Fundamentos de mecanismos y máquinas para ingenieros

Las máquinas y sus mecanismos constituyen un pilar fundamental sobre el que se apoya toda la actividad del hombre. El mundo actual se distingue por el uso creciente de máquinas de características diversas y aplicaciones múltiples. Prácticamente nadie queda al margen de este mundo de la máquina, de modo que de una forma u otra todos somos usuarios de ellas. En un futuro próximo, la importancia de la máquina no va a disminuir, pero va a producirse una gran evolución en manos de la electrónica, la informática o los nuevos materiales.En este sentido, las necesidades formativas en el campo de las máquinas son crecientes. En particular, la formación sobre mecanismos y máquinas es esencial para todos los ingenieros superiores y técnicos, cualquiera que sea su especialidad. Existe una bibliografía muy extensa relacionda con el mundo de las máquinas y mecanismos. La mayoría son documentos especializados, y otros son obras más generalistas, dirigidas a ingenieros mecánicos, por lo que prácticamente ninguno abarca las necesidades reales y concretas del amplio número de técnicos de diversas ramas de la ingeniería que no son expertos en mecánica, pero que necesitan conocimientos relacionados con los mecanismos y máquinas. Por ello, la presente obra tiene como objetivo llenar esta laguna bibliográfica.Fundamentos de mecanismos y máquinas para ingenieros ha sido concebido como respuesta a estas necesidades formativas, presentando las siguientes características destacadas:Amplitud, abarcando gran número de temas, alguno de los cuales solo se encuentran en libros especializados.Aplicabilidad, de manera que una parte del contenido tiene una aplicación practica y directa en la actividad normal del ingeniero.Estructuración, con una elevada sistemática en la exposición de los temas, un claro encadenamiento de estos y una máxima adecuación a los planes de estudio de ingeniería.Claridad en la exposición, con un lenguaje sencillo y directo, sin merma del rigor conceptual y matemático. En ningún momento se ha recurrido a las formulaciones más teóricas y abstractas, sino a métodos sencillos, intuitivos y de fácil comprensión, aun por aquellos que no posean sólidas bases en mecánica u otras materias afines.Gran número de figuras, gráficos y tablas, que refuerzan los conceptos teóricos.Numerosos ejemplos, que permiten la puesta en práctica de los conocimientos adquiridos.

PRÓLOGO. 0. INTRODUCCIÓN GENERAL. Definición de máquina. La máquina en los diferentes sectores productivos y de servicios. Clasificación de las máquinas por categorías. Los componentes de las máquinas. La estructura de las máquinas. La actividad del ingeniero en el campo de la maquinaria. La formación de los ingenieros en el área de las máquinas. Objetivos, estructura y contenido del libro.1. ANÁLISIS TOPOLÓGICO DE MECANISMOS. Concepto de análisis topológico de mecanismos. Conceptos básicos topológicos. Conceptos básicos alrededor del mecanismo de cuatro barras. Exposición general de mecanismos.2. ANÁLISIS CINEMÁTICO DE MECANISMOS CON MOVIMIENTO PLANO. Introducción al análisis cinemático de mecanismos. Velocidades y aceleraciones de puntos de miembros aislados. Relación entre velocidades y aceleraciones de puntos de pares cinemáticos. Análisis de velocidades y aceleraciones en mecanismos planos.3. ESTUDIO DE FUERZAS EN MECANISMOS CON MOVIMIENTO CONOCIDO. Introducción. Generalidades sobre los esfuerzos actuantes. Estudio de los esfuerzos en mecanismos con movimiento conocido en un instante. Estudio de los esfuerzos en mecanismos con movimiento conocido en instantes sucesivos.4. RELACIONES ENTRE FUERZAS Y MOVIMIENTOS EN MECANISMOS PLANOS. Introducción. Estudio general del movimiento de los mecanismos. Estudio del movimiento de los mecanismos a partir de su reducción dinámica.5. MECANISMOS DE ENGRANAJES. A. Análisis topológico, cinemático y dinámico de los mecanismos de engranajes.Introducción. Análisis topológico. Estudio cinemático de los engranajes. Estudio dinámico de los engranajes. Introducción al estudio de los trenes de engranajes. Trenes de engranajes de ejes fijos. Trenes de engranajes de ejes móviles. Aplicaciones de los trenes de engranajes.B. Aspectos constructivos y de funcionamientoMateriales para engranajes. Fabricación de las ruedas dentadas. Normalizaciones de las ruedas dentadas. Montaje de las ruedas dentadas. Lubricación de los engranajes. Fallos en los engranajes.C. Diseño cinemático de trenes de ejes fijos. Diversos casos.Consideraciones generales sobre el diseño cinemático. Diseño cinemático de los trenes de ejes fijos sin restricciones constructivas.6. MECANISMOS DE LEVAS. A. Análisis topológico, cinemático y dinámico de los mecanismos de levas.Estudio topológico. Análisis cinemático. Análisis dinámicoB. Diseño cinemático de mecanismos de levasIntroducción. Curva base. Curvas base más usuales. Comparación entre ellas. Diseño cinemático de levas planas.7. MECANISMOS DE CORREAS. A. Análisis topológico, cinemático y dinámicoAnálisis topológico. Análisis cinemático. Análisis dinámico. Notas sobre correas trapezoidales.B. Análisis constructivo y de funcionamientoMateriales para correas y poleas. Fabricación de correas y poleas. Normalizaciones. Utilización y montaje. Fallos en correas y poleas.C. Diseño del mecanismoProceso general de cálculo de correas trapezoidales. Ejemplo de cálculo de una transmisión por correas trapezoidales.8. MECANISMOS DE CADENAS. A. Análisis topológico, cinemático y dinámicoAnálisis topológico. Análisis cinemático. Análisis dinámico.B. Análisis constructivo y de funcionamientoMateriales para cadenas y ruedas. Fabricación de cadenas y ruedas. Normalizaciones. Tablas. Montaje y utilización. Fallos en cadenas y ruedas.C. Diseño del mecanismoProceso general de cálculo. Ejemplo de diseño y cálculo de transmisiones por cadenas de rodillos. 9. MECANISMOS DE RODAMIENTOS. A. Análisis topológico, cinemático y dinámicoAnálisis topológico. Análisis cinemático. Análisis dinámico.B. Análisis resistente.Generalidades. Análisis resistenteC. Selección y utilización de rodamientos normalizadosCriterio general de elección. Uso de catálogos. Elección del lubricante y sistema de lubricación. Elección de los ajustes y tolerancias para fijación del rodamiento. Elección del sistema de sujeción. Ejemplo de selección de un rodamiento.10. MECANISMOS DE NEUMÁTICOS. A. Análisis topológico, cinemático y dinámico de los mecanismos neumáticosAnálisis topológico. Análisis cinemático. Análisis dinámico.B. Análisis constructivo y de funcionamientoMateriales empleados en la construcción de los mecanismos neumáticos. Fabricación de los elementos de los mecanismos neumáticos. Lubricación. Fallos en los elementos de los mecanismos neumáticos.C. Diseño de los mecanismos neumáticos.Generalidades sobre el diseño de los mecanismos neumáticos.11.VIBRACIONES EN MECANISMOS. Preámbulo. Introducción al estudio de vibraciones mecánicas. Sistemas vibrantes de un GDL. Análisis general. Aplicaciones prácticas de los sistemas vibrantes de un GDL. Análisis general de sistemas vibrantes de dos GDL. Aplicaciones prácticas de las vibraciones en sistemas de dos GDL. 12. EQUILIBRADO DE MECANISMOS. Desequilibrio de los mecanismos. Introducción al equilibrado de mecanismos. Equilibrados de miembros en rotación. Máquinas de equilibrar. Recomendaciones para el equilibrado de rotores.13. INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS. Proceso de diseño de máquinas. Proceso general de diseño y cálculo de elementos de máquinas. Factores que inciden en el diseño y cálculo de elementos de máquinas. Consideraciones finales generales sobre el proceso de diseño de elementos de máquinas.14. MATERIALES EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS. Introducción. Características generales de los materiales empleados en la construcción de máquinas. Tipos de materiales empleados en la construcción de elementos de máquinas. Ensayos de materiales empleados en la construcción de elementos de máquinas.15. DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DE MÁQUINAS. Introducción al dimensionamiento de los elementos de máquinas. Criterios de fallo de los elementos de máquinas. Ecuaciones generales para el diseño de elementos de máquinas. Selección del coeficiente de seguridad. 16. FUNDAMENTOS PARA EL DISEÑO DE EJES Y ÁRBOLES. Topología de ejes y árboles. Análisis dinámico. Análisis resistente. Vibraciones en árboles. Diseño de árboles.17. LUBRICACIÓN DE MÁQUINAS.Introducción. Rozamiento seco entre elementos de máquinas en contacto. Estudio general de los lubricantes. Estudio general de la lubricación. Sistemas de lubricación.ÍNDICE.'