diseño de máquinas automáticas

 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERÍA APLICADA SILABO P.A. 2012‐I 1. INFORMACION GENERAL ASIGNATURA : DISEÑO DE MÁQUINAS AUTOMÁTICAS CODIGO : MT723 Especialidad
:M6 CONDICION : OBLIGATORIO CREDITOS : 4 TOTAL DE HORAS SEMESTRALES: 70 HORAS TEORICAS : 3 HORAS PRÁCTICAS : 2 SEMESTRE ACADEMICO : 2010‐1 CICLO : 9 nov PROFESOR : ALVAREZ SANCHEZ, HELARD 2 SUMILLA: 2.1 NATURALEZA DE LA ASIGNATURA: La Asignatura es de la especialidad del área de Diseño. 2.2 SINTESIS DEL CONTENIDO Engranes Rectos. Engranes Helicoidales. Engranes Cónicos. Mecanismos de Tornillo Sinfín y Rueda Helicoidal. Tornillo de potencia. Diseño de flechas y ejes. Calculo de rodamientos. 3 OBJETIVOS: 3.1 GENERALES: Los alumnos al finalizar el curso, empleando la metodología del diseño, usando catálogos, normas, códigos y textos y con el apoyo de la computadora para el cálculo y la representación gráfica (uso de programas CAD y programas de Calculo), diseñarán máquinas de uso industrial; identificando una necesidad y planteando una solución adecuada; calculando, dimensionando y/o seleccionando las piezas de las máquinas en forma óptima; elaborando las especificaciones y planos de la máquina. 3.2 ESPECIFICOS: Los alumnos conocerán numerosas técnicas de diseño que le resultarán útiles para diseñar una extensa variedad de elementos o piezas de maquinaria. Asimismo, aprenderá como integrar distintos elementos de maquinaria en un sistema mecánico al considerar las relaciones que se establecen entre todos los elementos, además de las nuevas interacciones con sistemas electronicos. 4 PROGRAMA ANALITICO CALENDARIZADO: UNIDAD TEMÁTICA I: ENGRANES RECTOS SEMANA CONTENIDOS PRIMERA (T) 1.1 Objeto del curso. Geometría de engranes: forma de diente envolvente. Nomenclatura de engranes y características de los dientes de los engranes. PRIMERA (P) 1.2 Trenes de engranes. Generación de involuta en forma analítica. SEGUNDA (T) 1.3 Análisis de fuerzas para engranes rectos. Número de tensión Permisible. Tensiones en los dientes de los engranes. SEGUNDA (P) 1.4 Tensiones en los dientes de los engranes. Selección de material para con base en la tensión por flexión. Visualización por computadora de los esfuerzos. TERCERA (T) 1.5 Resistencia a la corrosión de dientes de engranes. Selección de material para engranes con base en la tensión por el contacto. TERCERA (P) 1.6 Diseño de engranes de talla recta o cilíndricos. Diseño de engranes para el sistema de coeficiente métrico o módulo métrico. Diseño de engranajes asistido por computadora. Primera Práctica Calificada UNIDAD TEMÁTICA II: ENGRANES HELICOIDALES. SEMANA CONTENIDOS CUARTA (T) 2.1 Geometría de engranes helicoidales y análisis de fuerzas. CUARTA (P) 2.2 Tensiones en los dientes de engranes helicoidales. Resistencia a la corrosión para dientes de engranes helicoidales. QUINTA (T) 2.3 Diseño de engranes helicoidales. Diseño de engranes para el sistema de coeficiente métrico o Módulo métrico. QUINTA (P) 2.4 Diseño de engranes helicoidales asistido por computadora. UNIDAD TEMÁTICA III: ENGRANES CONICOS. SEMANA CONTENIDOS SEXTA (T) 3.1 Geometría de engranes cónicos. Fuerzas en engranes cónicos rectos Fuerza en los cojinetes de los ejes con engranes cónicos. SEXTA (P) 3.2 Momentos de flexión en ejes que llevan engranes cónicos. SEPTIMA (T) 3.3 Diseño de engranes cónicos resistentes a la corrosión. Diseño de engranes cónicos asistido por computadora. Segunda Práctica Calificada SEMANA OCTAVA SEMANA DE EXAMENES PARCIALES UNIDAD TEMÁTICA IV: MECANISMO DE TORNILLO SINFÍN Y RUEDA HELICOIDAL SEMANA CONTENIDOS NOVENA (T) 4.1 Geometría de tornillo sinfín y mecanismo de tornillo sinfín con rueda helicoidal. NOVENA (P) 4.2 Fuerzas, fricción y eficiencia en conjuntos de mecanismos de tornillo sinfín con rueda helicoidal. DECIMA (T) 4.3 Tensiones en los dientes de mecanismos de tornillo sinfín con rueda helicoidal. DECIAMA (P) 4.4 Durabilidad Superficial de impulsores de mecanismos de tornillo sinfín con rueda helicoidal. Geometría típica de conjunto de mecanismos de tornillo sinfín con rueda helicoidal. UNIDAD TEMÁTICA V. DISEÑO DE FLECHAS O EJES SEMANA CONTENIDOS DECIMA PRIMERA Procedimientos de diseño de flechas o ejes. Fuerzas que ejercen el (T) 5.1 elementos de maquinarias sobre flechas o ejes. DECIMA PRIMERA Concentraciones de tensiones en flechas o ejes. (P) 5.2 DECIMA SEGUNDA Tensiones de diseño para flechas o ejes. Flechas y ejes solo en (T) 5.3 flexión y torsión. Tamaños básicos recomendados para flechas o ejes. Ejemplos de diseño adicionales. DECIMA SEGUNDA (P) Tercera Práctica calificada UNIDAD TEMÁTICA VI. RODAMIENTOS SEMANA CONTENIDOS DECIMA TERCERA Descripción de rodamientos. Tipos de rodamientos (T) 6.1 DECIMA TERCERA Modelamiento virtual de rodamientos y simulación. (P) 6.2 DECIMA CUARTA Determinación de cargas y fuerzas, vida útil. (T) 6.3 DECIMA CUARTA Montaje de rodajes con tolerancias (P) 6.4 DECIMA QUINTA Selección de rodamientos. Uso de catálogos virtuales (T) 6.5 DECIMA QUINTA (P) Cuarta práctica calificada SEMANA DECIMA SEXTA 5 METODOLOGIA: TEORIA: El método utilizado será demostrativo‐explicativo. Se utilizarán el sistema multimedia. Adicionalmente utilizaremos la pizarra acrílica. Se hará una exposición de cada tema que consistirá en una combinación de demostraciones rigurosas y razonamientos físicamente intuitivos y se complementará con las normas establecidas como la AGMA para el diseño de engranes, o la ASME utilizada para el diseño de ejes y flechas, y catálogos para la selección del material existente en nuestro país y catálogos para la selección de rodamientos. PRACTICA: Exposiciones de los trabajos de investigación asignados en forma grupal mediante el uso del multimedia y evaluaciones calificadas. Los planos de los trabajos se harán utilizando el solidworks, asi mismo se desarrollara el modelamiento visual para la simulación de movimiento. 6 EVALUCION: Sistema D 7 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: 7.1 BIBLIOGRAFIA BASICA  Robert L. Mott ‐Diseño de Elementos de Máquinas Editorial: PRENTICE HALL México 1996 7.2 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA  Joseph Edward Shigley – Chales R. Mischke ‐Diseño en Ingeniería Mecánica Editorial: McGraw – Hill. México 1999  Robert C. Juvinall ‐ Fundamentos de Diseño para Ingeniería Mecánica. Editorial: Grupo Noriega Editores. México 1999  Aaron D. Deutschman Walter J. Michels Charles E. Wilson ‐Diseño de Máquinas Teoría y práctica. Editorial: CECSA. México 1998  V. M. Faires  ‐Diseño de Elementos de Máquinas. Editorial: Montaner y Simon , S.A. México 1985  William C. Orthwein ‐Diseño de Componentes de Máquinas. Editorial: Compañía Editorial Continental, S.A. de C.V. México 1996  Robert L. Norton ‐Machine Design. Editorial: PRENTICE HALL. México 1996