Manual De Elementos Mecánicos con ejercicios y problemas a resolver

Manual De Elementos Mecánicos
Tecnólogo Mecánico en Máquinas-Herramienta.




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, ÍNDICE.




Unidad I. ANÁLISIS DE LA ACELERACIÓN EN LOS MECANISMOS ......................... 3
1.1 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA ACELERACIÓN. .................................... 3
1.2 MÉTODO DE LA ACELERACIÓN RELATIVA. ..................................................... 7
1.3 LEY DE CORIOLIS................................................................................................... 14

Unidad II. ENGRANES. ...................................................................................................... 18
2.1 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS ENGRANES. ....................................... 18
2.2 LEYES QUE GOBIERNAN LA FORMA DEL DIENTE. ....................................... 30
2.3 REPRESENTACIÓN GRAFICA DE LOS ENGRANES ......................................... 36
2.4 CALCULO DE LAS VELOCIDADES DE TRENES DE ENGRANES. ................. 46
2.5 TRENES EPICÍCLICOS O PLANETARIOS ............................................................ 62

Unidad III. RODAMIENTOS. ............................................................................................. 72
3.1 Introducción al estudio de rodamientos. ..................................................................... 72
3.2 SELECCIÓN DEL TIPO RODAMIENTO. ............................................................... 78
3.3 SELECCIÓN DEL TAMAÑO DEL RODAMIENTO ............................................. 88

ANEXO A. ........................................................................................................................... 98




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, Unidad I. ANÁLISIS DE LA ACELERACIÓN EN LOS
MECANISMOS.


1.1 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA ACELERACIÓN.

Con el advenimiento de las maquinas de alta velocidad, han cobrado mayor importancia las
aceleraciones de las partes móviles. Las fuerzas de inercia producidas por las aceleraciones
de los órganos de una maquina pueden ser de una gran magnitud y en ciertos casos, en
determinada posición, mas importantes que las fuerzas producidas por el medio de trabajo.
La obtención de las aceleraciones es un requisito previo al análisis de las fuerzas de inercia
de la maquina. Este capítulo se tratara de las aceleraciones en los miembros de una
maquina. El método desarrollado será parecido al método de la velocidad relativa; se le
llama método de aceleraciones relativas.

Aceleración de un punto móvil en una trayectoria curva.

La aceleración es la variación de la velocidad de una partícula con respecto al tiempo y es
la responsable tanto de los cambios en el módulo de la velocidad de las partículas como de
la variación de la dirección en la que se mueven. Las unidades para expresar la aceleración
serán unidades de velocidad divididas por las unidades de tiempo: longitud/tiempo2 (en
unidades del sistema internacional se usa generalmente [m/s2]).

No debe confundirse la velocidad con la aceleración, pues son conceptos distintos, acelerar
no significa ir más rápido, sino cambiar de velocidad.

El cambio de la velocidad en cuanto a dirección o sentido es la componente normal de la
aceleración resultante de la partícula, y se llama aceleración normal. El cambio en la
magnitud de la velocidad es la componente tangencial de la aceleración resultante de la
partícula, y se llama aceleración tangencial.




Figura 1.1 Esta figura representa una
manivela que se desplaza un ángulo ϴ, desde A
hasta A’, con velocidad angular constante ɷ y
muestra como a pesar de que la magnitud de la
velocidad es igual su dirección cambia, por lo
que si tiene una aceleración.




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, La aceleración de un punto móvil en una trayectoria curva cumple los siguientes principios.

Nota: Las formulas mostradas en los siguientes puntos hacen referencia a la figura 1.1

1. Cuando un punto se mueve con respecto a otro punto, el primer punto tiene una
aceleración normal con respecto al segundo punto, sin importar que la línea que une
a los dos puntos tenga una aceleración angular (α).

2. La magnitud de esta aceleración normal ( AN ) es el producto del cuadrado de la
velocidad angular de la línea que une los dos puntos y la distancia entre los mismos.

V2
Aa N = a
Q2 A

3. La dirección-sentido de la aceleración normal es paralela a la línea que une a los dos
puntos, y está dirigida hacia el punto con respecto al cual se considera que ocurre la
rotación.

4. Siempre que un punto se mueva con respecto a otro punto, el primero tiene una
aceleración tangencial ( AT ) con respecto al segundo punto, siempre que la línea que
una a los dos puntos tenga una aceleración angular.

5. La magnitud de la aceleración tangencial es el producto de la aceleración angular de
la línea que une a los dos puntos y la distancia entre ellos.

AT =   Q2 A

6. La dirección de la aceleración tangencial es perpendicular a la línea que une a los dos
puntos. El sentido es tal que concuerda con la aceleración angular.

7. La aceleración lineal resultante del primer punto con respecto al segundo es la suma
vectorial de las aceleraciones normal y tangencial.

A = AN + AT

8. Esta aceleración resultante forma un ángulo Ф con la línea que une a los dos puntos
en cualquier instante, este ángulo Ф es el mismo para las líneas que unen a dos
puntos cualesquiera de un cuerpo, y depende solamente del cuadrado de la velocidad
angular del órgano y de su aceleración angular.




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