En este tema se presentan diferentes tipos de unión utilizadas en el diseño mecánico: uniones soldadas, pegadas, atornilladas y por presión. Para cada tipo se estudia el estado tensional que se produce, la resistencia que ofrece a la separación o la capacidad de transmisión de potencia, así como su comportamiento ante cargas estáticas o de fatiga.

CAPÍTULO 20 – Uniones soldadas

CAPÍTULO 21 – Uniones pegadas

CAPÍTULO 22 – Uniones atornilladas

CAPÍTULO 23 – Otras uniones

En este tema se presentan los distintos tipos de resortes más comunes en máquinas, con especial incidencia en los resortes helicoidales. Aunque, como es evidente, los resortes siempre trabajan con cargas variables en el tiempo –es decir, cargas de fatiga– se desarrollan tanto los modelos de cálculo estático, frente al fallo por fluencia, como los de cálculo a fatiga. Igualmente, se establecen los métodos de cálculo de la rigidez –o constante elástica– del resorte, fundamental en el diseño de este tipo de elementos. Para el caso de resortes de tracción y compresión, se estudian también el riesgo de pandeo y las frecuencias críticas de vibración.

CAPÍTULO 24 – Resortes helicoidales de tracción y compresión

CAPÍTULO 25 – Otros resortes

Este tema comprende el estudio y cálculo de engranajes cilíndricos, tanto rectos como helicoidales, de perfil de evolvente. Se presenta un estudio detallado de su geometría, obtenida a partir de la geometría de la herramienta de tallado –cremallera de flancos rectos– y las condiciones de generación. A partir de esa geometría y mediante la aplicación de modelos elásticos sencillos –la ecuación de Hertz para la tensión de contacto y la ecuación de Navier para la tensión de flexión–, se desarrollan los modelos de cálculo a presión superficial y a rotura en la base de acuerdo con la norma ISO 6336, adoptada en España.

CAPÍTULO 26 – Tallado de ruedas dentadas de perfil de evolvente

CAPÍTULO 27 – Engrane de ruedas de perfil de evolvente

CAPÍTULO 28 – Cálculo a presión superficial de engranajes cilíndricos

CAPÍTULO 29 – Cálculo a flexión de engranajes cilíndricos

Se estudian en este tema los engranajes cónicos, que transmiten potencia entre ejes que se cortan. Se presenta la geometría del engranaje cilíndrico equivalente, basada en la construcción de Tredgold, a la cual la norma ISO 10300 aplica los modelos de elásticos habituales –Hertz y Navier– para el cálculo resistente, de modo similar a como la norma ISO 6336 hace para engranajes cilíndricos.

CAPÍTULO 30 – Generalidades sobre el cálculo de engranajes cónicos

CAPÍTULO 31 – Cálculo a presión superficial de engranajes cónicos

CAPÍTULO 32 – Cálculo a flexión de engranajes cónicos

En este tema se presenta el modelo de lubricación entre dientes de engranajes, de acuerdo con la teoría de lubricación elastohidrodinámica, que tiene en cuenta simultáneamente el régimen de lubricación hidrodinámica del lubricante y la teoría de Hertz del contacto entre sólidos. A partir de ella se propone un método para la estimación del desgaste, y se describen procedimientos para la estimación del coeficiente de fricción. Con dichos modelos de coeficiente de fricción se evalúan las pérdidas por deslizamiento y se desarrolla un modelo simplificado para el cálculo del rendimiento.

CAPÍTULO 33 – Lubricación de engranajes

CAPÍTULO 34 – Rendimiento de engranajes

En este tema se presentan los diferentes tipos de transmisiones por correas y poleas: correas planas, redondas, trapezoidales y dentadas. Cada una de ellas presenta singularidades en su mecanismo de transmisión de potencia, en sus causas de fallo y en sus métodos de cálculo y selección; así como en sus características funcionales de uniformidad en la transmisión, capacidad de potencia y posibles configuraciones. En cada caso se presentan los métodos de cálculo y selección, y se discuten los ámbitos de aplicación más adecuados según los rangos de velocidad, distancia y carga.

CAPÍTULO 35 – Correas planas y redondas

CAPÍTULO 36 – Bandas trapezoidales y dentadas

En este tema se estudian las transmisiones por cadena de rodillos y por cables metálicos. Para cada una de ellas se presentan sus características geométricas y de funcionamiento, sus campos de aplicación, y sus procedimientos de selección y de cálculo de la capacidad de transmisión.

CAPÍTULO 37 – Cadenas de rodillos

CAPÍTULO 38 – Cables de transmisión

Este tema está dedicado a las transmisiones por tornillos de potencia y por ruedas de fricción. Se presenta de forma sencilla el cálculo de los pares y las potencias transmitidas.

CAPÍTULO 39 – Tornillos de transmisión de potencia

CAPÍTULO 40 – Ruedas de fricción