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1. MECANISMOS
Y RESORTES
Elementos de Máquinas

2. RESORTES
¿Qué
son?
Tipos
Compresión
Tracción
Torsión

3. Graficado en SolidWorks
(Vista isométrica SE)
Graficado en AutoCAD (2020)
(Vista isométrica SE)

4. Datos obtenidos del enunciado:
De (Diámetro externo) = 1 pulg
N (Total de espiras, o revoluciones) = 10 espiras
LL (Longitud libre) = 2.5 pulg
Datos asumidos para el diseño:
P (Fuerza) = 7 lbs
Resorte de extremos planos
Resorte de espiras abiertas (de compresión)
Alambre para instrumentos musicales,
de acero ASTM A228, núm. 33
DISEÑO DE UN RESORTE

5. De = 1 pulg
N = 10
LL = 2.5 pulg
P = 7 lbs
Para hallar Dw,
entramos en la tabla 19-
2 y buscamos un calibre
adecuado a nuestro
diseño. En este caso, se
eligió el calibre para
alambre de
instrumentos musicales
correspondiente al núm.
33: 0.095.
Dw = 0.095 pulg
De = Dm + Dw
Dm = De – Dw
Dm = (1 – 0.095) pulg
Dm = 0.905 pulg
C =
Dm
Dw
C =
0.905
0.095
C = 9.526
Dado que C es un valor cercano a 9, se sabe que
el diámetro del alambre del resorte es
adecuado.

6. De = 1 pulg
N = 10
LL = 2.5 pulg
P = 7 lbs
Dw = 0.095 pulg
Dm = 0.905 pulg
C = 9.526
Factor de Wahl
KH=
4C−1
4C−4
−
0,615
C
KH=
4(9.526)−1
4(9.526)−4
−
0,615
9.526
KH= 1.153
El coeficiente KH de Wahl corrige dos cosas:
1) La concentración de tensiones debido a la
curvatura de las fibras más interiores del resorte.
2) La tensión de corte pura debido a la carga axial F.
Deflexión
θ =
8PC3Na
HDw
θ =
(8) 7 (9.526)3(10)
(11,85×106)(0.095)
θ = 0.430 pulg
Ya que se asumió que era un resorte de extremos
planos, entonces el número de espiras totales es igual
al de espiras activas, es decir: N = Na

7. De = 1 pulg
N = 10
LL = 2.5 pulg
P = 7 lbs
Dw = 0.095 pulg
Dm = 0.905 pulg
C = 9.526
KH= 1.153
θ = 0.430 pulg
Esfuerzo cortante
τ =
8KPC
πDw2
τ =
(8)(1.153)(7)(9.526)
π(0.095)2
τ = 21693.56 psi
τ = 21.69 Ksi
Longitud de operación
Lo = LL− θ
Lo =( 2.5 − 0.430)
Lo = 2.07 pulg
Longitud comprimida
Ls = NDw
Ls = (10)(0.095)
Ls =0.95 pulg
Constante del resorte
k =
Fo
LL− Lo
k =
7
2.5−0.95
k = 4.516 lbs
pulg
Fuerza de cierre
Fs = K(LL− Ls)
Fs = 4.516(2.5−0.95)
Fs = 6.9998 lbs

8. De = 1 pulg
N = 10
LL = 2.5 pulg
P = 7 lbs
Dw = 0.095 pulg
Dm = 0.905 pulg
C = 9.526
KH= 1.153
θ = 0.430 pulg
τ = 21.69 Ksi
Lo = 2.07 pulg
Ls =0.95 pulg
k = 4.516 lbs
pulg
Fs = 6.9998 lbs Relación de esf-fuerzas
Fs
Fo
=
τs
τo
τs =
(6.9998)(21693.56)
7
τs = 21687.36 psi
Al buscar el servicio correspondiente al
resorte en la tabla 19-9, entrando con
Dw y el τs, se encuentra que el resorte
es de servicio severo. Es decir, se somete
a altas cargas con frecuencia.

9. De = 1 pulg
N = 10
LL = 2.5 pulg
P = 7 lbs
Dw = 0.095 pulg
Dm = 0.905 pulg
C = 9.526
KH= 1.153
θ = 0.430 pulg
τ = 21.69 Ksi
Lo = 2.07 pulg
Ls =0.95 pulg
k = 4.516 lbs
pulg
Fs = 6.9998 lbs
τs = 21687.36 psi
Pandeo
LL
Dm
=
2.5
0.905
LL
Dm = 2.762
En la tabla 19-15, entrando con el valor
2.762 y estableciendo la curva A como
punto de corte, se determina que el
resorte sí pandea, ya que no corta con la
curva.
θ
LL
=
0.430
2.5
θ
LL
= 0.172

10. MECANISMOS DE BARRAS ARTICULADAS
Clase I (Mecanismo de manivela): Al menos una barra del mecanismo realiza una rotación
completa.
Clase II (Mecanismo de balancín): Ninguna de las barras de entrada y salida del movimiento
puede realizar una rotación completa, excepto el acoplador.

11. LEY DE GRASHOF
“Si S +L ≤ P + Q, entonces al menos una barra del
mecanismo podrá realizar giros completos.”
S es la longitud de la barra más corta. (12 cm)
L es la longitud de la barra más larga. (24 cm)
P y Q son las longitudes de las otras barras (23,5 y 19,5
cm, respectivamente).

12. MANIVELA BALANCÍN (DE GRASHOF)

14. DOBLE MANIVELA (DE GRASHOF)

17. DOBLE BALANCÍN (DE GRASHOF)

18. DOBLE BALANCÍN (NO GRASHOF)

19. MECANISMOS PLEGABLES (DE GRASHOF)
S + L = P + Q

20. APLICACIONES

22. ¡Gracias!