Arbeitsblatt Torsion von Wellen mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Torsion von Wellen zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
T = 400 N·md = 25 mm

Eine Vollwelle mit Kreisquerschnitt überträgt ein Drehmoment T. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

T = 400 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.Leicht
d = 20 mmT = ?

Eine Vollwelle mit 20 mm Durchmesser besteht aus einem Werkstoff mit einer zulässigen Schubspannung von 50 MPa. Bestimme das größte Drehmoment Tmax, das die Welle übertragen kann.

d = 20 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.Mittel
T = 1000 N·md = 40 mmL = 1,2 mφ = ?

Eine Vollwelle aus Stahl ist an der Wand eingespannt und wird an ihrem freien Ende durch ein Drehmoment T verdreht. Bestimme den Verdrehwinkel φ des freien Endes in Grad.

T = 1000 N·md = 40 mmL = 1,2 mG = 80 GPa
φ = °
4.Mittel
T = 1000 N·md = 50 mmL = 0,5 mφ = ?

Eine Vollwelle aus Aluminium ist an der Wand eingespannt und wird an ihrem freien Ende durch ein Drehmoment T verdreht. Bestimme den Verdrehwinkel φ des freien Endes in Grad.

T = 1000 N·md = 50 mmL = 0,5 mG = 26 GPa
φ = °
5.Schwer
do​ = ?10 kW, 1450 rpm

Eine Hohlwelle soll 10 kW bei 1450 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,8-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 80 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

P = 10 kWN = 1450 rpmdi/do = 0,8τallow = 80 MPa
do = mm
6.Schwer
d = 50 mmTB​ = 500 N·mTC​ = 750 N·mABC0,5 m2,5 m

Eine Vollwelle aus Stahl mit 50 mm Durchmesser ist in A eingespannt. In B, 0,5 m von A entfernt, wirkt ein Drehmoment von 500 N·m, und am freien Ende C, weitere 2,5 m entfernt, wirkt ein Drehmoment von 750 N·m im entgegengesetzten Drehsinn. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

d = 50 mmTB = 500 N·mTC = 750 N·mAB = 0,5 mBC = 2,5 m
τmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 130,4 MPa
  2. 2. Tmax = 78,54 N·m
  3. 3. φ = 3,42 °
  4. 4. φ = 1,796 °
  5. 5. do = 19,22 mm
  6. 6. τmax = 30,56 MPa

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