El documento describe los diferentes tipos de levas y sus características. Una leva es un dispositivo mecánico que transforma un tipo de movimiento en otro. Las levas más comunes incluyen levas de disco, cilíndricas, de rodillo y de traslación. El documento también explica conceptos como el árbol de levas, seguidores, y métodos para diseñar levas como el diseño gráfico y analítico.

2.  Es uno de los mecanismos más antiguos
conocidos ya por Herón de Alejandría (siglo
I a.C.) y constituye uno de los dispositivos
básicos de la mecánica. Transforma un
movimiento lineal alternativo o giratorio en
otro lineal o giratorio, ambos alternativos.
El movimiento motriz, normalmente
giratorio, lo efectúa la leva, que posee un
determinado perfil, y el seguidor, en
contacto permanente con ésta, reproduce
linealmente el contorno de la leva.

3.  Aprovechando estas características de
las levas se ha estudiado y diseñado,
posteriormente fabricado diversas
aplicaciones industriales. Tal estudio y
surgimiento de nuevas aplicaciones de
levas no cesa, actualmente se pueden
observar su aplicación en los frenos de
levas entre otros con control
automatizado.

4.  Dispositivo para transformar un tipo de
movimiento a otro.
 Una leva es un elemento mecánico
hecho de algún material (madera,
metal, plástico, etc.) que va sujeto a un
eje y tiene un contorno con forma
especial. De este modo, el giro del eje
hace que el perfil o contorno de la leva
toque, mueva, empuje o conecte una
pieza conocida como seguidor.

5.  El movimiento de la leva (normalmente
rotación) se transforma en oscilación,
traslación o ambas del seguidor.
 Aún cuando una leva se puede diseñar
para generación de movimiento,
trayectoria o de función, la mayoría de
las aplicaciones utilizan la leva y el
seguidor para generación de función.

8.  Levas de disco
En este tipo de leva, el perfil está tallado en
un disco montado sobre un eje giratorio (árbol
de levas). El pulsador puede ser un vástago
que se desplaza verticalmente en línea recta
y que termina en un disco que está en
contacto con la leva. El pulsador suele estar
comprimido por un muelle para mantener el
contacto con la leva .

9.  Levas cilíndricas
Se trata de un cilindro que gira alrededor
de un eje y en el que la varilla se apoya en
una de las caras no planas. El punto P se
ve así obligado a seguir la trayectoria
condicionado por la distinta longitud de las
generatrices.
 Levas de rodillo
En ésta, la leva roza contra un rodillo, que
gira disminuyendo el rozamiento contra la
leva.

10.  Levas de traslación
El contorno o forma de la leva de traslación se
determina por el movimiento especifico del
seguidor. Este tipo de leva es la forma básica,
puesto que todas las superficies uniformes o, más
frecuentemente, con inclinaciones variables. La
desventaja de estas levas, es que se obtiene el
mismo movimiento en el orden inverso durante el
movimiento de retorno; esto se puede evitar si
envolvemos la cuña alrededor del círculo para
formas una leva de disco.

11.  Levas de ranura
El perfil (o ranura) que define el movimiento está tallado en
un disco giratorio. El pulsador o elemento guiado termina en
un rodillo que se mueve de arriba hacia abajo siguiendo el
perfil de la ranura practicada en el disco. En las figuras se
observa que el movimiento del pulsador se puede modificar
con facilidad para obtener una secuencia deseada
cambiando la forma del perfil de la leva
 Levas de glóbicas.
Aquellas que, con una forma teórica, giran
alrededor de un eje y sobre cuya superficie se han
practicado unas ranuras que sirven de guías al otro
miembro. El contacto entre la leva y la varilla (
puede asegurarse mediante cierres de forma o de
fuerza.

12.  Levas de tambor
La leva cilíndrica o de tambor en la que el palpador es un rodillo
que se desplaza a lo largo de una ranura tallada en un cilindro
concéntrico con el eje de la leva cilíndrica.
 Características de las levas
 Círculo base: Círculo más pequeño tangente a
la superficie de la leva.
 Punto trazador: Centro del seguidor que genera
la curva de paso o “pitch curve”.
 Punto de paso: Localización del máximo ángulo
de presión en la curva.
 Círculo de paso: tiene un radio desde el centro
del eje de la leva al punto de paso.

13.  Círculo primo: Círculo más pequeño desde el
centro del eje de la leva tangente a la curva de
paso (trayectoria generada por el punto
trazador relativa a la leva).
 Ángulo de presión: El ángulo en cualquier punto
entre la normal a la curva de paso y la dirección
instantánea del movimiento del seguidor.
Representa la inclinación de la leva.

14.  Definición de seguidores
 Un seguidor de levas, es un rodamiento compacto con
alta rigidez que tiene leva y se congregan los rodillos y
la jaula en un anillo exterior espeso.
Un caso a resaltar es que todos los seguidores de levas
de JNS tienen una serie de tipos de acero inoxidable.
TIPO:CF, CF..M, CF..V, CF..VM, CF..A, CF..B, CF..MA,
CF..MB, CFH, CFH..M, CFT, CFT..M, CFS.. A, CFS..VA,
CFS.. MA, CFS.. VMA

15.  SEGUIDORES PLANOS.
 SEGUIDORES DE RODILLOS.
 SEGUIDORES DE PUNTOS.

16.  ARBOL DE LEVAS
 En consecuencia, un árbol de levas es un
mecanismo formado por un eje en el que se
colocan distintas levas, que pueden tener distintas
formas y tamaños y estar orientadas de diferente
manera, siendo un programador mecánico. Los
usos de los árboles de levas son muy variados, ya
antes presentados, aunque su aplicación más
desarrollada es la relacionada con los motores de
combustión interna.
 Por lo general se fabrican siempre mediante un
proceso de forja, y luego suelen someterse a
acabados superficiales como cementados, para
endurecer la superficie del árbol, pero no su
núcleo.

17.  Consiste en una barra cilíndrica que recorre la
longitud del flanco de los cilindros con una serie de
levas sobresaliendo de él, una por cada válvula de
motor. Las levas fuerzan a las válvulas a abrirse por
una presión ejercida por la leva mientras el árbol
rota. Este giro es producido porque el árbol de levas
está conectado con el cigüeñal, que es el eje motriz
que sale del motor. La conexión entre cigüeñal y
árbol de levas se puede realizar directamente
mediante un mecanismo de engranajes o
indirectamente mediante una correa o cadena,
conocida como correa de distribución.

18.  La representación matemática de la función
que relaciona el desplazamiento del
seguidor con la posición angular de la leva,
se denomina diagrama cine mático, y la
función recibe el nombre de función de
desplazamiento. Por otra parte, el
desplazamiento del seguidor, como se
comentó con anterioridad, puede ser tanto
lineal como angular.
 Durante un ciclo completo de la leva se
distinguen cuatro diferentes fases:

19.  Accionamiento: El desplazamiento del
seguidor varía desde cero a un valor máximo.

 Reposo: Periodo en el que es mantenido el
máximo desplazamiento.

 Retorno: El desplazamiento del seguidor
disminuye del máximo valor alcanzado durante
el accionamiento (y mantenido en reposo) a
cero.

 Reposo: Es un segundo reposo en el que el
valor del desplazamiento se mantiene nulo.

20. 
20)(:Reposo-
)()(:Retorno-
AA)(:Reposo-
AA0)()(:ntoAccionamie-
3
323
21
11




AAAf
AAAAfAf
ALAf
AfAf

21.  Pueden darse casos, como el mostrado en
la figura, en los que el reposo es nulo,
haciendo coincidir los puntos A1 y A2.


22.  Tanto la función de accionamiento, como la de
retorno, representan el movimiento físico del
seguidor, por lo tanto deben ser continuas y
derivables; además para lograr una transición
continua a los reposos adyacentes sus
derivadas deben ser cero al final de sus
respectivos intervalos.
 Si denotamos por H(A) la posición del
seguidor:
cteAfAH  )()(

23.  La velocidad del seguidor se obtendrá
derivando respecto al tiempo:
(2))()(
)(
)(
0)(
)(
AAfAH
dt
dA
dA
Adf
AH
Af
dt
d
dt
AdH





Derivando de nuevo se obtendrá la aceleración:
(3))()()( 2
AfAAfAAH  

24.  Sólo se hará una breve introducción al
diseño gráfico de levas, pues es un método
que está quedando en desuso pero, por otra
parte, es muy intuitivo y sirve para ver de
forma clara la relación existente entre la
función de desplazamiento y el perfil de leva.
 Antes de acometer el diseño de levas
utilizando técnicas gráficas se definirán una
serie de conceptos que serán de uso común
en el mismo

25.  Perfil de leva: Es la parte de la superficie de la
leva que hace contacto con el seguidor
 Círculo base: Es el círculo más pequeño que,
estando centrado en el eje de rotación de la
leva, es tangente al perfil de la misma.
 Curva primitiva: Es la curva cerrada descrita
por el punto de trazo. Dicho punto se
considerará el eje de rotación del rodillo si el
seguidor es de rodillo.
 Círculo primitivo: Es el círculo más pequeño
que estando centrado en el eje de rotación de
la leva es tangente a la curva primitiva.

27.  Leva con seguidor de traslación de cara
plana.
 Como se comentó anteriormente el diagrama
de desplazamiento, y su representación gráfica,
es la base para el diseño de levas con métodos
gráficos.

28.  Para acometer el diseño de la leva se divide, en
el diagrama de desplazamiento, el ciclo de la
leva en tantos intervalos como sea posible
(cuantos más intervalos, más precisión se
logrará al generar el perfil de la leva.
 Se supondrá a priori conocido el radio del círculo base,
por tanto la mínima distancia desde la cara del seguidor
al perfil de la leva será dicho radio, que se
corresponderá con el reposo en el punto muerto inferior.
Para las demás posiciones, el seguidor se habrá
desplazado una longitud adicional que puede ser
extraída del diagrama cinemático y llevada a cada uno
de los radios correspondientes trazados por el centro
de giro de la leva.

29.  Si se supone que la leva no gira, pero si lo
hace el seguidor alrededor de la misma, el
movimiento relativo entre la leva y el
seguidor no habrá variado (método de
inversión cinemática), por lo tanto si por el
extremo de las distancias marcadas sobre
los radios se trazan perpendiculares a los
mismos, estos representarán las diferentes
posiciones de la cara del seguidor en su
rotación alrededor de la leva y por este
motivo la curva tangente a las diferentes
posiciones de la cara del seguidor será el
perfil de leva buscado.

30.  DISEÑO ANALITICO DE LEVAS:
 Cuando se habla de diseño analítico de
levas, se hace referencia a un proceso
analítico por medio del cual se determinará
el perfil de una leva suponiendo conocida su
función de desplazamiento. Este apartado
tratará el diseño de levas con varios tipos de
seguidores utilizando métodos analíticos.

31.  Diseño de levas con seguidor de traslación
de cara plana.
 Se supondrá una leva como la mostrada en la
siguiente figura; el eje de rotación de la misma
es el punto O, y el ángulo de rotación de la leva
A medido desde una línea que permanece
estacionaria (y paralela a la dirección de
traslación del seguidor) a la línea OM. La línea
OM se denomina línea de referencia del
cuerpo (la leva en el presente caso) y se
mueve con la leva.
 El desplazamiento del seguidor vendrá dado
por la expresión

32.  f(A): es la función de desplazamiento
elegida.
 Ro: es el radio del círculo base.
   AfRAH O 

33.  Teniendo en cuenta que C y A difieren en una
constante (dC/dA=1 ):
 Sustituyendo en la segunda ecuación planteada
de posición:
 
   
 
   CRf
dA
dD
C
dA
dC
Rf
dA
dD
CA
A
CA
A
cos
cos


   
    (10)AAO
AAO
ffR
ffR





34.  Radio de curvatura.
 La ecuación (10) proporciona una expresión para
evaluar el radio de curvatura en cualquier
 punto del perfil, una vez conocido el radio base
Radio del círculo base
La ecuación (10) puede ser utilizada para
calcular el radio base Ro una vez determinado
el radio de curvatura, para ello se utilizará la
ecuación de las tensiones de contacto. Una
vez determinado ρ, se calculará el radio base
mínimo mediante

35.  1.- http://aormetalmecanica.blogspot.mx/2010/02/levas.html AUTOR: PROF A.O.R 2 DE
FEB DEL 2010. CONSULTADA : 12 DE MARZO DEL 2014.
 2.- http://analisisdemecanismos.mex.tl/492189_3-1-Nomenclatura-clasificacion-y-
aplicacion-de-levas-y-seguidores.html AUTOR: XAVIER LYPN DESIGN 3 DE SEP DEL
2014. CONSULTADA: 12 DE MARZO DEL 2014.
 3.- http://es.scribd.com/doc/157122143/Mecanismos-Verano-2 AUTOR: FREEMAN
GORDON JULIO 31 DE DIC DEL 2013. CONSULTADA: 13 DE MARZO DEL 2014.
 4.- http://html.rincondelvago.com/diseno-de-levas.html AUTOR: OSCAR ZANCHES
6 DE ENERO DEL 2012. CONSULTADA: 13 DE MARZO DEL 2014.
 5.- http://demaquinas.blogspot.mx/2008/10/levas_26.html AUTOR:HECTOR ROJAS
26 DE OCTUBRE DEL 2008. CONSULTADA: 13 DE MARZO DEL 2014.
 6.- http://fundamaqi.blogspot.mx/2010/08/fig.html AUTOR:HEIDAMAR MAZA 5 DE
AGOSTO DEL 2010’. CONSULTADA: 13 DE MARZO DEL 2014.
 7. http://www.slideshare.net/iddar_tux/diseo-de-leva AUTOR: SAUL SANCHEZ 21
DE ABRIL 2012’. CONSULTADA: 13 DE MARZO DEL 2014.
 8.- http://es.scribd.com/doc/50664809/Leva-mecanica AUTOR: MOKONA
AKATSUKI 5 DE DIC DEL 2013’. CONSULTADA: 13 DE MARZO DEL 2014.
 9.- http://udofundamento.blogspot.mx/2010/05/tipos-de-levas.html AUTOR: JOSE
MUNGUA 30 DE MAYO DEL 2010. CONSULTADA: 13 DE MARZO DEL 2014.
 10.- http://www.slideshare.net/95060304514/tipos-de-levas-y-seguidores-13661209
AUTOR: KATTY VELA 16 DE JUL DEL 2006 .CONSULTADA: 13 DE MARZO DEL 2014.