Eine Vollwelle mit Kreisquerschnitt überträgt ein Drehmoment T. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
Arbeitsblatt Torsion von Wellen mit Lösungen
Eine Vollwelle mit 30 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 400 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 7,5 mm von der Mitte.
Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 400 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,75-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 80 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.
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.
Eine Vollwelle aus Stahl überträgt 5 kW bei 1450 rpm. Die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten, und die Verdrehung darf 0,5° pro m Länge nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der beide Grenzen einhält.
Eine Hohlwelle überträgt 20 kW bei 500 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
Lösungsschlüssel
- 1. τmax = 94,31 MPa
- 2. τρ = 37,73 MPa
- 3. do = 33,4 mm
- 4. φ = 0,9338 °
- 5. d = 26,33 mm
- 6. τmax = 5,298 MPa
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