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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
N = 1800 rpmT = 200 N·m

Eine Welle mit 1800 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 200 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.

T = 200 N·mN = 1800 rpm
P = kW
2.Leicht
d = 40 mmT = 400 N·m

Eine Vollwelle mit 40 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 400 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 10 mm von der Mitte.

T = 400 N·md = 40 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
3.Mittel
do​ = 80, di​ = 48 mmT = 1500 N·mL = 3 m

Eine Hohlwelle aus Stahl (Außendurchmesser 80 mm, Innendurchmesser 48 mm, Länge 3 m) ist an einem Ende eingespannt und wird am anderen durch ein Drehmoment von 1500 N·m verdreht. Bestimme den Verdrehwinkel φ in Grad.

T = 1500 N·mdo = 80 mmdi = 48 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
4.Mittel
T = 400 N·md = 40 mmL = 1,2 mφ = ?

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 = 400 N·md = 40 mmL = 1,2 mG = 26 GPa
φ = °
5.Schwer
d = ?20 kW, 1000 rpm

Eine Vollwelle aus Stahl überträgt 20 kW bei 1000 rpm. Die Schubspannung darf 50 MPa nicht überschreiten, und die Verdrehung darf 0,5° pro m Länge nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der beide Grenzen einhält.

P = 20 kWN = 1000 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0,5°/mG = 80 GPa
d = mm
6.Schwer
do​ = ?75 kW, 3000 rpm

Eine Hohlwelle soll 75 kW bei 3000 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,7-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

P = 75 kWN = 3000 rpmdi/do = 0,7τallow = 60 MPa
do = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. P = 37,7 kW
  2. 2. τρ = 15,92 MPa
  3. 3. φ = 0,9208 °
  4. 4. φ = 4,209 °
  5. 5. d = 40,86 mm
  6. 6. do = 29,88 mm

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.