1.Leicht
Eine Vollwelle mit Kreisquerschnitt überträgt ein Drehmoment T. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
T = 200 N·md = 25 mm
τmax = MPa
Arbeitsblatt Torsion von Wellen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Welle mit 1200 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 50 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.
T = 50 N·mN = 1200 rpm
P = kW
3.Mittel
Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 250 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,8-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 40 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.
T = 250 N·mdi/do = 0,8τallow = 40 MPa
do = mm
4.Mittel
Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 1500 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,8-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.
T = 1500 N·mdi/do = 0,8τallow = 60 MPa
do = mm
5.Schwer
Eine Vollwelle aus Stahl mit 30 mm Durchmesser ist an beiden Enden A und B in starren Wänden eingespannt. In C, 3 m von A und 2 m von B entfernt, wird ein Drehmoment von 500 N·m aufgebracht. Bestimme den Drehwinkel φC des Querschnitts C in Grad.
d = 30 mmT0 = 500 N·ma = 3 mb = 2 mG = 80 GPa
φC = °
6.Schwer
Eine Hohlwelle soll 30 kW bei 1500 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,8-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 80 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.
P = 30 kWN = 1500 rpmdi/do = 0,8τallow = 80 MPa
do = mm
Lösungsschlüssel
- 1. τmax = 65,19 MPa
- 2. P = 6,283 kW
- 3. do = 37,78 mm
- 4. do = 59,97 mm
- 5. φC = 5,404 °
- 6. do = 27,41 mm
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