Con los engranajes de leva, puede incorporar todos los movimientos necesarios del proceso de control con un número mínimo de elementos de engranaje.
Las bases de los procedimientos de diseño sistemático se ofrecen mediante las leyes del movimiento estándar en el desarrollo de nuevos engranajes de leva.
Con AutoCAD Mechanical puede crear levas (planas y cilíndricas) basadas en dibujos de secciones en diagramas en movimiento. AutoCAD crea las secciones de movimiento mediante polinomios de quinto grado, es decir, la ley del movimiento que tiene la mayor variedad de aplicaciones. Puesto que el cálculo de las secciones de movimiento sólo puede realizarse si se conocen las condiciones de los límites de las secciones de movimiento adyacentes, es preciso definirlas previamente. También es posible realizar el cálculo de velocidad y aceleración de una sección existente de un diagrama de movimiento. La trayectoria de curva de la leva puede determinarse a partir de las secciones de leva calculadas. Además, también se puede digitalizar y transferir trayectorias de curvas existentes a un diagrama de movimiento.
Las leyes de movimiento y sus fundamentos proceden de una norma similar a la VDI 2143. Las secciones de movimiento se definen mediante el movimiento (duración, velocidad constante, dirección inversa y movimiento). El truco del diseño de levas consiste en agrupar estas secciones de movimiento en conjuntos uniformes y sin impulsos.
Se explica así la necesidad de la velocidad y la aceleración, además de la trayectoria de curva. Estas curvas permiten comprobar si la trayectoria de curva es uniforme y sin impulsos.
Existen diferentes leyes de movimiento, como, por ejemplo, las fórmulas matemáticas para los perfiles de las secciones de movimiento. Una norma similar a VDI examina y compara las diferentes leyes de movimiento tales como parábolas, ondulación sinusoidal simple o modificada, polinomios de quinto grado, etc. Una tabla similar a la tabla 3 de VDI 2143 de la página 2 muestra los resultados y las recomendaciones. El polinomio de quinto grado es la ley de movimiento que ofrece una mayor variedad de aplicaciones. (Obtuvo el primer puesto en 10 de 16 casos y ninguno de ellos fue inapropiado). Por lo tanto, ésta es la ley que utilizamos.
El cálculo de las secciones de movimiento sólo puede realizarse si se conocen las condiciones de las secciones de movimiento adyacentes. Debe, por lo tanto, definirlas.
La velocidad f' representa un cambio en el gradiente de la trayectoria de curva. f' no debe incluir alteraciones de paso. Es decir, deben aceptarse las condiciones de contorno de las curvas f' adyacentes. Esto es posible bien por el nominal predeterminado o por la especificación del dibujo utilizando los valores adyacentes de f'. El símbolo Æ indica que la dirección del movimiento es inversa. Si f'=0 y horizontal, el rodillo de la leva está en reposo. La curva f' representa el par pulsante requerido.
La aceleración f" no debe tener tampoco alteraciones de paso. Su diseño está sujeto a los mismos principios explicados anteriormente. La curva f" representa las fuerzas de inercia.
Ambas curvas deben ser lo más planas posibles para exponer los engranajes solamente a un esfuerzo moderado. Puede utilizar las condiciones de los límites y los puntos de datos para influir en el perfil de la curva.