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 = 40 mm

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

T = 250 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.Leicht
d = 60 mmT = 250 N·m

Eine Vollwelle mit 60 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 250 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 15 mm von der Mitte.

T = 250 N·md = 60 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
3.Mittel
T = 250 N·md = 20 mmL = 1 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 = 250 N·md = 20 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.Mittel
T = 250 N·md = 30 mmL = 1 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 = 250 N·md = 30 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
5.Schwer
do​ = ?20 kW, 1800 rpm

Eine Hohlwelle soll 20 kW bei 1800 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,75-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

P = 20 kWN = 1800 rpmdi/do = 0,75τallow = 60 MPa
do = mm
6.Schwer
do​ = ?30 kW, 3000 rpm

Eine Hohlwelle soll 30 kW bei 3000 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,6-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 40 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

P = 30 kWN = 3000 rpmdi/do = 0,6τallow = 40 MPa
do = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 19,89 MPa
  2. 2. τρ = 2,947 MPa
  3. 3. φ = 23,38 °
  4. 4. φ = 6,928 °
  5. 5. do = 23,62 mm
  6. 6. do = 24,08 mm

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