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

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

T = 2000 N·md = 50 mm

τ_max = MPa

2.Leicht

Eine Welle mit 1500 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 250 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.

T = 250 N·mN = 1500 rpm

P = kW

3.Mittel

Eine Vollwelle aus Stahl 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 = 100 N·md = 20 mmL = 3 mG = 80 GPa

φ = °

4.Mittel

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 = 750 N·md = 40 mmL = 0,8 mG = 39 GPa

φ = °

5.Schwer

Eine Vollwelle aus Messing überträgt 75 kW bei 1450 rpm. Die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten, und die Verdrehung darf 0,75° pro m Länge nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der beide Grenzen einhält.

P = 75 kWN = 1450 rpmτ_allow = 60 MPaθ_allow = 0,75°/mG = 39 GPa

d = mm

6.Schwer

Eine Vollwelle soll 15 kW bei 1500 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 80 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 15 kWN = 1500 rpmτ_allow = 80 MPa

d = mm

Lösungsschlüssel

1. τ_max = 81,49 MPa
2. P = 39,27 kW
3. φ = 13,68 °
4. φ = 3,507 °
5. d = 56,03 mm
6. d = 18,25 mm

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