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​ = 80, di​ = 64 mmT = 750 N·m

Eine Hohlwelle mit 80 mm Außendurchmesser und 64 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 750 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 750 N·mdo = 80 mmdi = 64 mm
τmax = MPa
2.Leicht
T = 2000 N·md = 50 mm

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

T = 2000 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.Mittel
d1​ = 60 mmd2​ = 50 mmT = 200 N·mABC1 m3 m

Eine abgesetzte Vollwelle aus Aluminium ist in A eingespannt. Abschnitt AB hat 60 mm Durchmesser und 1 m Länge; Abschnitt BC hat 50 mm Durchmesser und 3 m Länge. Am freien Ende C wirkt ein Drehmoment von 200 N·m. Bestimme den Verdrehwinkel φC des Endes C in Grad.

T = 200 N·md1 = 60 mm, L1 = 1 md2 = 50 mm, L2 = 3 mG = 26 GPa
φC = °
4.Mittel
do​ = ?T = 250 N·m

Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 250 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,7-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 40 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

T = 250 N·mdi/do = 0,7τallow = 40 MPa
do = mm
5.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 30 kW bei 300 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 80 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 30 kWN = 300 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.Schwer
do​ = ?75 kW, 1450 rpm

Eine Hohlwelle soll 75 kW bei 1450 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,5-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

P = 75 kWN = 1450 rpmdi/do = 0,5τallow = 60 MPa
do = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 12,64 MPa
  2. 2. τmax = 81,49 MPa
  3. 3. φC = 2,501 °
  4. 4. do = 34,73 mm
  5. 5. d = 39,32 mm
  6. 6. do = 35,5 mm

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