Este documento describe las levas, elementos mecánicos que permiten transformar un movimiento circular en rectilíneo. Explica que las levas suelen tener forma ovoide y que su forma depende del movimiento deseado. También clasifica las levas según su naturaleza y geometría. Finalmente, analiza el perfil de las levas y cómo este debe diseñarse para evitar golpes y vibraciones excesivas cuando se transmite el movimiento al seguidor.

1. Perfil de Levas
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA
EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN – VALENCIA
Autor:
Robert Jesús Brizuela
Profesora:
Elisa Semidey
Domingo, 23 Agosto de 2020

2. Leva
La leva es un elemento mecánico que permite la transformación de
un movimiento circular a un movimiento rectilíneo mediante el contacto directo a
un seguidor.
En ingeniería mecánica, está sujeta a un eje por un punto que no es su
centro geométrico, sino un alzado de centro. El giro del eje hace que el perfil o
contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte con una pieza conocida
como seguidor. En la mayoría de los casos es de forma ovoide.
La forma de una leva depende
del tipo de movimiento que se desea
que imprima en el seguidor.
Ejemplos: árbol de levas del motor de
combustión interna, programador
de lavadoras, etc.
Las levas se pueden clasificar en
función de su naturaleza. Hay levas
de revolución, de traslación,
desmodrómicas (las que realizan una
acción de doble efecto).
Leva de Disco.

3. Tipos de Levas
En el primer caso, la leva se llama de
primera clase y actúa sobre un taqué; en el
segundo caso, se denomina de segunda clase y
manda directamente un balancín. Generalmente,
la leva está constituida por una sección no
circular cuyos bordes están en contacto con un
órgano móvil (taqué o balancín).
La leva tiene numerosas aplicaciones en los
automóviles, como por ejemplo: en el
accionamiento de la bomba de gasolina, en el del
ruptor del delco, en la regulación de los juegos
en los frenos de tambor y en el mando de los
tambores cuando se acciona el freno de mano.
Sin embargo, la aplicación principal y más
conocida es la del mando de las válvulas de los
motores de 4 tiempos.

4. Diagrama de Desplazamiento.
Diagramas de desplazamientos:
El movimiento del palpador o rodillo, al recorrer una trayectoria obligada, es
prefijado por el tipo de perfil de la leva que se adopte, es decir, la ley del movimiento
viene dada por el perfil de la leva.
Al representar la ley de desplazamiento gráficamente en un sistema de
coordenadas, colocando la variable independiente en el eje de las abscisas y la
variable dependiente en el eje de las ordenadas, se obtiene el diagrama de
desplazamiento.
En el diagrama de desplazamientos, se representan el desplazamiento angular
o lineal del palpador (eje de ordenadas) en función del desplazamiento angular o
lineal de la leva (eje de abscisas).
A partir del diagrama de desplazamientos, se determina el perfil de la leva:
• Teórico.
• Real (Considerando el radio del rodillo).

5. CLASIFICACIÓN DE LAS LEVAS Y PALPADORES
Clasificación según la geometría de la leva.
Clasificación según la geometría del
extremo del palpador.
Clasificación de las levas atendiendo
a la forma del extremo del palpador:
1. a, g) Palpador de rodillo.
2. d) P. de cara plana inclinado.
3. b, j) Palpador puntual.
4. e) P. de cara curva simétrico.
5. c, h) P. plano o de cara plana resto.
6. f, i) P. de cara curva assimétrico.
Clasificación de las levas atendiendo
a la forma de estas:
a) De rotación o de disco.
b) De translación o de cuña.
c) Espacial cilíndrica.
d) Espacial glóbica.
f) Espacial frontal cilíndrica.
e) Espacial frontal esférica.

6. Análisis del Perfil de una
leva.
Para ilustrar los problemas dinámicos del proyecto
de una leva es necesario definir las características
geométricas de su perfil. Este depende del movimiento
que se quiera realizar. Tal movimiento viene definido por
la ley de la elevación en función del tiempo, o sea de la
sección de traslación obtenida representando en
ordenadas los desplazamientos del taqué y en abscisas
los ángulos.
En el perfil de la leva así realizado, se distingue una
parte en que la distancia entre el elemento transmisor y el
eje de rotación de la leva es variable (fase activa del
movimiento), y otra en que permanece invariable (fase de
reposo).
La fase activa del movimiento se obtiene con dos
trazos curvilíneos, tangentes al círculo de base, llamados
flancos de leva, a los cuales corresponden los períodos
de apertura y cierre de la válvula, y con un trazo
curvilíneo que rodea los dos flancos, llamado cúspide o
cabeza de la leva, que corresponde a la máxima apertura
de la válvula.
La fase de reposo, correspondiente al período de
cierre de la válvula, se obtiene con un trazo circular
perteneciente al círculo de base, dejando un pequeño
juego entre la leva y el taqué, para permitir las

7. Dada la presencia del juego, no se puede saber con exactitud el punto en que
se producirá el contacto entre la leva y el taqué y, por tanto, no es posible realizar un
perfil que evite toda posibilidad de choque (tangente horizontal). Esto se remedia
enlazando el círculo reducido con el flanco mediante una rampa de acercamiento, de
manera que el choque con el taqué o balancín se produzca a una velocidad
constante (x 0,5 m/s).
El perfil de la leva es el elemento que requiere mayor atención: no debe provocar
excesivas aceleraciones del taqué y mucho menos golpes entre la leva y el taqué.
Es una buena norma proyectar la leva partiendo del diagrama de aceleraciones de la
válvula que se intenta realizar. Para un buen funcionamiento, los distintos diagramas
deben ser particularmente «suaves», y esta característica puede ser medida
correctamente examinando el diagrama de aceleraciones. En general, se ha de
actuar de manera que se obtenga una aceleración negativa menor que la positiva,
puesto que la aceleración negativa determina el despegue del taqué de la leva; esta
separación es contrarrestada por la acción del muelle. La aceleración positiva resulta
menos importante, puesto que, mientras tanto, va aumentando la presión de
contacto entre la leva y el taqué. Normalmente, los límites de aceleración respetados
para las aceleraciones son: aceleraciones positivas, < 100 mm/s2, y aceleraciones
negativas, < 16 mm/s2. La discontinuidad en el diagrama de velocidades con que es
movido el taqué provoca golpes.

8. La transmisión del movimiento al taqué o al
balancín viene siempre acompañada de vibraciones
que, a regímenes de rotación elevados, adquieren
especial importancia, puesto que alteran
profundamente la ley del movimiento y pueden
provocar roturas de válvulas, muelles, balancines,
etc. Los ruidos durante el funcionamiento
constituyen un índice de tales vibraciones.
Generalmente, las levas se construyen
de acero de cementación, cementado y templado, o
de fundición esferoidal templada por inducción;
sometiéndolas después a un rectificado.
Un tiempo atrás, las levas se fabricaban por
separado y se montaban en el árbol de distribución
con pasadores transversales.
Para un buen funcionamiento se debe
asegurar una perfecta lubricación. Los daños que se
pueden originar son: abrasión, pitting, desgarre y
estriado.
Finalmente, cabe indicar que han sido
estudiados numerosos sistemas de distribución que
prevén el empleo de levas con puesta a punto o
desfase variable, a fin de ampliar el campo de
funcionamiento del motor aplanando la curva del par
motor. (* Distribución.)