Diseño en ingeniería mecánica / Joseph Edward Shigley, Charles R. Mischke.

CONTENIDO
PARTE 1. FUNDAMENTOS
1. Introducción 3
1-1 Significado del término diseño
1-2 Diseño en ingeniería mecánica
1-3 Fases del diseño
1-4 Identificación de necesidades y definición de problemas
1-5 Evaluación y presentación
1-6 Consideraciones de diseño
1-7 Códigos y normas
1-8 Consideraciones de esfuerzo y resistencia
1-9 Factor de seguridad
1-10 Confiabilidad
1-11 Factores económicos
1-12 Seguridad y responsabilidad legal en la fabricación
1-13 Sistemas de unidades
1-14 Reglas para el empleo de las unidades del SI
1-15 Unidades recomendables
2. Esfuerzo 27
2-1 Componentes del esfuerzo
2-2 Círculo de Mohr
2-3 Estados de esfuerzo triaxial
2-4 Esfuerzos uniformemente distribuidos
2·5 Deformación elástica
2-6 Relaciones esfuerzo-deformación
2-7 Equilibrio
2-8 Fuerza cortante y momento f1exionante en vigas
2-9 Funciones de singularidad
2-10 Esfuerzos normales por flexión
2-11 Vigas de sección transversal asimétrica
2-12 Esfuerzos cortantes en vigas
2-13 Esfuerzos cortantes en vigas de sección rectangular
2-14 Torsión
2-15 Concentración del esfuerzo
2-16 Esfuerzos en cilindros
2-17 Anillos rotatorios
2-18 Ajustes a presión y por contracción
2-19 Esfuerzos y deformaciones térmicos
2-20 Elementos curvos en flexión
2-21 Esfuerzos de contacto de Hertz
3. Rigidez y deformación 101
3-1 Módulos y constantes de resortes
3·2 Tensión, compresión y torsión
3-3 Deformación debida a f1exión
3·4 Método del momento de área
3-5 Cálculo de deflexiones por flexiones de singularidad
3-6 Cálculo de deflexiones por integración numérica
3-7 Choque e impacto
3-8 Análisis del impacto
3-9 Energía de deformación
3-10 Teorema de Castigliano
3-11 Problemas estáticamente indeterminados
3-12 Deformación de elementos curvos
3-13 Elementos sometidos a compresión-Generalidades
3-14 Columnas largas con carga central
3-15 Columnas de longitud intermedia con carga central
3-16 Columnas con carga excéntrica
3-17 Puntales o elementos cortos sometidos a compresión
4. Consideraciones estadísticas 161
4-1 Variables aleatorias
4-2 Media aritmética, variancia y desviación estándar
4-3 Procesamiento de datos
4-4 Regresión
4-5 Notación y definiciones
4-6 Distribución normal
4-7 Propagación del error
4-8 Limites y ajustes
4-9 Fijación de dimensiones y tolerancias
4-10 Distribución lognormal
4-11 Distribución de Weibull
4-12 Parámetros de Weibull
4-13 Clasificación por rangos
PARTE 2. PREVENCION DE FALLAS
5. Materiales y sus propiedades 207
5-1 Resistencia estática
5-2 Deformación plástica
5-3 Resistencia y trabajo en frío
5-4 Dureza
5-5 Propiedades ante cargas de impacto
5-6 Efectos de la temperatura
5-7 Sistemas de designación numérica
5-8 Fundición en arena
5-9 Moldeo de cascarón
5-10 Fundición de molde perdido
5-11 Proceso pulvimetalúrgico
5-12 Procesos de trabajo en caliente
5-13 Procesos de trabajo en frío
5-14 Tratamiento térmico del acero
5-15 Aceros aleados y elementos de aleación
5-16 Aceros inoxidables resistentes a la corrosión
5-17 Materiales para fundición
5-18 Metales no férreos
5-19 Materiales plásticos
5-20 Sensibilidad a la muesca (o mella)
5-21 Introducción a la mecánica de las fracturas
5-22 Estado de esfuerzo en una grieta
5-23 Tenacidad a la fractura
5-24 Condiciones de fractura
5-25 Factores de intensidad de esfuerzo
5-26 Agrietamiento por corrosión en esfuerzo continuo
6. Carga constante 261
6-1 Resistencia estática
6-2 Concentración del esfuerzo
6-3 Teorías de la falla de un material
6-4 Teoría del esfuerzo normal máximo
6-5 Teoría de la deformación normal máxima
6-6 Teoría del esfuerzo cortante máximo
6-7 Teorías de las energías de deformación
6-8 Teoría de la fricción interna
6-9 Falla de materiales dúctiles
6-10 Falla de materiales frágiles
6-11 Análisis estocástico-Introducción
6-12 Factor de seguridad-Una observación
6-13 Interferencia lognormal
6-14 Interferencia-Generalidades
7. Carga variable 302
7-1 Introducción
7-2 Teoría de la duración hasta la deformación en falla por fatiga
7-3 Definiciones de la duración al esfuerzo
7-4 Observaciones preliminares
7-5 Límite de fatiga o límite de infatigabilidad
7-6 Resistencia a la fatiga
7-7 Limite de fatiga y variables de resistencia a la fatiga
7-8 Factores que modifican el límite de fatiga
7-9 Factor de efectos diversos
7-10 Límite de resistencia a la fatiga como variable aleatoria
7-11 Las distribuciones
7-12 Esfuerzos fluctuantes
7-13 Resistencia a la fatiga en el caso de esfuerzos fluctuantes
7-14 Resistencia a la fatiga en torsión en el caso de esfuerzos pulsantes
7-15 Combinaciones de modos de carga
7-16 Daño acumulativo por fatiga
7-17 Enfoque de la mecánica de las fracturas
7-18 Resistencia en la superficie
PARTE 3. DISEÑO DE ELEMENTOS MECANICOS
8. Diseño de elementos rascados y de sujeción diversa 367
8-1 Nomenclatura del roscado
8-2 Aspectos mecánicos de los tornillos de transmisión
8-3 Sujetadores roscados
8-4 Uniones atornilladas-Pernos
8-5 Uniones atornilladas-Elementos sujetados
8-6 Resistencia de perno
8-7 Uniones atornilladas-Carga externa
8-8 Momento de torsión de apriete
8-9 Precarga de pernos-Carga estática
8-10 Juntas con empaquetadura
8-11 Cargas de fatiga
8-12 Consideraciones estocásticas
8-13 Uniones atornilladas y remachadas con carga de esfuerzo cortante
8-14 Centroides de grupos de pernos
8-15 Carga cortante en pernos y remaches debido a cargas excéntricas
8-16 Tornillos fijadores o de presión
8-17 Cuñas y pasadores
9. Uniones soldadas y adherentes 433
9-1 Símbolo estándar para soldadura
9-2 Juntas a tope y a traslape o de filete
9-3 Torsión en uniones soldadas
9-4 Flexión en uniones soldadas
9-5 Resistencia de las uniones soldadas
9-6 Soldadura eléctrica de resistencia
9-7 Uniones adherentes (soldaduras de aporte y pegadura)
10. Resortes mecánicos 468
10-1 Esfuerzos que se producen en resortes helicoidales
10-2 Efecto de la curvatura
10-3 Deformación de resortes helicoidales
10-4 Resortes de tensión o extensores
10-5 Resortes de compresión o muelles
10-6 Estabilidad
10-7 Materiales para resortes
10-8 Diseño de resortes helicoidales
10-9 Consideraciones estocásticas
10-10 Frecuencia crítica de los resortes helicoidales
10-11 Cargas de fatiga
10-12 Resortes de torsión helicoidales
10-13 Resortes discoidales o arandelas Belleville
10-14 Resortes diversos
11. Cojinetes de contacto rodante 511
11-1 Tipos de cojinetes de rodamiento
11-2 Duración o vida útil de un cojinete
11-3 Carga en los cojinetes
11-4 Supervivencia de cojinetes
11-5 Meta de con fiabilidad
11-6 Selección de cojinetes de bolas y de rodillos cilíndricos
11-7 Selección de cojinetes de rodillos cónicos
11-8 Análisis de ciclos de carga
11-9 Lubricantes
11-10 Montaje y alojamiento
12. Lubricación y cojinetes de contacto deslizante 542
12-1 Tipos de lubricación
12-2 Viscosidad
12-3 Ley de Petroff
12-4 Lubricación estable
12-5 Lubricación de película gruesa
12-6 Teoría de la lubricación hidrodinámica
12-7 Consideraciones para el diseño
12-8 Relaciones entre las variables
12-9 Consideraciones acerca de temperatura y viscosidad
12-10 Holgura radial
12-11 Cojinetes con lubricación a presión
12-12 Balance térmico
12-13 Cargas y materiales
12-14 Tipos de cojinetes
12-15 Cojinetes de empuje
12-16 Cojinetes con lubricación al límite
13. Engranes y engranajes-Descripción general 595
13-1 Tipos de engranes
13-2 Nomenclatura
13-3 Acción conjugada
13-4 Propiedades de la evolvente
13-5 Principios fundamentales
13-6 Relación de contacto
13-7 Interferencia
13-8 Formado de los dientes de los engranes
13-9 Engranes cónicos
13-10 Engranes helicoidales paralelos
13-11 Engranes de tornillo sinfín
13-12 Sistemas de dientes
13-13 Engranajes o trenes de engranes
13-14 Análisis de fuerzas para engranes rectos
13-15 Análisis de fuerzas para engranes cónicos
13-16 Análisis de fuerzas para engranes helicoidales
13-17 Análisis de fuerzas para engranajes de tornillo sinfín
14. Engranes rectos y helicoidales 660
14-1 Fórmula de Lewis
14-2 Durabilidad de la superficie
14-3 Fórmulas de esfuerzo de la AGMA
14-4 Fórmulas de resistencia de la AGMA
14-5 Factores geométricos I y J
14-6 Coeficientes dinámicos
14-7 Factores de aplicación Ca y Ka
14-8 Factores de aplicación Ca y Ka
14-9 Factor de estado o condición de la superficie Cf
14-10 Factores de tamaño Cs y Ks
14-11 Factores de distribución de carga Cm y Km
14-12 Factor de relación de dureza CH
14-13 Factores de duración CL y KL
14-14 Factores de confiabilidad CR y KR
15. Engranes cónicos y engranajes de sinfín 693
15-1 Engranes cónicos. Aspectos generales
15-2 Esfuerzos en los engranes cónicos
15-3 Engranes de sinfín
16. Embragues, frenos, copies y volantes 708
16-1 Consideraciones de estática
16-2 Embragues y frenos de tambor con zapatas interiores expansibles
16-3 Embragues y frenos de tambor con zapatas exteriores contráctiles
16-4 Embragues y frenos de cinta
16-5 Embragues de fricción de conexión axial
16-6 Frenos de discos
16-7 Embragues y frenos cónicos
16-8 Consideraciones de energía
16-9 Elevación de temperatura
16-10 Materiales de fricción
16-11 Otros tipos de embragues y copies
16-12 Volantes
17. Transmisiones mecánicas con elementos flexibles 750
17-1 Bandas (o correas) de transmisión
17-2 Transmisiones de banda plana o redonda
17-3 Transmisiones de banda en V o trapecial
17-4 Bandas reguladoras o de sincronización
17-5 Transmisiones de cadena de rodillos
17-6 Cables metálicos
17-7 Ejes giratorios flexibles
18. Ejes móviles y fijos 788
18-1 Introducción
18-2 Determinación de la configuración geométrica de un eje
18-3 Análisis de carga estática-Generalidades
18-4 Carga estática-Flexión y torsión
18-5 Fatiga
18-6 Un ejemplo de análisis de fatiga
18-7 Soluciones adicionales
18-8 Consideraciones de rigidez
18-9 Determinación de la confiabilidad
Apéndice- Tablas 821
A-1 Prefijos SI normales
A-2 Factores de conversión
A-3 Unidades SI optativas para esfuerzo
A-4 Unidades SI optativas para deformación
A-5 Constantes elásticas y físicas de materiales
A-6 Propiedades de angulares de acero estructural
A-7 Propiedades de canales de acero estructural
A-8 Propiedades de tubos de sección circular
A-9 Cortante, momento y deflexión de vigas
A-10 Función de densidad acumulada de la distribución normal (de Gauss)
A-11 Selección de grados de tolerancia internacionales-Serie métrica
A-12 Desviaciones fundamentales para ejes (árboles o flechas)-Serie métrica
A-13 Selección de grados de tolerancia internacionales-Serie en pulgadas
A-14 Desviaciones fundamentales para ejes (árboles o flechas)-Serie en pulgadas
A-15 Diagramas de factores de concentración de esfuerzo teóricos K,
A-16 Factores de concentración de esfuerzo K y Ks para barra o tubo circular con agujero transversal
A-17 Tamaños preferidos y números de Renard (serie R)
A-18 Propiedades geométricas
A-19 Tubería estándar (de fabricación estadounidense)
A-20 Características y propiedades a la tensión de algunos aceros rolados en caliente (H R) Y estirados en frío (CD)
A-21 Propiedades mecánicas a la tensión de algunos aceros con tratamiento térmico
A-22 Resultados de pruebas a la tensión de algunos metales
A-23 Propiedades elásticas a la tensión de algunas aleaciones de aluminio
A-24 Propiedades elásticas típicas de hierro colado gris
A-25 Equivalentes decimales de calibres de alambre y lámina metálica
A-26 Dimensiones de pernos de cabeza cuadrada o hexagonal
A-27 Dimensiones de tornillos de maquinaria (cap) de cabeza hexagonal común y pesada
A-28 Dimensiones de tuercas hexagonales
Indice 869