本講座では、現代の機械設計に不可欠な設計計算能力を養うことを目的とし、具体的な設計対象として「2段平歯車減速機」を取り上げます。設計の定義から始まり、与えられた仕様と制約条件のもとで機械システムを実現するプロセスを学びます。
講義では、歯車の基本仕様設計（歯数、モジュール、軸間距離）から、詳細設計（材料選定、歯幅）、軸の強度設計（ねじり、曲げ、複合強度）、軸受の選定（静的評価、寿命計算）、キーの選定に至るまで、歯車減速機設計の一連の流れを詳細に解説します。

演習を通じて、計算式の適用方法や、設計確認事項（減速比誤差、歯数、歯幅の工学的判断など）の理解を深めます。さらに、最終的な成果物として求められる設計書の作成要点についても解説し、設計計算から設計書作成までの一貫したスキル習得を支援します。

本講座は、単なる知識習得に留まらず、実際に手を動かすことで「仕様を満足する設計解」を導き出す実践的な能力を養うことを特長としています。

主な受講対象者

• 機械設計・製図に携わる技術者
• 歯車減速機の設計計算、強度計算を実践的に学びたい方
• 機械要素（歯車、軸、軸受、キー）の選定・設計知識を深めたい方
• 設計計算に基づいた設計書作成スキルを習得したい方

期待される効果

• 歯車減速機の設計に必要な一連の計算と選定プロセスを理解し、実践できるようになる。
• 歯車や軸など主要な機械要素の強度計算の基礎を習得し、安全率を考慮した設計判断ができるようになる。
• 軸受やキーなどの標準部品を適切に選定する能力が身につく。
• 設計結果をまとめた設計書を正確に作成する実践的なスキルを習得できる。
• 機械設計における課題解決能力と最適な設計解を導き出す思考力が向上する。

セミナープログラム（予定）

1. 機械設計の基礎と歯車減速機の概要
1.1 歯車減速機の設計対象と仕様
1.2 歯車減速機の基本構成図
1.3 設計とは何か
1.4 一般的な設計プロセス
1.5 より良い設計のための考慮事項
1.6 本設計のプロセス
1.7 歯車の基本用語と各部の名称
1.8 歯の大きさ（モジュール）と標準値
1.9 平歯車の各部の記号と寸法

2. 歯車の基本仕様設計
2.1 一段歯車伝動の基本式
2.2 多段歯車伝動における速度伝達比
2.3 設計例題の仕様
2.4 減速比の定義と計算
2.5 歯車の基本仕様設計（仮定と条件式）
2.6 連立方程式による歯数計算
2.7 軸間距離の計算
2.8 歯数の互いに素の確認と理由
2.9 歯車の基本仕様設計結果のまとめ

3. 歯車・軸の強度設計
3.1 強度設計の概要と安全率
3.2 鋼の機械的特性
3.3 歯の曲げ強さの設計式
3.4 歯形係数
3.5 歯の面圧強さの設計式
3.6 歯幅の計算
3.7 基本レイアウト仮定
3.8 入力段歯車の計算（周速度、力）
3.9 入力段歯車の歯幅計算（曲げ、面圧）
3.10 出力段歯車（の計算（回転数、周速度、力）
3.11 出力段歯車の歯幅計算（曲げ、面圧）
3.12 歯車の詳細設計結果まとめ
3.13 軸の設計式（ねじり、曲げ、ねじり・曲げ）
3.14 軸の設計条件（材料、許容応力、荷重）
3.15 入力軸の軸径計算
3.16 出力軸の軸径計算
3.17 中間軸の軸径計算
3.18 軸の設計結果まとめ

4. 軸受とキーの選定
4.1 ベアリングの選定式（静的評価、寿命評価）
4.2 ベアリングのカタログと呼び番号構成
4.3 入力軸ベアリングの選定と寿命計算
4.4 中間軸ベアリングの選定と寿命計算
4.5 出力軸ベアリングの選定と寿命計算
4.6 ベアリングの選定結果まとめ
4.7 キーの選定とキー溝の形状・寸法
4.8 キーの長さとハブの有無
4.9 キー溝上面と歯底との距離の確認
4.10 キーの選定結果まとめ

5. 設計計算結果の評価と設計書作成
5.1 設計計算結果のまとめと総合評価
5.2 設計書作成のポイントと提出要件