選用噴射機的故事)
4.機械設計上如何考慮疲勞設計與衝擊負荷
5.安全係數的考慮
充分理解材料的疲勞現象,於機械設計中如何考慮疲勞強度  
4 PART-III 重要機械元件的設計、選用與分析 (1)Blot & Nut /Screw / Power Screw / Ball Screw
(2)Pin & Washer
(3)Bearing
(4)Gear
(5)Spring
(6)Pully & Belt /Timing Belt
(7)Chain & Chain Wheel
(8)Coupling
學習各種標準機械元件的設計、選用與分析  
5 PART-IV:常用運動機構的設計與分析方法 1.轉動件及其支撐安裝的設計與力學及變形分析
2.線性運動機構的設計
3.軸的安裝設計與軸承選用
4.鋁擠型構件的機架設計方法
學習運動機構的設計與分析方法  
6 PART-V 機械系統的驅動元件--馬達與氣壓缸 (1)機械設計中的馬達的選用與安裝--與機械工程實驗的馬達控制單元搭配
(2)機械設計中壓缸的選用與安裝氣--與機械工程實驗的氣壓缸控制單元搭配
學習馬達與氣壓缸在機械設計中的選用與安裝  
7 PART-VI 工程材料與機械設計 1.介紹機械設計中常用的金屬材料:鑄鐵、鋼、鋁合金、銅合金
2.介紹機械設計中常用的塑膠材料:生活中的塑膠材料;工程中的塑膠材料
學習機械設計中常用的塑膠材料  
8 PART-VII 期末專題 題目:一部會動的機器:(2-3人一組)
提供馬達驅動模組,使用機構:(1)power screw(動力螺桿);(2)Eccentric cam(偏心凸輪),二選一
提供:Arduino uno Controller + Control code + interface(Key Pad & LCD) 做為控制器
從實做中應用課程學習所得設計並製作一部可以操作的機器。  
彈性教學週活動規劃

No.
實施期間
Period
實施方式
Content
教學說明
Teaching instructions
彈性教學評量方式
Evaluation
備註
Notes
1 起:2024-02-26 迄:2024-03-01 5.小專題 Project 單軸運動平台的設計與製作 設計製作報告
2 起:2024-04-08 迄:2024-04-13 5.小專題 Project 鐵鋁罐壓罐機的設計與製作 設計與製作報告


教學要點概述:
1.自編教材 Handout by Instructor:
■ 1-1.簡報 Slids
■ 1-2.影音教材 Videos
■ 1-3.教具 Teaching Aids
■ 1-4.教科書 Textbook
□ 1-5.其他 Other
■ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
□ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation: 期末考:15%   期中考:15%   專題:30%   彈性教學:10%   平時考:15%   作業:15%  

教學資源(Teaching Resources):
□ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
□ 課程網站(Website)
扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504