Mecanica

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´ Instituto Tecnologico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Toluca

Prefacio

Las siguientes notas para el curso de Mecanismos (M-00832) han sido preparadas con el fin de presentar al estudiante los temas del curso de la manera m´s sencilla posible sin perder el rigor matem´tico y f´ a a ısico necesarios. Estas notas no pretenden ser un libro de texto. La mayor parte del material yalgunas de las figuras que se presentan han sido tomadas de las siguientes cuatro referencias:

Mecanismos
Notas de clase
Dr. Jos´ Carlos Miranda e

1. Norton, Robert. Dise˜o de maquinaria. McGraw-Hill, 1995. n 2. Shigley, Joseph y Uicker John. Teor´a de m´quinas y mecanismos. McGrawı a Hill, 1988. 3. Calero, Roque y Carta, Jos´ A. Fundamentos de mecanismos y m´quinas e a para ingenieros.McGraw-Hill, 1999. 4. Mabie, Hamilton y Ocvirk, Fred. Mecanismos y din´mica de maquinaria. a Limusa, 1985. se invita al alumno a estudiar dicha bibliograf´ ıa. Las notas constan de 5 cap´ ıtulos. En el primer cap´ ıtulo se da una introducci´n general al estudio de los mecanismos discutiendo algunos t´rminos b´sicos o e a como eslab´n, cadena cinem´tica, mecanismo, etc. Se estudia adem´s la movio a alidad de los mecanismos utilizando la ley de Grashof y el criterio de Kutzbach. Al final de este cap´ ıtulo se dan algunos ejemplos de mecanismos b´sicos. a En el cap´ ıtulo 2 se realizan an´lisis de mecanismos utilizando ´lgebra compleja. a a Estos an´lisis involucran posici´n, velocidad y aceleraci´n de mecanismos de a o o
Copyright c 2003 Dr. Jos´ CarlosMiranda. Todos los derechos reservados. eAgosto–Diciembre 2003

3 y 4 barras principalmente. La metodolog´ presentada tiene la ventaja de ıa que puede ser aplicada a cualquier mecanismo no importando su n´mero de u eslabones. En el cap´ ıtulo 3, se continua el estudio de los mecanismos pero ahora tomando en cuenta las fuerzas que se generan en cada eslab´n. Una vez m´s se preseno a ta una metodolog´ anal´ ıa ıtica que permiteanalizar f´cilmente los mecanismos a independientemente del n´mero de eslabones que contengan. u El dise˜o de levas se estudia en el cap´ n ıtulo 4. El dise˜o se basa en m´todos n e anal´ ıticos que permiten obtener el perfil deseado de forma exacta siguiendo un procedimiento sencillo. Se discuten las diferentes consideraciones de dise˜o n para levas con seguidores de cara plana y seguidores de rodillo.Para finalizar, en el cap´ ıtulo 5 se analiza el dise˜o de engranes. En el se estudian n consideraciones generales como la forma de involuta en los dientes, el ´ngulo a de presi´n y la geometr´ del acoplamiento. La nomenclatura de los dientes o ıa de engranes se estudia a detalle y se muestra como especificar un dise˜o de n diente determinado seg´n las necesidades de movimiento requerido. Al final uıtulo se presenta un estudio m´s detallado sobre la forma de los dientes a del cap´ de engrane. Es importante mencionar que estas notas se encuentran lejos de estar terminadas. Con cada clase los alumnos resaltan aspectos que se pasaron por alto, contribuyen con ideas de t´picos que deber´ discutirse, o encuentran errores. o ıan En este sentido, quisiera agradecer a los alumnos que han contribuidoa mejorar estas notas dando nuevos puntos de vista y resaltando algunos errores que de otra forma no hubieran sido notados. Estas notas fueron preparadas en su totalidad utilizando software gratuito y libre (su c´digo fuente se encuentra disponible). El texto fue escrito utilizando o A L TEX y las figuras fueron preparadas usando XFig, The Gimp y XSane. La unica excepci´n fue MuPAD que se utilizopara obtener las gr´ficas incluidas ´ o a en la Unidad 3 y cuyo c´digo fuente es propietario. La plataforma de desarrollo o fue una PC corriendo GNU/Linux (Mandrake 8.0, 8.1 y 8.2). No se sufri´ de o ning´n tipo de fall´ de software durante la totalidad del trabajo. u o ´ Indice general
II

´ Indice general

1. Introducci´n al estudio de los mecanismos o 1.1. Introducci´n a los mecanismos ....
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