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
do​ = 40, di​ = 24 mmT = 1500 N·m

Eine Hohlwelle mit 40 mm Außendurchmesser und 24 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 1500 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 1500 N·mdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
2.Leicht
N = 1450 rpmT = ?

Ein Motor liefert 5,5 kW an eine Welle mit 1450 rpm. Bestimme das Drehmoment T in der Welle.

P = 5,5 kWN = 1450 rpm
T = N·m
3.Mittel
T = 200 N·md = 40 mmL = 0,8 mφ = ?

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 = 200 N·md = 40 mmL = 0,8 mG = 80 GPa
φ = °
4.Mittel
T = 250 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 = 250 N·md = 40 mmL = 1,2 mG = 26 GPa
φ = °
5.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 20 kW bei 3000 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 40 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 20 kWN = 3000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.Schwer
d = 60 mmTB​ = 200 N·mTC​ = 1000 N·mABC2,5 m1,5 m

Eine Vollwelle aus Messing mit 60 mm Durchmesser ist in A eingespannt. In B, 2,5 m von A entfernt, wirkt ein Drehmoment von 200 N·m, und am freien Ende C, weitere 1,5 m entfernt, wirkt ein Drehmoment von 1000 N·m im gleichen Drehsinn. Bestimme den Betrag des Verdrehwinkels φC des Endes C in Grad.

d = 60 mmTB = 200 N·mTC = 1000 N·mAB = 2,5 mBC = 1,5 mG = 39 GPa
φC = °

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 137,1 MPa
  2. 2. T = 36,22 N·m
  3. 3. φ = 0,4559 °
  4. 4. φ = 2,63 °
  5. 5. d = 20,09 mm
  6. 6. φC = 5,196 °

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