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Guía Docente
14612005-Diseño de máquinas
Curso Académico 2025-26
FICHA IDENTIFICATIVA
Datos de la asignatura:
Código:
14612005
Nombre:
Diseño de máquinas
Centro:
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)
Titulación:
Grado en Ingeniería mecánica
Curso:
3
Cuatrimestre:
SEGUNDO CUATRIMESTRE
Tipo:
Obligatoria
Idioma de impartición:
Español
Nivel PATIE:
PATIE 1
Plataforma de teleformación:
Modalidad de impartición:
Presencial
Información adicional (PROF)
-




PROFESORADO

COORDINACIÓN
Nombre:
FELIPE SESE, LUIS ANTONIO
Departamento:
U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
Área:
545 - INGENIERÍA MECÁNICA
Categoría:
TITULAR DE UNIVERSIDAD
Despacho:
D - 047
Correo-e:
lfelipe@ujaen.es
Teléfono:
-
URL web:
-

EQUIPO DOCENTE




RESUMEN
Conocimientos previos y recomendaciones
RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES: Los criterios de permanencia, así como las normas de matricula son fijados por la propia universidad, siendo ésta la competente para establecer los requisitos de permanencia en la misma. En el vigente plan de estudios no se establecen requisitos previos para cursar ninguna de las asignaturas ofertadas. Sin embargo, en el caso particular de la asignatura Diseño de Máquinas, es especialmente conveniente que alumno haya superado las asignaturas obligatorias previas Mecánica de Máquinas (2º curso, 1 er semestre), Ciencia e Ingeniería de los Materiales (2º curso, 1 er semestre), Elasticidad y Resistencia de Materiales (2º curso, 2º semestre). Adicionalmente tambien se recomienda haber cursado Elasticidad y Resistencia de Materiales II (3 er curso, 1 er semestre) y Cinemática y Dinámica de Máquinas (3 er curso, 1 er semestre). El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
Breve resumen de la asignatura (según memoria RUCT)
Introducción al diseño de máquinas. Criterios de diseño en elementos de máquinas. Análisis y cálculo de elementos mecánicos sometidos a cargas. Análisis y cálculo de elementos mecánicos sometidos a fluctuantes. Cálculo básico de elementos de unión, transmisión, sustentación y conversión en máquinas.
Prerrequisitos
-




COMPETENCIAS / RESULTADOS DEL PROCESO DE FORMACIÓN Y APRENDIZAJE
Código Denominación de la competencia / resultado de aprendizaje
CB2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEM2 Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas.
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
Resul-19 Conocer los condicionantes en el diseño mecánico
Resul-20 Determinar las cargas que afectan a los elementos de máquinas
Resul-21 Conocer los diversos elementos de máquinas y entender su funcionamiento
Resul-22 Abordar el análisis básico de elementos de máquinas
Resul-23 Saber aplicar los criterios de fallo para el dimensionamiento mecánico
Resul-24 Calcular y dimensionar elementos de máquinas




DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS
Teoría

Bloque temático I. Fundamentos del diseño de máquinas

Tema 1. Introducción al diseño

1.1 Diseño en ingeniería

1.1.1 Fases del proceso de diseño

1.1.2 Consideraciones de diseño

1.2 Consideraciones de esfuerzo, resistencia y factor de seguridad

1.3 Confiabilidad. Seguridad y fiabilidad

1.4 Factores económicos en el diseño

1.5 Sistemas de unidades

 

Tema 2. Materiales para la construcción de máquinas

2.1 Propiedades mecánicas de los materiales

2.1.1  Ensayo de tracción. Resistencia estática

2.1.2. Elasticidad y plasticidad

2.1.3    Dureza

2.1.4    Fragilidad y ductilidad

2.1.5    Efecto de la temperatura

2.1.6    Sensibilidad a la entalla

2.2 Materiales más comúnmente empleados para la construcción de

       máquinas

2.2.1 Fundición

2.2.2 Acero. Tratamientos térmicos. Trabajo en frío

2.2.3 Aceros aleados e inoxidables

2.2.4 Materiales ligeros

2.2.5 Otros materiales

 

Tema 3. Análisis de tensiones y deformaciones

3.1 Esfuerzo y deformación

3.1.1 Tensión y deformación axial. Ley de Hooke

3.1.2 Deformación unitaria cortante

3.1.3 Estados de esfuerzo multiaxial. Ley de Hooke generalizada

3.2 Transformaciones de esfuerzos

3.2.1 Círculo de Mohr para un estado de esfuerzo plano

3.2.2 Aplicación del círculo de Mohr al análisis tridimensional de  

         esfuerzos

3.3 Flexión y torsión

3.3.1 Teoría general de la flexión. Momento flector y tensión normal

3.3.2 Flexión en vigas. Esfuerzo cortante en vigas

3.3.3 Teoría general de la torsión. Momento torsor y tensión cortante

3.4 Tensión en elementos de máquinas

3.4.1 Concentración de esfuerzo

3.4.2 Flexión en vigas curvas

3.4.3 Tensiones en ajustes forzados y anillos rotatorios

3.4.4 Tensiones de contacto

3.5 Deformación en elementos de máquinas

3.5.1 Deformación por carga axial, torsión y flexión

3.5.2 Método del momento de áreas

3.5.3 Energía de deformación

3.5.4 Teorema de Castigliano

3.5.5 Capacidad para la absorción de energía

3.6 Elementos sometidos a compresión

3.6.1 Elementos sometidos a compresión. Columnas y puntales

3.6.2 Elementos cortos sometidos a compresión centrada y

         excéntrica

3.6.3 Elementos esbeltos sometidos a compresión centrada

3.6.4 Elementos esbeltos sometidos a compresión excéntrica

 

Bloque temático II. Condiciones de fallo en elementos resistentes

 Tema 4. Consideraciones estáticas en el diseño de mecánico

4.1 Diseño por resistencia estática

4.1.1 Concentración de esfuerzo ante solicitaciones estáticas

4.1.2 Criterios de fallo estático

4.1.3 Fallo en materiales dúctiles y frágiles. Sensibilidad a la entalla

4.2 Fractura estática

4.2.1 Fractura dúctil y fractura frágil

4.2.2 Factor de intensificación de esfuerzo. Tenacidad a la fractura

4.2.3 Modos de fractura

 

Tema 5. Consideraciones dinámicas en el diseño mecánico

5.1 Diseño por resistencia a la fatiga frente a cargas alternantes

5.1.1 Diagrama S-N. Resistencia a la fatiga y límite de fatiga

5.1.2 Corrección del límite de fatiga. Factores de Marin

5.2 Diseño por resistencia a fatiga mediante cargas fluctuantes

5.2.1 Influencia de la tensión media. Teorías de fallo por fatiga

5.2.2 Tensión alternante equivalente

5.2.3 Línea de carga. Factores de seguridad

5.2.4 Cargas combinadas fluctuantes. Caso de materiales frágiles

5.2.5 Fatiga superficial

5.3 Daño acumulado por fatiga

5.3.1 Diagrama S-N para materiales dañados. Reglas de Miner y

         Manson

5.3.2 Daño producido por estados de carga con tensión media

5.3.3 Corrección del límite de fatiga de materiales dañados. Factor de

         deterioro

5.3.4 Propagación de grietas bajo cargas cíclicas

 

Bloque temático III. Diseño de elementos de máquinas

Tema 6. Ejes de transmisión

6.1 Diseño de ejes de transmisión

6.1.1 Estados de carga en ejes de transmisión

6.1.2 Análisis por resistencia estática

6.1.2 Análisis por resistencia a la fatiga

6.2 Velocidades críticas en ejes

6.2.1 Concepto de velocidad crítica

6.2.2 Cálculo de las velocidades críticas

6.2.3 Influencia de la excentricidad en la resistencia del eje

 

Tema 7. Resortes mecánicos

7.1 Muelles helicoidales

7.1.1 Tensiones y deformaciones en resortes helicoidales

7.1.2 Resortes helicoidales a tracción

7.1.3 Resortes helicoidales a compresión

7.1.4 Estabilidad a pandeo

7.1.5 Frecuencia crítica

7.1.6 Cargas a fatiga

7.1.7 Resortes helicoidales a torsión

7.2  Otras tipologías de resortes

 

Tema 8. Cojinetes de rodadura

8.1 Rodamientos

8.1.1 Tipos de rodamientos

8.1.2 Duración y fiabilidad

8.1.2 Carga en rodamientos

8.2 Selección de rodamientos

8.2.1 Selección de rodamientos de bolas

8.2.2 Selección de rodamientos de rodillos cilíndricos

8.2.3 Selección de rodamientos de de rodillos cónicos

 

Tema 9. Uniones

9.1 Uniones atornilladas

9.1.1 Rigidez del perno y de los elementos sujetados

9.1.2 Resistencia del perno

9.1.3 Reparto de carga externa

9.1.4 Momento de torsión de apriete

9.1.5 Factores de seguridad a cargas estáticas

9.1.6 Juntas con empaquetadura

9.1.7 Cargas de fatiga

9.2 Grupos de pernos y remaches

9.2.1 Centroides

9.2.2 Proceso de cálculo para el caso de cargas excéntricas

9.2.3 Tornillos de fijación a presión

9.2.4 Cuñas y pasadores

 

Tema 10. Engranajes

10.1 Descripción general

10.1.1 Nomenclatura

10.1.2 Análisis de fuerzas en engranajes rectos

10.1.3 Análisis de fuerzas en engranajes cónicos

10.1.4 Análisis de fuerzas en engranajes helicoidales

10.1.5 Análisis de fuerzas en engranajes sin fin

10.2 Engranajes rectos y helicoidales

10.2.1 Fórmula de Lewis

10.2.2 Durabilidad de la superficie

10.3.1 Fórmula de la tensión según AGMA

10.3.2 Fórmula de la resistencia según AGMA

10.3.3 Factores diversos

Práctica
  • Ejercicios aplicados
  • Ensayo de tracción con extensometría
  • Análisis de concentrador de tensiones con técnias ópticas de campo completo
  • Análisis de concentrador de tensiones con software de simulación mecánica avanzada
  • Analisis experimental de rotura a fatiga
  • Análisis numérico-experimental de una unión atornillada




METODOLOGÍAS DOCENTES Y ACTIVIDADES FORMATIVAS
Información adicional
-
Metodologías docentes

La asignatura se desarrollará mediante:

Clases magistrales (M1 - Clases magistrales, M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales y M3 - Actividades introductorias y resolución de problemas). Los conceptos básicos de la asignatura se presentaran mediante presentaciones multimedia, exposiciones teóricas, y realización de ejemplos. Con un total de 45 horas presenciales y se estima un trabajo autónomo por parte del alumno de 67.5 horas.En estas clases se desarrollarán las competencias específicas CEM2, CEM4 y CEM9 así como las generales CB2, CB3, CB5 y  CT2. Parte de las presentaciones estarán en inglés para fomentar adquirir lenguaje técnico y facilitar el seguimiento a estudiantes extranjeros.

Prácticas (M11 - Resolución de ejercicios, M9 - Laboratorios y M8 Participación y debates). Determinados contenidos se explorarán mediante actividades que implican la aplicación práctica de conocimientos. Se empleará en total 10.0 horas presenciales y se estima un trabajo autónomo por parte del alumno de 15.0 horas. En estas clases se desarrollarán las competencias específicas CEM2,y CEM9 así como las generales CT4 CT2 CT6 CB4 y CB5  para lo que el alumno deberá entregar posteriormente los trabajos que se fijen. En concreto habrá 5 prácticas de laboratorio así como clases prácticas de ejercicios en las que los estudiantes participarán activamente en el planteamiento y desarrollo de los mismos mediante grupos pequeños.

Tutorías colectivas (M17 - Aclaración de dudas). Esta actividad se organiza en seminarios cortos donde mediante problemas se profundizará en algunos de los temas estudiados en las clases magistrales, así como recordar conceptos impartidos en asignaturas anteriores y también se resolverán dudas de los alumnos.Con ello se pretende reforzar las competencias CEM2 y CT2

Seminarios (M15 - Seminarios). Se organizará un seminario alguna de las temáticas afines al contexto en el que se desarrolla la asignatura. Con ello se pretende reforzar las competencias CEM2 y CT2

Actividades formativas
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases expositivas en gran grupo: Clases magistrales
  • M2 - Clases expositivas en gran grupo: Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M3 - Clases expositivas en gran grupo: Actividades introductorias
  • M5 - Clases expositivas en gran grupo: Otros
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CB2
  • CB3
  • CEM2
  • CT2
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M6 - Clases en grupos de prácticas: Actividades prácticas
  • M9 - Clases en grupos de prácticas: Laboratorios
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CB4
  • CB5
  • CEM2
  • CT2
  • CT4
A3 - Tutorías Colectivas
  • M15 - Tutorías Colectivas/Individuales: Seminarios
  • M17 - Aclaración de dudas
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CEM2
  • CT2
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  




SISTEMAS DE EVALUACIÓN
Sistemas de evaluación (específico)
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Correcta intervención del estudiante en clase Observación y notas del profesor de la participación en clase del alumno. 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio del contenido teórico práctico Prueba escrita. Es preciso alcanzar una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura. 75.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios Entregables 5.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Correcta resolución de las actividades, casos y prácticas de laboratorio propuestas por el profesor. Memoría de prácticas y entrega de cuestionarios e informes. La asistencia a las sesiones prácticas de laboratorio es obligatoria, adicionalmente es preciso entregar todas las memorias de prácticas en la fechas indicadas por el profesor para poder aprobar la asignatura. La no asistencia a las prácticas o la no entrega de las memorias en la fechas establecidas por el profesor implicará que el estudiante supspenda la asignatura. Se valorará positivamente la entrega de actividades propuestas por el profesor. 15.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

El procedimeitno de evaluación es de tipo global. Como sistema principal de evaluación de la asignatura, se realizará un examen (75% de la calificación final de la asignatura) para poder evaluar las competencias CT2 CEM2 CB2 CEM4 CEM9 CB3 y CT6 y los resultados de aprendizaje Resul-19, Resul-20,Resul-21,Resul-22, Resul-23,Resul-24.

No obstante, con el propósito de potenciar el trabajo continuo del estudiante y restar peso al examen se han tenido en cuenta otros criterios de evaluación tales como la asistencia y participación en clase (5%), informes de prácticas de laboratorio y entrega de actividades propuestas por el profesor (total de 20%), siendo estos dos últimos procesos importantes para poder obtener las competencias CT4 CEM2 CT2 CT6 CB4 CB5 y CEM9 evaluando los  resultados de aprendizaje Resul-19, Resul-20,Resul-21,Resul-22, Resul-23,Resul-24.  De esta manera se refuerza la capacidad de transmitir información  y el trabajo autónomo relacionados siempre con la materia.

En lo que respecta al examen, es necesario que el alumno adquiera una calificación mínima de 4 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura y tener en cuenta la nota de prácticas y asistencia.

En relación a las prácticas, para aprobar la asignatura en cualquier convocatoriaes preciso añadir que es obligatoria la asistencia a todas las prácticas de laboratorio. También la entrega de las memorias de prácticas o ejercicios entregables  (en el tiempo estipulado para ello y exclusivamente mediante la plataforma virtual) es totalmente obligatoria para superar la asignatura. Además se debe obtener una nota media de 5 o superior en los entregables de las mismas. Adicionalmente, no se podrá tener menos de un 3,5 en alguna práctica para poder considerarla en la media.

El estudiante podría solicitar una evaluación mediante prueba única en la que el peso del examen sería el 100% siempre que ocurran circunstancias sobrevenidas durante el curso justificadas de acuerdo con el artículo 13 del Reglamento de Régimen Académico y de Evaluación del Alumnado de la Universidad de Jaén. La solicitud, acompañada de la justificación, debe ser realizada durante el periodo en el que se imparta la labor docente de clases en el segundo cuatrimestre.

 

Sistemas de evaluación (general)
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO INTERVALO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Correcta intervención del estudiante en clase Observación y notas del profesor de la participación en clase del alumno. 0-10%
Conceptos teóricos de la materia Dominio del contenido teórico-práctico Prueba escrita. Es preciso alcanzar una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura. 60-90%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios Entregables 0-10%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Correcta resolución de las actividades, casos y prácticas de laboratorio propuestas por el profesor. Memoria de prácticas y entrega de cuestionarios e informes. La asistencia a las sesiones prácticas de laboratorio es obligatoria, adicionalmente es preciso entregar todas las memorias de prácticas en las fechas indicadas por el profesor para poder aprobar la asignatura. La no asistencia a las prácticas o la no entrega de las memorias en las fechas establecidas por el profesor implicará que el estudiante suspenda la asignatura. Se valorará positivamente la entrega de actividades propuestas por el profesor. 5-20%




BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía
  1. Diseño En Ingeniería Mecánica De Shigley . Autor: Budynas, Richard G.. Editorial: McGraw Hill Interamericana editores.(C. Biblioteca)


  2. Diseño En Ingeniería Mecánica De Shigley . Autor: Budynas, Richard G.. Editorial: McGraw-Hill,.(C. Biblioteca)


  3. Fundamentos De Diseño Para Ingeniería Mecánica. Autor: Juvinall, Robert C.. Editorial: Noriega : Limusa.(C. Biblioteca)


  4. Fundamentos De Diseño Para Ingeniería Mecánica. Autor: Juvinall, Robert C.. Editorial: Noriega : Limusa.(C. Biblioteca)
Bibliografía complementaria
  1. Diseño De Elementos De Máquinas . Autor: Mott, Robert L.. Editorial: Pearson Educación.(C. Biblioteca)


  2. Diseño En Ingeniería Mecánica. Autor: Shigley, Joseph Edward. Editorial: McGraw Hill.(C. Biblioteca)


  3. Análisis De Fatiga En Máquinas . Autor: Avilés, Rafael.. Editorial: Thomson.(C. Biblioteca)




OBJETIVOS DE DESARROLLO SOSTENIBLE
Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.
Objetivo 12: Producción y consumo responsable.
Objetivo 13: Acción por el clima.
Información adicional




CLÁUSULAS
Cláusula de protección de datos para grabación de clases

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Cláusula de protección de datos para evaluación on-line

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es