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​ = 40, di​ = 24 mmT = 2000 N·m

Eine Hohlwelle mit 40 mm Außendurchmesser und 24 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 2000 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 2000 N·mdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
2.Leicht
T = 2000 N·md = 60 mm

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

T = 2000 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.Mittel
T = 250 N·md = 25 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 = 250 N·md = 25 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.Mittel
d = ?T = 2000 N·mL = 0,5 m

Eine Vollwelle aus Messing mit 0,5 m Länge überträgt ein Drehmoment von 2000 N·m. Der Verdrehwinkel zwischen ihren Enden darf 0,5° nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der diese Grenze einhält.

T = 2000 N·mL = 0,5 mG = 39 GPaφallow = 0,5°
d = mm
5.Schwer
do​ = ?20 kW, 750 rpm

Eine Hohlwelle soll 20 kW bei 750 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,5-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 80 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

P = 20 kWN = 750 rpmdi/do = 0,5τallow = 80 MPa
do = mm
6.Schwer
Tdo​ = 40 mm, di​ = 28 mm

Eine Hohlwelle überträgt 50 kW bei 1000 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 50 kWN = 1000 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 182,9 MPa
  2. 2. τmax = 47,16 MPa
  3. 3. φ = 9,577 °
  4. 4. d = 73,96 mm
  5. 5. do = 25,86 mm
  6. 6. τmax = 50 MPa

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