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
do​ = 100, di​ = 60 mmT = 2000 N·m

Eine Hohlwelle mit 100 mm Außendurchmesser und 60 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 2000 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 2000 N·mdo = 100 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
2.Leicht
d = 40 mmT = 750 N·m

Eine Vollwelle mit 40 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 750 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 16 mm von der Mitte.

T = 750 N·md = 40 mmρ = 16 mm
τρ = MPa
3.Mittel
T = 100 N·md = 40 mmL = 1 mφ = ?

Eine Vollwelle aus Messing 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 = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.Mittel
d = ?T = 250 N·mL = 3 m

Eine Vollwelle aus Aluminium mit 3 m Länge überträgt ein Drehmoment von 250 N·m. Der Verdrehwinkel zwischen ihren Enden darf 3° nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der diese Grenze einhält.

T = 250 N·mL = 3 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
5.Schwer
Tdo​ = 75 mm, di​ = 45 mm

Eine Hohlwelle überträgt 75 kW bei 3000 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 75 kWN = 3000 rpmdo = 75 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.Schwer
Tdo​ = 75 mm, di​ = 45 mm

Eine Hohlwelle überträgt 20 kW bei 750 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 20 kWN = 750 rpmdo = 75 mmdi = 45 mm
τmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 11,7 MPa
  2. 2. τρ = 47,75 MPa
  3. 3. φ = 0,5845 °
  4. 4. d = 48,67 mm
  5. 5. τmax = 3,311 MPa
  6. 6. τmax = 3,532 MPa

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