Incluye índice alfabético

Referencias al final de cada capítulo

PARTE I. CINEMÁTICA Y MECÁNICA
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN
1.0. Propósito
1.1. Cinemática y cinética
1.2. Mecanismos y máquinas
1.3. Una breve historia de la cinemática
1.4. Aplicaciones de la cinemática
1.5. El proceso de diseño
Diseño, invención, creatividad
Identificación de lo necesidad
Investigación preliminar
Planteamiento de objetivos
Especificaciones de desempeño
Ideación e invención
Análisis
Selección
Diseño detallado
Creación de prototipos y pruebas
Producción
1.6. Otros enfoques al diseño
Diseño axiomático
1.7. Soluciones múltiples
1.8. Factores humanos en la ingeniería
1.9. El reporte en ingeniería
1.10. Unidades
1.11. Lo que viene
CAPÍTULO 2. FUNDAMENTOS DE CINEMÁTICA
2.0. Introducción
2.1. Grados de libertad (GDL) o movilidad
2.2. Tipos de movimiento
2.3. Eslabones, juntos y cadenas cinemáticas
2.4. Determinación del grado de libertad o movilidad
Grado de libertad (movilidad) en mecanismos planos
Grado de libertad (movilidad) en mecanismos espaciales
2.5. Mecanismos y estructuras
2.6. Síntesis de número
2.7. Paradojas
2.8. Isómeros
2.9. Transformación de eslabonamientos
2.10. Movimiento intermitente
2.11. Inversión
2.12. La condición de Grashof
Clasificación del eslabonamiento de cuatro barras
2.13. Eslabonamientos de más de cuatro barras
Eslabonamientos de cinco barras engranadas
Eslabonamientos de seis barras
Criterios de rotatibilidad tipo Grashof para eslabonamientos de orden alto
2.14. Los resortes como eslabones
2.15. Mecanismos flexibles
2.16. Sistemas microelectromecánicos (MEMS)
2.17. Consideraciones prácticas
Juntas de pasador contra correderas y semijuntas
¿En voladizo o en doble voladizo?
Eslabones cortos
Relación de apoyo
Correderas comerciales
Eslabonamientos contra levas
2.18. Motores y propulsores
Motores eléctricos
Motores neumáticos e hidráulicos
Cilindros neumáticos e hidráulicos
Solenoides
CAPÍTULO 3. SÍNTESIS GRÁFICA DE ESLABONAMIENTOS
3.0. Introducción
3.1. Síntesis
3.2. Generación de función, trayectoria y movimiento
3.3. Condiciones límite
3.4. Síntesis dimensional
Síntesis de dos posiciones
Síntesis de tres posiciones con pivotes móviles especificados
Síntesis de tres posiciones con los pivotes móviles alternos
Síntesis de tres posiciones con pivotes fijos especificados
Síntesis de posición para más de tres posiciones
3.5. Mecanismos de retorno rápido
Mecanismo de retorno rápido de cuatro barras
Mecanismo de retorno rápido de seis barras
3.6. Curvas de acoplador
3.7. Cognados
Movimiento paralelo
Cognados de cinco barras engranadas del mecanismo de cuatro barras
3.8. Mecanismos de línea recta
Diseño óptimo de mecanismos de cuatro barras de línea recta
3.9. Mecanismos con detenimiento
Mecanismos con detenimiento simple
Mecanismos con doble detenimiento
3.10. Otros mecanismos útiles
Movimiento del pistón de velocidad constante
Movimiento de balancín con excursión angular grande
Movimiento circular con centro remoto
CAPÍTULO 4. ANÁLISIS DE POSICIÓN
4.0. Introducción
4.1. Sistemas de coordenadas
4.2. Posición y desplazamiento
Posición
Transformación de coordenadas
Desplazamiento
4.3. Traslación, rotación y movimiento complejo
Traslación
Rotación
Movimiento complejo
Teoremas
4.4. Análisis gráfico de la posición de mecanismos articulados
4.5. Análisis algebraico de posición de mecanismos
Representación en configuración de lazo vectorial de mecanismos
Números complejos como vectores
Ecuación de lazo vectorial para un mecanismo de cuatro barras
4.6. Solución de posición de un mecanismo de cuatro barras de manivela corredera
4.7. Solución de posición de un mecanismo de manivela-corredera invertido
4.8. Mecanismos de más de cuatro barras
Mecanismo de cinco barras engranado
Mecanismos de seis barras
4.9. Posición de cualquier punto en un mecanismo
4.10. Ángulos de transmisión
Valores extremos del ángulo de transmisión
4.11. Posiciones de agarrotamiento
4.12. Circuitos y ramos en mecanismos
4.13. Método de solución de Newton-Raphson
Determinación de una raíz unidimensional (método de Newton)
Determinación de raíces multidimensionales (método de Newton-Raphson)
Solución de Newton-Raphson para el mecanismo de cuatro barras
Resolvedores de ecuaciones
CAPÍTULO 5. SÍNTESIS ANALÍTICA DE MECANISMOS
5.0. Introducción
5.1. Tipos de síntesis cinemática
5.2. Puntos de precisión
5.3. Generación de movimiento de dos posiciones mediante síntesis analítica
5.4. Comparación de síntesis analítica y gráfica de dos posiciones
5.5. Solución de ecuaciones simultáneas
5.6. Generación de movimiento de tres posiciones mediante síntesis analítica
5.7. Comparación de síntesis analítica y gráfica de tres posiciones
5.8. Síntesis para la localización de un pivote fijo especificado
5.9. Círculos con punto en el círculo y punto en el centro
5.10. Síntesis analítica de cuatro y cinco posiciones
5.11. Síntesis analítica en un generador de trayectoria con temporización prescrita
5.12. Síntesis analítica de un generador de función de cuatro barras
5.13. Otros métodos de síntesis de mecanismos
Métodos de puntos de precisión
Métodos de ecuación de curva de acoplador
Métodos de optimización
CAPÍTULO 6. ANÁLISIS DE LA VELOCIDAD
6.0. Introducción
6.1. Definición de velocidad
6.2. Análisis gráfico de la velocidad
6.3. Centros instantáneos de velocidad
6.4. Análisis de velocidad con centros instantáneos
Relación de velocidad angular
Ventaja mecánica
Utilización de los centros instantáneos en el diseño de mecanismos
6.5. Centrodos
Mecanismo "sin eslabones"
Cúspides
6.6. Velocidad de deslizamiento
6.7. Soluciones analíticas para el análisis de velocidad
Mecanismo de cuatro barras con juntas de pasador
Manivela-corredera de cuatro barras
Mecanismo de cuatro barras manivela-corredera invertido
6.8. Análisis de velocidad del mecanismo de cinco barras engranado
6.9. Velocidad de cualquier punto de un mecanismo
CAPÍTULO 7. ANÁLISIS DE LA ACELERACIÓN
7.0. Introducción
7.1. Definición de la aceleración
7.2. Análisis gráfico de la aceleración
7.3. Soluciones analíticas para el análisis de la aceleración
Mecanismo de cuatro barras con juntas de pasador
Mecanismo de cuatro barras manivela-corredera
Aceleración de Coriolis
Mecanismo de cuatro barras manivela-corredera invertido
7.4. Análisis de aceleración del mecanismo de cinco barras engranado
7.5. Aceleración de cualquier punto de un mecanismo
7.6. Tolerancia humana a la aceleración
7.7. Sacudimiento
7.8. Mecanismos de n barras
CAPÍTULO 8. DISEÑO DE LEVAS
8.0. Introducción
8.1. Terminología de levas
Tipo de movimiento de seguidor
Tipo de cierre de junta
Tipo de seguidor
Tipo de leva
Tipo de restricciones de movimiento
Tipo de programa de movimiento
8.2. Diagramas S V A J
8.3. Diseño de levas con doble detenimiento: selección de las funciones S V A J
Ley fundamental de diseño de levas
Movimiento armónico simple (MAS)
Desplazamiento cicloidal
Funciones combinadas
Familia SCCA de funciones de doble detenimiento
Funciones polinomiales
Aplicaciones de polinomios con doble detenimiento
8.4. Diseño de una leva con detenimiento simple: selección de las funciones S V A J
Aplicaciones de polinomios a detenimiento simple
Efecto de la asimetría en la solución polinomial al caso de subida-bajada
8.5. Movimiento de trayectoria crítica (CPM)
Polinomios utilizados para movimiento de trayectoria crítica
8.6. Dimensionamiento de la leva: ángulo de presión y radio de curvatura
Ángulo de presión: seguidores de rodillos trasladantes
Selección del radio de un círculo primario
Momento de volteo: seguidor de cara plana trasladante
Radio de curvatura: seguidor de rodillo trasladante
Radio de curvatura: seguidor de cara plano trasladante
8.7. Consideraciones en la fabricación de levas
Maquinado de una leva
Desempeño real de la leva comparado con el desempeño teórico
8.8. Consideraciones prácticas de diseño
¿Seguidor trasladante u oscilante?
¿Con cierre de forma o de fuerza?
¿Leva radial o axial?
¿Seguidor de rodillo o de cara plana?
¿Con detenimiento o sin detenimiento?
¿Rectificar o no rectificar?
¿Lubricar o no lubricar?
CAPÍTULO 9. TRENES DE ENGRANES
9.0. Introducción
9.1. Cilindros rodantes
9.2. Ley fundamental de engranaje
La forma de involuta en dientes de engrane
Angulo de presión
Cambio de la distancia entre centros
Juego entre dientes
9.3. Nomenclatura de diente de engrane
9.4. Interferencia y socavado
Formas de diente de cabeza desigual
9.5. Relación de contacto
9.6. Tipos de engranes
Engranes rectos, helicoidales y de espina de pescado
Tornillos sinfín y engranes de tornillo sinfín
Cremallera y piñón
Engranes cónicos e hipoidales
Engranes no circulares
Transmisiones de banda y cadena
9.7. Trenes de engranes simples
9.8. Trenes de engranes compuestos
Diseño de trenes compuestos
Diseño de trenes compuestos revertidos
Un algoritmo para el diseño de trenes de engranes compuestos
9.9. Trenes de engranes epicíclicos o planetarios
Método tabular
Método de la fórmula
9.10. Eficiencia de los trenes de engranes
9.11. Transmisiones
9.12. Diferenciales
PARTE II. DINÁMICA DE MAQUINARIA
CAPÍTULO 10. FUNDAMENTOS DE DINÁMICA
10.0. Introducción
10.1. Leyes del movimiento de Newton
10.2. Modelos dinámicos
10.3. Masa
10.4. Momento de masa y centro de gravedad
10.5. Momento de inercia de masa (segundo momento de masa)
10.6. Teorema de ejes paralelos (teorema de transferencia)
10.7. Determinación del momento de inercia de masa
Métodos analíticos
Métodos experimentales
10.8. Radio de giro
10.9. Modelado de eslabones rotatorios
10.10. Centro de percusión
10.11. Modelos dinámicos con parámetros concentrados
Constante de resorte
Amortiguamiento
10.12. Sistemas equivalentes
Amortiguadores combinados
Combinación de resortes
Combinación de masas
Relaciones de palanca y engranes
10.13. Métodos de solución
10.14. Principio de d´Alembert
10.15. Métodos de energía: trabajo virtual
CAPÍTULO 11. ANÁLISIS DE FUERZAS DINÁMICAS
11.0. Introducción
11.1. Método de solución newtoniano
11.2. Un solo eslabón en rotación pura
11.3. Análisis de fuerzas de un mecanismo articulado de tres barras de manivela corredera
11.4. Análisis de fuerzas de un mecanismo de cuatro barras
11.5. Análisis de fuerzas de un mecanismo de cuatro barras de manivela-corredera
11.6. Análisis de fuerzas del mecanismo de manivela-corredera invertido
11.7. Análisis de fuerzas: mecanismos con más de cuatro barras
11.8. Fuerzas y par de torsión de sacudimiento
11.9. Programa FOURBAR
11.10. Análisis de fuerzas en mecanismos mediante métodos de energía
11.11. Control del par de torsión de entrada: volantes
11.12. Índice de transmisión de fuerza en un mecanismo
11.13. Consideraciones prácticas
CAPÍTULO 12. BALANCEO
12.0. Introducción
12.1. Balanceo estático
12.2. Balanceo dinámico
12.3. Balanceo de mecanismos articulados
Balanceo completo de fuerzas de mecanismos articulados
12.4. Efecto del balanceo en fuerzas de sacudimiento y fuerzas en pasadores
12.5. Efecto del balanceo en el par de torsión de entrada
12.6. Balanceo del momento de sacudimiento en mecanismos
12.7. Medición y corrección del desbalanceo
CAPÍTULO 13. DINÁMICA DE MOTORES
13.0. Introducción
13.1. Diseño del motor
13.2. Cinemática del mecanismo de manivela-corredera
13.3. Fuerzas del gas y pares de torsión de gas
13.4. Masas equivalentes
13.5. Fuerzas de inercia y de sacudimiento
13.6. Pares de torsión de inercia y de sacudimiento
13.7. Par de torsión total del motor
13.8. Volantes
13.9. Fuerzas de pasador en un motor de un cilindro
13.10. Balanceo del motor de un cilindro
Efecto del balanceo del cigüeñal en las fuerzas de los pasadores
13.11. Cambios y relaciones de diseño
Relación biela/manivela
Relación diámetro interno del cilindro/carrera
Materiales
CAPÍTULO 14. MOTORES MULTICILÍNDRICOS
14.0. Introducción
14.1. Diseños de motores multicilíndricos
14.2. Diagrama de fase de manivelas
14.3. Fuerzas de sacudimiento en motores en línea
14.4. Par de torsión de inercia en motores en línea
14.5. Momento de sacudimiento en motores en línea
14.6. Encendido uniforme
Motor con un ciclo de dos tiempos
Motor de cuatro tiempos
14.7. Configuraciones de motores en V
14.8. Configuraciones de motores opuestas
14.9. Balanceo de motores multicilíndricos
Balanceo secundario en motores de cuatro cilindros en línea
Motor de dos cilindros perfectamente balanceado
CAPÍTULO 15. DINÁMICA DE LEVAS
15.0. Introducción
15.1. Análisis de fuerzas dinámicas del sistema leva-seguidor con cierre de fuerza
Respuesta no amortiguada
Respuesta amortiguada
15.2. Resonancia
15.3. Análisis de fuerzas cinetostáticas del sistema seguidor-leva con cierre de fuerza
15.4. Análisis de fuerzas cinetostáticas del sistema de leva-seguidor con cierre de forma
15.5. Par de torsión cinetostático en un árbol de levas
15.6. Medición de fuerzas dinámicas y aceleraciones
15.7. Consideraciones prácticas
CAPÍTULO 16. DISEÑO DE INGENIERÍA
16.0. Introducción
16.1. Estudio de un caso de diseño
APÉNDICE A. PROGRAMAS DE COMPUTADORA
A.0. Introducción
A.1. Información general
A.2. Operación general de los programas
A.3. Programa FOURBAR
A.4. Programa FIVEBAR
A.5. Programa SIXBAR
A.6. Programa SLIDER
A.7. Programa DYNACAM
A.8. Programa ENGINE
A.9. Programa MATRIX
Apéndice B. Propiedades de materiales
Apéndice C. Propiedades geométricas
Apéndice D. Características de resortes
Apéndice E. Atlas de curvas de acopiador para mecanismos de cinco barras engranados
Apéndice F. Respuestas de problemas seleccionados