1.Leicht
Eine Welle mit 3000 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 150 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.
T = 150 N·mN = 3000 rpm
P = kW
Arbeitsblatt Torsion von Wellen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Welle mit 1450 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 750 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.
T = 750 N·mN = 1450 rpm
P = kW
3.Mittel
Eine abgesetzte Vollwelle aus Aluminium ist in A eingespannt. Abschnitt AB hat 75 mm Durchmesser und 1 m Länge; Abschnitt BC hat 25 mm Durchmesser und 2 m Länge. Am freien Ende C wirkt ein Drehmoment von 100 N·m. Bestimme den Verdrehwinkel φC des Endes C in Grad.
T = 100 N·md1 = 75 mm, L1 = 1 md2 = 25 mm, L2 = 2 mG = 26 GPa
φC = °
4.Mittel
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 = 100 N·md = 40 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
5.Schwer
Eine Hohlwelle soll 50 kW bei 300 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,7-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 75 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.
P = 50 kWN = 300 rpmdi/do = 0,7τallow = 75 MPa
do = mm
6.Schwer
Eine Vollwelle aus Aluminium überträgt 15 kW bei 1450 rpm. Die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten, und die Verdrehung darf 1° pro m Länge nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der beide Grenzen einhält.
P = 15 kWN = 1450 rpmτallow = 60 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm
Lösungsschlüssel
- 1. P = 47,12 kW
- 2. P = 113,9 kW
- 3. φC = 11,56 °
- 4. φ = 1,754 °
- 5. do = 52,2 mm
- 6. d = 38,59 mm
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