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 = 250 N·md = 60 mm

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

T = 250 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.Leicht
N = 500 rpmT = 100 N·m

Eine Welle mit 500 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 100 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.

T = 100 N·mN = 500 rpm
P = kW
3.Mittel
do​ = ?T = 750 N·m

Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 750 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,8-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 80 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

T = 750 N·mdi/do = 0,8τallow = 80 MPa
do = mm
4.Mittel
T = 400 N·md = 50 mmL = 1,2 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 = 400 N·md = 50 mmL = 1,2 mG = 39 GPa
φ = °
5.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 30 kW bei 500 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 60 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 20 kW bei 300 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 40 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 20 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 5,895 MPa
  2. 2. P = 5,236 kW
  3. 3. do = 43,24 mm
  4. 4. φ = 1,149 °
  5. 5. d = 36,5 mm
  6. 6. d = 43,28 mm

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