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 = 100 N·md = 30 mm

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

T = 100 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.Leicht
do​ = 30, di​ = 18 mmT = 200 N·m

Eine Hohlwelle mit 30 mm Außendurchmesser und 18 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 200 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 200 N·mdo = 30 mmdi = 18 mm
τmax = MPa
3.Mittel
d1​ = 75 mmd2​ = 25 mmT = 750 N·mABC0,8 m3 m

Eine abgesetzte Vollwelle aus Messing ist in A eingespannt. Abschnitt AB hat 75 mm Durchmesser und 0,8 m Länge; Abschnitt BC hat 25 mm Durchmesser und 3 m Länge. Am freien Ende C wirkt ein Drehmoment von 750 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

T = 750 N·md1 = 75 mm, L1 = 0,8 md2 = 25 mm, L2 = 3 m
τmax = MPa
4.Mittel
do​ = ?T = 200 N·m

Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 200 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,7-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 50 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

T = 200 N·mdi/do = 0,7τallow = 50 MPa
do = mm
5.Schwer
do​ = ?15 kW, 750 rpm

Eine Hohlwelle soll 15 kW bei 750 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 = 15 kWN = 750 rpmdi/do = 0,7τallow = 60 MPa
do = mm
6.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 10 kW bei 1800 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 75 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 10 kWN = 1800 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 18,86 MPa
  2. 2. τmax = 43,34 MPa
  3. 3. τmax = 244,5 MPa
  4. 4. do = 29,93 mm
  5. 5. do = 27,73 mm
  6. 6. d = 15,33 mm

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