El documento describe el proceso de diseño de sistemas de levas y seguidores. Explica que primero se debe seleccionar el tipo de movimiento y forma de la leva y seguidor, considerando factores geométricos, dinámicos, ambientales y económicos. Luego se define el diagrama de desplazamiento del seguidor y las dimensiones exactas del perfil de la leva. Finalmente, se verifican varios aspectos y se realizan ajustes si es necesario. Como ejemplo, se presenta el diseño de una leva donde el seg

1. República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular para la Educación.
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
San Cristóbal – Estado Táchira.
Anggie Rosibel Chacón Prato
C.I: 27.461.441
DISEÑO INDUSTRIAL
San Cristóbal febrero 2021

2. Los movimientos generados mediante sistemas leva-seguidor se emplean en numerosas
aplicaciones. En general, el diseñador se encontrará con especificaciones concretas en determinados
puntos aunque en ocasiones también puede encontrarse con otro tipo de exigencias que deberán
verificarse durante tramos concretos del recorrido. El proceso de diseño consta de diversas etapas:
Se deben seleccionar el tipo de movimiento y la forma de la leva y seguidor.
Consideraciones básicas:
- Geométricas:
• Tipo de salida que se desea (rotación/traslación).
• Distancia entre ejes de salida de leva y seguidor.
• Espacio disponible.
- Dinámicas:
• Velocidad angular de la leva.
• Cargas transmitidas.
• Masas en movimiento.
- Ambientales:
• Condiciones ambientales de operación.
• Exigencias de operación (ruido, limpieza).
- Económicas:
• Coste de fabricación.
• Coste de mantenimiento.
• Simplicidad: Siempre es un factor determinante en la selección.
Una vez seleccionado el tipo de leva y seguidor, el siguiente paso es definir el movimiento del
seguidor. Se pueden dar distintas situaciones:
- Especificaciones puntuales: Situar el seguidor en una serie de posiciones.
• El diseñador debe definir la forma de la curva que enlaza los distintos puntos.
• Dado que el sistema leva-seguidor es un sistema mecánico, se debe resaltar la importancia de las
condiciones dinámicas de operación.
• Es preciso considerar que, además de la función de desplazamiento, hay que considerar sus
derivadas: velocidad, aceleración (esfuerzos) e incluso la sobreaceleración (impactos o vibraciones).

3. - Especificaciones continuas: Seguir una función especificada.
• El diseñador debe verificar la idoneidad de la función objetivo.
• Se propondrán modificaciones cuando sea necesario (aproximaciones).
Una vez definido el diagrama de desplazamiento, se deben definir las dimensiones exactas
del perfil de la leva. No se trata simplemente de generar el perfil de la leva directamente (sólo es
posible en el caso de seguidor puntual con traslación).
Pueden existir interferencias de porciones del seguidor (rodillo o pie plano) adyacentes a la
zona de contacto con porciones adyacentes de la superficie de la leva.
Posibilidades:
• Síntesis gráfica.
• Síntesis analítica.
Una vez definido el perfil de la leva se debe verificar una serie de aspectos que pueden
condicionar su validez:
• Ángulos de presión inaceptables.
• Incapacidad del seguidor para “seguir” el perfil de la leva debido a condiciones locales de
curvatura.
• Resorte de retorno excesivamente grande.
• Dimensiones del conjunto excesivas.
El diseñador debe actuar sobre ciertos parámetros:
• Diámetro del círculo base.
• Excentricidad (para seguidores de traslación).
• Posiciones de la articulación del seguidor (para seguidores oscilantes).
• Longitud del brazo del seguidor.
• Radio del rodillo del seguidor.
En ciertos casos no es suficiente la modificación de los parámetros anteriores, siendo
necesario recurrir incluso a la modificación del diagrama de desplazamientos o a la selección de
otro tipo de conjunto leva-seguidor.

4. Se desea diseñar una leva en el que el seguidor tenga un reposo desde la posición inicial durante
40° de rotación de la leva. En el movimiento de ascenso durante 150° de rotación de la leva, se debe
tener un movimiento con velocidad constante durante 20 mm de elevación. Considerar que la primera
parte del tramo de no velocidad constante tiene 5 mm de subida. Finalizado el movimiento de
ascenso, se requiere un detenimiento del seguidor durante 50° de rotación de la leva. El descenso
se requiere un movimiento de descenso inicial de 18 mm durante 40° de rotación de la leva, seguido
de un detenimiento durante 40° de rotación de la leva, finalmente se tiene el descenso de 15 mm en
los 40° de rotación restantes de la leva. Elegir los movimientos principales requeridos del seguidor en
función de la rotación de la leva.
Se requiere elegir los movimientos adecuados para presentar continuidad de la ley de
desplazamiento hasta la segunda derivada. Determine los intervalos de las tres fases del movimiento
de ascenso para garantizar la continuidad. Si la velocidad angular de la leva es ωL = 30 rad/s,
determine las velocidades y aceleraciones máximas del seguidor.

9. Una leva de placa con seguidor de movimiento alternativo y cara plana
debe tener el mismo movimiento que el mencionado en el problema 3. El radio
del circulo primario será de 1.5 pulg. y la leva girara en sentido contrario al
movimiento de las manecillas del reloj. Constrúyase el diagrama de
desplazamientos y el perfil de la leva, dándole al vástago del seguidor una
excentricidad de 0.75 pulg. en la dirección que reduce el esfuerzo de flexión en
el seguidor durante la subida.
Para su construcción prolongamos las rectas tangentes en el circulo de excentricidad la
medida tomada del grafico de desplazamientos. En el extremo dibujamos rectas perpendiculares.
Y construimos la curva del perfil de leva teniendo en cuenta que es tangente en todo momento a
estas rectas por el interior.

10. El momento que sufre el seguidor es menor por la derecha que por la izquierda como podemos ver en
estos dibujos para un giro de 90o. Luego la excentricidad esta bien situada para reducir el momento flector
durante la subida en un giro de la leva contrario a las agujas de un reloj.
Para un seguidor de rodillo el perfil de leva para el mismo diagrama de desplazamientos seria el
siguiente.

11. Si determinamos la anchura mínima de la cara utilizando 0,1 pulg. de holgura en cada extremo, y el radio
mínimo de curvatura para la leva descrita en el ejercicio anterior. El gráfico de un movimiento armónico simple
es el siguiente.

12. • Sánchez-Elías Burstein, Fernando. Análisis, diseño y fabricación de una leva industrial mediante
técnicas avanzadas de manufactura. Universidad de Piura. Perú, 2009.
• http://ocw.uc3m.es/ingenieria-mecanica/teoria-de-maquinas/practicas-1/p7.pdf