Este documento presenta información sobre diseño cinemático de levas. Explica que las levas son elementos mecánicos que impulsan a otros elementos llamados seguidores para desarrollar un movimiento específico. Detalla métodos para diseñar levas, incluyendo suponer el movimiento requerido o la forma de la leva, y presenta ecuaciones para calcular velocidad y aceleración en diferentes tipos de levas como armónicas, cicloidales y semi-armónicas.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
PROGRAMA INGENERIA MECANICA
AREA DE TECNOLOGIA
DPTO. DE MEC. Y TECN. DE LA PRODUCCION
COMPLEJO ACADEMICO “PUNTO FIJO”
TEMA N°4
DISEÑO CINEMATICO DE LEVAS
Definición y aplicaciones de levas.
Métodos Básicos para el Diseño de levas.
Diseño Grafico de diferentes tipos de levas.
 Grafica desplazamiento-tiempo.
 Ecuaciones de velocidad y aceleración en levas.
 Diseño Analítico de levas.
 Angulo de presión de la leva.
 Problemas.
PROF. DAVID GUANIPA

2. Las levas son un elemento mecánico muy utilizado desde la revolución
Industrial. Su enorme potencial se centraba en que podían imponer un tipo de
movimiento muy preciso con el simple desarrollo de la ley de la leva (o función
desplazamiento) y su eficacia no ha sido igualada hasta la aparición de la
electrónica y la aplicación de programas de control de los actuadores.
DEFINICIÓN DE LEVAS.

3. Una leva es un elemento mecánico que sirve para impulsar a otro elemento
llamado seguidor, para que desarrolle un movimiento especificado, por contacto
directo. Los Mecanismos de leva y seguidor son sencillos y poco costosos, tienen
pocas piezas móviles y ocupan espacios muy reducidos.
DEFINICIÓN DE LEVAS.

4. NOMENCLATURA DE LEVAS.
 Punto trazador: es el punto de
contacto de un seguidor de punta,
el centro del rodillo del seguidor o
un punto de referencia de un
seguidor plano.
 Perfil de la leva: es la superficie
de la leva a través de la cual se
realiza el contacto con el seguidor .
 Circulo base: es el círculo más
pequeño concéntrico con el eje de
rotación de la leva y tangente al
perfil de la misma.
 Curva de paso: es la trayectoria
del punto trazador .

5. APLICACIONES DE LAS LEVAS.
Su principal utilidad es la automatización de máquinas:
 Máquinas herramientas.
 Envasadoras.
 Programadores de lavadora.
 Control de máquinas de vapor .
 Apertura y cierre de las válvulas de los motores de combustión
interna.
 Cerraduras de levas.
 Torno automático de levas.
 Conmutador de levas.
 Maquinas Textiles.
 Máquinas automáticas y de instrumentos.
 Equipos procesadores de alimentos.
 Prensas para impresión.
 Aparatos y sistemas Fotográficos.
 Etc.

6. APLICACIONES DE LAS LEVAS.

7. METODOS BASICOS PARA EL DISEÑO DE LEVAS.
Se puede diseñar una leva en dos formas:
1.- Suponer el movimiento requerido para el seguidor y diseñar la Leva que
proporcione este movimiento.
2.- Suponer la forma de la leva y determinar las características de
desplazamiento, velocidad y aceleración que generen ese contorno.
Para el diseño de los perfiles de levas se requiere en síntesis definir los
siguientes puntos:
 Características geométricas de la leva, del seguidor y del tipo de
contacto.
 Tipo de movimiento de desplazamiento del seguidor (avance y
retorno).
 Posición del seguidor en cada fase del ciclo de la leva (síntesis de perfil
de la leva).

8. DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.
Leva de disco con seguidor de rodillo con movimiento de traslación

9. DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.
Leva de disco con seguidor de rodillo con movimiento de traslación
excéntrico.

10. DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.
Leva de disco con seguidor de cara plana con movimiento de traslación

11. DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.
Leva de disco con seguidor de rodillo con movimiento de rotación .

12. DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.
Leva de disco con seguidor de cara plana con movimiento de rotación .

13. GRAFICA DESPLAZAMIENTO- TIEMPO
Durante la rotación de la leva a lo largo de un ciclo del movimiento de
entrada, el seguidor ejecuta una serie de eventos:
Subida o avance: en el movimiento el seguidor se aleja del centro de la
leva.
Retorno o descenso: en el movimiento el seguidor se aproxima al centro
de la leva.
Reposo o detención: el seguidor mantiene la distancia al centro de la
leva.
Elevación: es la subida máxima que experimente el seguidor.
Es la representación matemática de la función que relaciona el
desplazamiento del seguidor con la posición angular de la leva, se
denomina diagrama cinemático, y la función recibe el nombre de
función de desplazamiento.

14. GRAFICA DESPLAZAMIENTO- TIEMPO
Tipos de Movimiento:

15. ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS
La velocidad, aceleración y sobreaceleración del seguidor se
determinan directamente conociendo la ley de desplazamiento del
mismo junto a la velocidad, la aceleración y la sobreaceleración
angular de la leva.

16. ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS
Armónico Simple
Subida
Retorno

17. ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS
Cicloidal
Subida
Retorno

18. ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS
Armónico Modificado
Subida
Retorno

19. ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS
Semi-Armónico parte baja
Subida
Retorno

20. ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS
Semi-Armónico parte Alta
Subida
Retorno

21. ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS
Semi-Cicloidal parte Baja
Subida
Retorno

22. ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS
Semi-Cicloidal parte Alta
Subida
Retorno