Machines and mechanisms : applied kinematic analysis

Tapa
Contenido
Título
Colofón
Prefacio
1 Introducción a los mecanismos y a la cinemática
	Objetivos
	1.1 Introducción
	1.2 Máquinas y mecanismos
	1.3 Cinemática
	1.4 Terminología de mecanismos
	1.5 Diagramas cinemáticos
	1.6 Inversión cinemática
	1.7 Movilidad
		1.7.1 Ecuación de Gruebler
		1.7.2 Actuadores e impulsores
	1.8 Eslabones y uniones usados comúnmente
		1.8.1 Manivela excéntrica
		1.8.2 Unión de perno en una ranura
		1.8.3 Unión de tornillo
	1.9 Casos especiales de la ecuación de movilidad
		1.9.1 Uniones coincidentes
		1.9.2 Excepciones de la ecuación de Gruebler
		1.9.3 Grados de libertad inactivos
	1.10 El mecanismo de cuatro barras
		1.10.1 Criterio de Grashoff
		1.10.2 Doble manivela
		1.10.3 Manivela- balancín
		1.10.4 Doble balancín
		1.10.5 Mecanismo de punto de cambio
		1.10.6 Triple balancín
	1.11 Mecanismo de manivela-corredera
	1.12 Mecanismos para propósitos especiales
		1.12.1 Mecanismos de línea recta
		1.12.2 Mecanismos de paralelogramo
		1.12.3 Mecanismo de retorno rápido
		1.12.4 Mecanismo de yugo escocés
	1.13 Técnicas de análisis de mecanismos
		1.13.1 Técnicas tradicionales de representación gráfica
		1.13.2 Sistemas de CAD
		1.13.3 Técnicas analíticas
		1.13.4 Métodos por computadora
	Problemas
	Estudios de caso
2 Construcción de modelos de mecanismos en computadora  usando el software working model®
	Objetivos
	2.1 Introducción
	2.2 Simulación por computadora de mecanismos
	2.3 Adquisición del software working model
	2.4 Uso de working model para modelar un mecanismo de cuatro barras
	2.5 Uso de working model para modelar un mecanismo de manivela-corredera
	Problemas
	Estudios de caso
3 Vectores
	Objetivos
	3.1 Introducción
	3.2 Escalares y vectores
	3.3 Análisis vectorial gráfico
	3.4 Técnicas de dibujo requeridas para el análisis vectorial gráfico
	3.5 Conocimiento requerido de CAD para el análisis vectorial gráfico
	3.6 Conocimientos de trigonometría requeridos para el análisis vectorial
		3.6.1 Triángulo rectángulo
		3.6.2 Triángulo oblicuo
	3.7 Manejo de vectores
	3.8 Suma gráfica de vectores (+>)
	3.9 Suma analítica de vectores (+>): método del triángulo
	3.10 Componentes de un vector
	3.11 Suma analítica de vectores (+>): método de componentes
	3.12 Resta o sustracción vectorial (->)
	3.13 Sustracción gráfica de vectores (->)
	3.14 Resta vectorial analítica (->): método del triángulo
	3.15 Resta vectorial analítica(->): método de componentes
	3.16 Ecuaciones vectoriales
	3.17 Aplicación de ecuaciones vectoriales
	3.18 Determinación gráfica de magnitudes vectoriales
	3.19 Determinación analítica de magnitudes vectoriales
	Problemas
	Estudios de caso
4 Análisis de posición y desplazamiento
	Objetivos
	4.1 Introducción
	4.2 Posición
		4.2.1 Posición de un punto
		4.2.2 Posición angular de un eslabón
		4.2.3 Posición de un mecanismo
	4.3 Desplazamiento
		4.3.1 Desplazamiento lineal
		4.3.2 Desplazamiento angular
	4.4 Análisis de desplazamiento
	4.5 Desplazamiento: análisis gráfico
		4.5.1 Desplazamiento de un simple eslabón impulsado
		4.5.2 Desplazamiento de los eslabones impulsados
	4.6 Posición: método analítico
		4.6.1 Ecuaciones de análisis de posición en forma cerrada para una manivela-corredera en línea
		4.6.2 Ecuaciones de análisis de posición en forma cerrada para una manivela-corredera descentrada
		4.6.3 Ecuaciones de posición para un mecanismo cerrado de cuatro barras
		4.6.4 Circuitos de un mecanismo de cuatro barras
	4.7 Posiciones límite: análisis gráfico
	4.8 Posiciones límite: método analítico
	4.9 Ángulo de transmisión
	4.10 Ciclo completo: análisis gráfico de posición
	4.11 Ciclo completo: análisis de la posición
	4.12 Diagramas de desplazamiento
	4.13 Curvas del acoplador
	Problemas
	Estudios de caso
5 Diseño de mecanismos
	Objetivos
	5.1 Introducción
	5.2 Razón de tiempo
	5.3 Diagramas de tiempo
	5.4 Diseño de mecanismos de manivela-corredera
		5.4.1 Mecanismo de manivela-corredera en línea
		5.4.2 Mecanismo de manivela-corredera descentrado
	5.5 Diseño de mecanismos de manivela-balancín
	5.6 Diseño de mecanismos de manivela-cepillo
	5.7 Mecanismo para mover un eslabón entre dos posiciones
		5.7.1 Síntesis de dos posiciones con un eslabón que pivota
		5.7.2 Síntesis de dos posiciones con un acoplador de un mecanismo de cuatro barras
	5.8 Mecanismo para mover un eslabón entre tres posiciones
	5.9 Defectos de circuito y de ramificación
	Problemas
	Estudios de caso
6 Análisis de velocidad
	Objetivos
	6.1 Introducción
	6.2 Velocidad lineal
		6.2.1 Velocidad lineal de puntos rectilíneos
		6.2.2 Velocidad lineal de un punto cualquiera
		6.2.3 Perfil de velocidad del movimiento lineal
	6.3 Velocidad de un eslabón
	6.4 Relación entre las velocidades lineal y angular
	6.5 Velocidad relativa
	6.6 Análisis gráfico de velocidad: método de velocidad relativa
		6.6.1 Puntos sobre eslabones restringidos a rotación pura o a traslación rectilínea
		6.6.2 Puntos en general sobre un eslabón flotante
		6.6.3 Puntos coincidentes sobre eslabones diferentes
	6.7 Imagen de velocidad
	6.8 Estudio analítico de velocidad: método de la velocidad relativa
	6.9 Soluciones algebraicas para mecanismos comunes
		6.9.1 Mecanismo de manivela-corredera
		6.9.2 Mecanismo de cuatro barras
	6.10 Centro de rotación instantáneo
	6.11 Localización de centros instantáneos
		6.11.1 Centros principales
		6.11.2 Teorema de Kennedy
		6.11.3 Diagrama de centros instantáneos
	6.12 Análisis gráfico de velocidad: método del centro instantáneo
	6.13 Método analítico para velocidad: método del centro instantáneo
	6.14 Curvas de velocidad
		6.14.1 Diferenciales gráficas
		6.14.2 Diferenciales numéricas
	Problemas
	Estudios de caso
7 Análisis de aceleración
	Objetivo
	7.1 Introducción
	7.2 Aceleración lineal
		7.2.1 Aceleración lineal de puntos que se mueven en línea recta
		7.2.2 Aceleración rectilínea constante
		7.2.3 Aceleración y perfil de velocidad
		7.2.4 Aceleración lineal de un punto en general
	7.3 Aceleración de un eslabón
		7.3.1 Aceleración angular
		7.3.2 Aceleración angular constante
	7.4 Aceleración normal y tangencial
		7.4.1 Aceleración tangencial
		7.4.2 Aceleración normal
		7.4.3 Aceleración total
	7.5 Movimiento relativo
		7.5.1 Aceleración relativa
		7.5.2 Componentes de la aceleración relativa
	7.6 Análisis de aceleración relativa: método gráfico
	7.7 Análisis de aceleración relativa: método analítico
	7.8 Soluciones algebraicas de mecanismos comunes
		7.8.1 Mecanismo de manivela-corredera
		7.8.2 Mecanismo de cuatro barras
	7.9 Aceleración de un punto en general sobre un eslabón flotante
	7.10 Imagen de aceleración
	7.11 Aceleración de Coriolis
	7.12 Mecanismos equivalentes
	7.13 Curvas de aceleración
		7.13.1 Diferenciales gráficas
		7.13.2 Diferenciales numéricas
	Problemas
	Estudios de caso
8 Análisis de mecanismos asistido por computadora
	Objetivos
	8.1 Introducción
	8.2 Hojas de cálculo
	8.3 Programas de cómputo desarrollados por el usuario
		8.3.1 Mecanismo de manivela-corredera descentrado
		8.3.2 Mecanismo de cuatro barras
	Problemas
	Estudio de caso
9 Levas: diseño y análisis cinemático
	Objetivos
	9.1 Introducción
	9.2 Tipos de levas
	9.3 Tipos de seguidores
		9.3.1 Movimiento del seguidor
		9.3.2 Posición del seguido
		9.3.3 Forma del seguidor
	9.4 Movimiento prescrito del seguidor
	9.5 Esquemas de movimiento del seguidor
		9.5.1 Velocidad constante
		9.5.2 Aceleración constante
		9.5.3 Movimiento armónico
		9.5.4 Movimiento cicloidal
		9.5.5 Esquemas de movimiento combinado
	9.6 Diseño gráfico del perfil de una leva de disco
		9.6.1 Seguidor de cuña en línea
		9.6.2 Seguidor de rodillo en línea
		9.6.3 Seguidor de rodillo descentrado
		9.6.4 Seguidor de traslación con cara plana
		9.6.5 Seguidor de rodillo con pivote
	9.7 Ángulo de presión
	9.8 Limitaciones de diseño
	9.9 Diseño analítico del perfil de una leva de disco
		9.9.1 Seguidor de cuña
		9.9.2 Seguidor de rodillo en línea
		9.9.3 Seguidor de rodillo descentrado
		9.9.4 Seguidor de cara plana con traslación
		9.9.5 Seguidor de rodillo con pivote
	9.10 Levas cilíndricas
		9.10.1 Diseño gráfico del perfil de una leva cilíndrica
		9.10.2 Diseño analítico del perfil de una leva cilíndrica
	9.11 El mecanismo de Ginebra
	Problemas
	Estudios de caso
10 Engranes: análisis cinemático y selección
	Objetivos
	10.1 Introducción
	10.2 Tipos de engranes
	10.3 Terminología de un engrane recto
	10.4 Perfiles de dientes de involuta
	10.5 Engranes estándar
	10.6 Relaciones de los engranes acoplados
		10.6.1 Distancia entre centros
		10.6.2 Razón de contacto
		10.6.3 Interferencia
		10.6.4 Rebaje
		10.6.5 Holgura (juego)
		10.6.6 Ángulo de presión de operación
	10.7 Cinemática de un engrane recto
	10.8 Selección de un engrane recto
		10.8.1 Paso diametral
		10.8.2 Ángulo de presión
		10.8.3 Número de dientes
	10.9 Cinemática de la cremallera y el piñón
	10.10 Cinemática de un engrane helicoidal
	10.11 Cinemática de engranes cónicos
	10.12 Cinemática de un engrane sin fin
	10.13 Trenes de engranes
	10.14 Engranes locos
	10.15 Trenes de engranes planetarios
		10.15.1 Análisis de engranes planetarios por superposición
		10.15.2 Análisis por ecuación de engranes planetarios
	Problemas
	Estudios de caso
11 Transmisiones de correa y de cadena
	Objetivos
	11.1 Introducción
	11.2 Correas
	11.3 Geometría de la transmisión de correa
	11.4 Cinemática de una transmisión de correa
	11.5 Cadenas
		11.5.1 Tipos de cadenas
		11.5.2 Paso de cadena
		11.5.3 Cadenas multitramos
		11.5.4 Ruedas dentadas (catarinas)
	11.6 Geometría de una transmisión de cadena
	11.7 Cinemática de la transmisión de cadena
	Problemas
	Estudios de caso
12 Mecanismos de tornillo
	Objetivos
	12.1 Introducción
	12.2 Características de las cuerdas
	12.3 Formas de cuerda
		12.3.1 Cuerdas unificadas
		12.3.2 Cuerdas métricas
		12.3.3 Cuerdas cuadradas
		12.3.4 Cuerdas ACME
	12.4 Tomillos de bolas
	12.5 Avance
	12.6 Cinemática de tornillos
	12.7 Fuerzas y torques en el tornillo
	12.8 Tomillos diferenciales
	12.9 Tomillos de taladro
	Problemas
	Estudios de caso
13 Análisis de fuerzas estáticas
	Objetivos
	13.1 Introducción
	13.2 Fuerzas
	13.3 Momentos y torques
	13.4 Leyes del movimiento
	13.5 Diagramas de cuerpo libre
		13.5.1 Elaboración de un diagrama de cuerpo libre
		13.5.2 Determinación de las fuerzas de contacto
	13.6 Equilibrio estático
	13.7 Análisis de un elemento con dos fuerzas
	13.8 Fuerza de fricción de deslizamiento
	Problemas
	Estudio de caso
14 Análisis de fuerzas dinámicas
	Objetivos
	14.1 Introducción
	14.2 Masa y peso
	14.3 Centro de gravedad
	14.4 Momento de inercia
		14.4.1 Momento de inercia de formas básicas
		14.4.2 Radio de giro
		14.4.3 Teorema de los ejes paralelos
		14.4.4 Cuerpos compuestos
		14.4.5 Momento de inercia: determinación experimental
	14.5 Fuerza inercial
	14.6 Torque inercial
	Problemas
	Estudio de caso
Respuestas a problemas pares seleccionados
Referencias
Índice analítico