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 = 200 N·md = 25 mm

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

T = 200 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.Leicht
do​ = 40, di​ = 20 mmT = 100 N·m

Eine Hohlwelle mit 40 mm Außendurchmesser und 20 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 100 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 100 N·mdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
3.Mittel
T = 200 N·md = 30 mmL = 1,5 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 = 200 N·md = 30 mmL = 1,5 mG = 80 GPa
φ = °
4.Mittel
do​ = ?T = 1500 N·m

Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 1500 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,8-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 75 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

T = 1500 N·mdi/do = 0,8τallow = 75 MPa
do = mm
5.Schwer
d = 40 mmTB​ = 1000 N·mTC​ = 2000 N·mABC3 m1,2 m

Eine Vollwelle aus Stahl mit 40 mm Durchmesser ist in A eingespannt. In B, 3 m von A entfernt, wirkt ein Drehmoment von 1000 N·m, und am freien Ende C, weitere 1,2 m entfernt, wirkt ein Drehmoment von 2000 N·m im gleichen Drehsinn. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

d = 40 mmTB = 1000 N·mTC = 2000 N·mAB = 3 mBC = 1,2 m
τmax = MPa
6.Schwer
do​ = ?20 kW, 750 rpm

Eine Hohlwelle soll 20 kW bei 750 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,8-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

P = 20 kWN = 750 rpmdi/do = 0,8τallow = 60 MPa
do = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 65,19 MPa
  2. 2. τmax = 8,488 MPa
  3. 3. φ = 2,702 °
  4. 4. do = 55,67 mm
  5. 5. τmax = 238,7 MPa
  6. 6. do = 33,21 mm

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