Metalurgico

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES

DISEÑO
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS

M. en I. Felipe Díaz del Castillo Rodríguez.
CUAUTITLÁN IZCALLI 2011

ÍNDICE
Pág.
CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN.
1.1. ¿Qué es diseño de Máquinas? ………………………………………………………………….1
1.2 Proceso de diseño ……………………………………………..………………………………….11.2.1 Requerimientos ………………………………… ………….…………………………3
1.2.1.1Necesidad …………………………………………………………………… 3
1.2.1.2 Motivación ……………………………………………………………………..3
1.2.1.3 Creatividad ………………………………………………
…………….3
1.2.1.4. Conocimiento …………………………………………………… ...........…3
1.2.1.5 Recursos ………………………………………………………………………4
1.2.2 Resultados Esperados ………………………………………………………………...4
1.2.2.1 Solución…………………………………………………………………… …4
1.2.2.2 Satisfacción O Decepción ……………………………………… ……… 4
1.2.2.3 Conocimiento Nuevo ………………………………………… …………4
1.2.2.4. Recursos Remanentes
……………………………………………… 5
1.2.3Pasos Del Proceso De Diseño
…………………………….…………………. 5

CAPÍTULO 2
MATERIALES
2.1.- Aleaciones ferrosas………………………………………………..………………………… …7
2.2.- Aceros aleados. …………………………………………………………… ……………………9
2.3. Los aceros inoxidables……………………………………………..…………………………10
2.4.- Los aceros para herramienta ……………………………………..…………………………..12
2.5.- Fundiciones de hierro. ………………………………………..………………………………13
2.6.- Aleaciones no ferrosas. ……………………………………..…………………………………14
2.7.- Materiales no metálicos. ……………………………
……… ………………………15
2.7.1.- Los materiales plásticos……………………
……………...………………16
2.7.2 Los materiales cerámicos …………………………..……………………………….17
2.7.3. Materialescompuestos. …………………………….……………………………….18

CAPÍTULO 3
PRUEBAS MECÁNICAS
3.1. Aplicación de la prueba de tensión. …………………………………………..………………20
3.2. Diagrama esfuerzo-deformación de ingeniería. ……………………………………..…… 22
3.3.- Resistencia específica……………………………………………………………
… 26
3.4.- Rigidez, módulo de Young ……… …………………………………………………..……. 27
3.5.- Rigidez específica. ………………… ………………………………………..……………… 28
3.6.-Dureza. …………………………………………………………………………………...……… 29
3.7. Ensayo de impacto. …………………………………………………………………………..….29
3.7.1 Propiedades obtenidas a partir del ensayo de impacto. ……………….……….30
3.7.2. Normatividad ASTM ……………………………………………………….………….33

CAPÍTULO 4
TEORÍAS DE FALLA
4.1. Teoría del esfuerzo normal Máximo ……………………………….. ………………………..35
4.2. Teoría del Esfuerzo Cortante Máximo.……………………………………..…………… …36
4.3. Teoría de la Energía Máxima de Distorsión. ………………………………………..………39
4.4. Teoría de Mohr Modificada ………………………………………………..………… ………41

CAPITULO 5
ESFUERZOS VARIABLES CÍCLICOS O DE FATIGA.
5.1. Factor teórico de concentración de esfuerzos (Kt)………... ………………..……………50
5.2. Esfuerzos variables, cíclicos o de fatiga …………………………..…………… …………54
5.3. Resistencia a la fatiga. ………………………………..…………………………………………59
5.3.1.Factores de corrección………………………………………………………………..60
5.4. Ecuaciones de diseño …………………………………………………..……………………….63
5.5. Diseño para vida finita. ……………… ………………………………………..…………….70

CAPITULO 6.
FLECHAS
6.1. Proyecto de flechas cortas (cargas de torsión). …………………...………………………75
6.2. Transmisión de potencia mediante flechas. ………………………………..……………. 76
6.3.- Proyecto de flechas sometidas a flexión ytorsión. ………………………………..…… 77
6.4. Empleo del código ASME para el proyecto de flechas. ……………………………..….82
6.5. Proyecto de flechas sometidas a la acción de cargas variables. ………………………..84
6.6. Normas ANSI-ASME para el proyecto de flechas ………………………………………….89

CAPITULO 7
ENGRANES DE DIENTES RECTOS
7.1. Ruedas o cilindros de presión ……… ………………………………………………………95
7.2. Tipos de engranes:………………………………………………………………. …… ………97
7.3. Engranes de dientes Rectos: ………………………………………………..……………… 100
7.3.1. Terminología …………………………………………………………………..………101
7.4. Interferencia. ………………………………………………………………………………..…….106
7.5. Consideraciones de diseño. ……………………………………………………………..……107
7.6. Fuerzas que actúan sobre el diente. …………………………..……………………… …108
7.7....