El ingeniero que diseña máquinas y estudia problemas mecánicos debe poseer una gran formación teórica y práctica. En concreto, debe de estar capacitado para explicar la relación que existe entre la topología estructural, la geometría, las fuerzas y el movimiento en los mecanismos y en las máquinas, todo lo cual constituye el objeto de la Cinemática y Dinámica de Máquinas.



Durante el desarrollo de esta asignatura se pretende que el alumno adquiera destreza en la resolución de los problemas típicos de la Cinemática de Mecanismos, así como en el manejo de las técnicas de análisis de la Dinámica de Máquinas tanto del Solido Rígido como del Sólido Deformable. Además, aparecen los primeros conceptos de diseño mecánico con el objeto de orientar al alumno en la síntesis de mecanismos que realicen determinadas funciones mecánicas. Una vez

expuestas al alumno las técnicas básicas para el análisis de mecanismos, éstas se aplicarán al estudio de elementos de máquina concretos (levas y engranajes). Estos elementos, que transmiten fuerza y movimiento, forman parte de un sistema complejo: la máquina, protagonista de esta asignatura.



Esta asignatura se enmarca dentro de la línea curricular de Ingeniería Mecánica. Por tanto, Cinemática y Dinámica de Máquinas tiene su fundamento en la asignatura de 2º año de Grado Mecánica Aplicada, cuyo conocimiento y dominio es absolutamente primordial para seguir el temario de esta asignatura. Las competencias adquiridas en esta asignatura constituyen la base para las asignaturas Elasticidad y Resistencia de Materiales, Diseño de Máquinas, Estructuras y

Construcciones Industriales y Tecnología Mecánica de tercer curso. A este respecto será necesario coordinar los contenidos y las prioridades con las asignaturas mencionadas dado que serán impartidas por el mismo departamento.



En Cinemática y Dinámica de Máquinas se desarrollan específicamente los fundamentos necesarios de la teoría de máquinas para el desarrollo profesional, y a su vez es básica para cursar la asignatura Diseño de Máquinas.

Durante el desarrollo de esta asignatura se pretende que el alumno adquiera destreza en la resolución de los problemas típicos de la Cinemática de Mecanismos, así como de las técnicas de análisis de la Dinámica de Máquinas tanto del Sólido Rígido como del Sólido Deformable.



En concreto las competencias específicas de la asignatura son:

- Comprender la estructura de mecanismos: elementos y pares cinemáticos que los constituyen, número de grados de libertad del mecanismo, concepto de cadena cinemática.

- Aprender los teoremas fundamentales del movimiento plano, complementando lo ya estudiado en la asignatura de Mecánica Aplicada, como base teórica para el análisis y síntesis dimensional de mecanismos.

- Adquirir las capacidades para la realización del análisis cinemático de mecanismos planos. Estudio de la rotabilidad, análisis de posiciones singulares y obtención de parámetros de calidad de los mecanismos.

- Realizar el análisis dinámico directo e inverso de mecanismos planos (hipótesis de sólido rígido) a partir de los principios estudiados en Mecánica Aplicada y mediante procedimientos específicos para mecanismos desmodrómicos.

- Realizar el análisis dinámico de sólido deformable de sistemas de uno o varios grados de libertad.

- Adquirir capacidades de análisis de levas planas. Nociones sobre los distintos tipos de levas y aplicaciones de las mismas.

- Estudiar la cinemática y dinámica de los engranajes, en especial los engranajes cilíndricos. Nociones sobre las capacidades de los trenes de engranajes.



Además de estas competencias específicas corresponde en la asignatura evaluar la siguientes competencias transversales:

- Trabajar eficazmente en grupo integrando capacidades y conocimientos para adoptar decisiones en el ámbito de la ingeniería.

- Adoptar una actitud responsable, ordenada en el trabajo y dispuesta al aprendizaje, desarrollando recursos para el trabajo autónomo.



Los resultados de aprendizaje

El estudiante debe ser capaz de:

o Describir los principales componentes de una máquina.

o Realizar una clasificación de las máquinas en función sus propiedades y características cinemáticas y dinámicas.

o Afrontar de forma autónoma la modelización de un sistema mecánico compuesto de sólidos rígidos o deformables y elementos mecánicos simples.

o Realizar el análisis cinemático exhaustivo de mecanismos planos y espaciales.

o Manejar las técnicas de análisis cinemático tanto geométricas como analíticas.

o Analizar la cinemática de levas con seguidores en casos planos gráficamente y analíticamente.

o Analizar la cinemática de engranajes cilíndricos.

o Saber analizar las interferencias en las transmisiones de engranajes cilíndricos.

o Plantear la distribución de esfuerzos en la transmisión con engranajes.

o Manejar las normas en vigor para el cálculo y dimensionamiento de engranajes.

o Realizar el análisis dinámico de máquinas simples.

o Manejar las técnicas de análisis dinámico tanto geométricas como analíticas para la resolución de los problemas

inverso y directo.

o Saber predimensionar un volante de inercia con métodos analíticos.

o Transmitir por escrito u oralmente esos resultados de forma comprensible a una audiencia especializada.



En cuanto a competencias transversales se espera que el estudiante sea capaz de:

o Participar activamente y asumir la responsabilidad individual en el grupo

o Colaborar utilizando los instrumentos propios del trabajo en grupo.

-Unidad temática A: CINEMÁTICA DE MECANISMOS

Tema 1: Conceptos básicos sobre mecanismos y máquinas.

Tema 2: Geometría del movimiento plano.

Tema 3: Análisis cinemático de mecanismos planos.

Tema 4: Cinemática de levas.

Tema 5: Cinemática de engranajes.



- Unidad temática B: DINÁMICA DE MÁQUINAS

Tema 6: Problema dinámico inverso.

Tema 7: Problema dinámico directo.

Tema 8: Teoría de vibraciones

Se imparten clases magistrales, que son complementadas con prácticas en el aula y con prácticas de Ordenador.

El tipo de evaluación es mixta, en parte basada en entregables y actividades presenciales, y en parte basada en

exámenes escritos.

NOTA: Existe la posibilidad de que la evaluación presencial pueda ser cambiada por una no presencial en el caso de que la evolución sanitaria empeore. Si fuese necesario el cambio, éste se informará a los alumnos a través de Egela.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 70
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 15
  • Exposición de trabajos, lecturas… (%): 15

La evaluación de la convocatoria ordinaria se realizará de acuerdo a los siguientes criterios:

1) Evaluación de la realización de tareas individuales o en grupo: 30%

2) Evaluación del dominio y/o conocimiento de los contenidos de las clases magistrales: 70%

3) Las evaluaciones anteriores deberán ser superadas individualmente para aprobar la asignatura en primera convocatoria.



No obstante,según la normativa, el alumno que lo solicite tiene derecho a la Evaluación final. El procedimiento para renunciar a la evaluación continua (o mixta) en favor de la Evaluación final es el siguiente:

a.- La renuncia se debe presentar por escrito al profesorado de la asignatura en un plazo de al menos 9 semanas(para asignaturas cuatrimestrales) desde el principio de cuatrimestre, dejando en mano del profesorado la posibilidad de ampliar el plazo.

b.- Se tiene derecho a la renuncia aunque se haya comenzado el curso participando en la Evaluación continua.



Nota: En la prueba final se contemplarán todos los contenidos desarrollados durante la asignatura.



En todos los casos, si el estudiante no se presenta al examen de la convocatoria ORDINARIA (mayo/junio) obtendrá un "No presentado", independientemente de su participación en la realización de prácticas o en la exposición de trabajos.

En segunda convocatoria se realizará una única prueba o examen final (prueba escrita) en el que se contemplarán todos los contenidos desarrollados durante la asignatura.

Si el estudiante no se presenta al examen de la convocatoria EXTRAORDINARIA (junio/julio), obtendrá un "No presentado" independientemente de su participación en la realización de prácticas o trabajos individuales.

Apuntes y documentación proporcionada por el profesorado de la asignatura.

Bibliografía básica

- Hernández, A.; CINEMÁTICA DE MECANISMOS. ANÁLISIS Y DISEÑO. ISBN: 84-7738-224-0. Ed. Síntesis, 2004.

Disponible en la Sección de Publicaciones de la E. T. S. de Ingeniería de Bilbao y en las librerías de Bilbao Herriak (Licenciado Poza, 11), y Casa del Libro (Alameda Urquijo, 9).



- Ansoategui, I.; MEKANISMO ETA MAKINEN ZINEMATIKA ETA DINAMIKA. ISBN: 978-84-694-5834-1. Eskura eta eleaniztasuneko errektoreordetzaren sare argitalpena (UPV-EHU).



- Hernández, A.; Pinto, Ch.; Petuya, V.; Agirrebeitia, J.; INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE VIBRACIONES. ISBN: 84-95809-16-8. Sección de Publicaciones de la E. T. S. Ingeniería de Bilbao, 2003.



- Agirrebeitia, J.; Hernández, A.; Pinto, Ch.; Petuya, V.; BIBRAZIOEN TEORIA, OINARRIZKO JAKINGARRIAK. ISBN 84-95809-17-6. Sección de Publicaciones de la E. T. S. Ingeniería de Bilbao, 2004.



- Hernández, A.; Pinto, Ch.; Agirrebeitia, J.; Petuya, V.; DINÁMICA DE MAQUINARÍA. ISBN: 978-84-95809-41. Sección de Publicaciones de la E. T. S. Ingeniería de Bilbao, 2011.

Bibliografía de profundización

Erdman, A. G.; Sandor, G. N.; Mechanism Design. Analysis and Synthesis.
Prentice-Hall, 1997.
Uicker, J.J. (Jr.); Pennock, G.R.; Shigley, J.E. Theory of Machines and Mechanisms. Oxford University Press, 2003.
Erdman, A. G.; Sandor, G. N.; Mechanism Design. Analysis and Synthesis. Prentice-Hall, 1997.
Norton, R. L.; Diseño de Maquinaria, 1995.
Waldron, K.J; Kinzel, G.L; Kinematics, Dynamics and Design of Machinery. John Wiley & Sons Inc, 1999.
Juvinall, R.; Fundamentos de Diseño para Ingeniería Mecánica. Limusa, 1991.
Shigley, J.E.; Mischke, Ch.R. Diseño en Ingeniería Mecánica. Mc Graw-Hill, 1995.
Mott, R.L. Diseño de Elementos de Máquinas, Prentice Hall, 1992

Direcciones web

http://egela.ehu.es
http://www.biblioteka.ehu.es Página web de la biblioteca de la UPV/EHU.
www.thinkmotion.eu Página web del proyecto thinkMOTION para la creación de una base datos europea
online sobre contenidos de Teoría de Máquinas.
www.dmg-lib.org Librería online sobre modelos mecánicos, bibliografía e investigadores alemanes.
http://kmoddl.library.cornell.edu Colección online de modelos mecánicos.
www.technologystudent.com Ejercicios sobre análisis y diseño de sistemas mecánicos.
www.howstuffworks.com Vídeos y animaciones sobre el funcionamiento de diferentes sistemas mecánicos.
www.tribology-abc.com Herramientas para cálculo online de diferentes elementos de máquinas