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
d = 25 mmT = ?

Eine Vollwelle mit 25 mm Durchmesser besteht aus einem Werkstoff mit einer zulässigen Schubspannung von 100 MPa. Bestimme das größte Drehmoment Tmax, das die Welle übertragen kann.

d = 25 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.Leicht
T = 1500 N·md = 50 mm

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

T = 1500 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.Mittel
T = 100 N·md = 50 mmL = 2 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 = 100 N·md = 50 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
4.Mittel
d = ?T = 2000 N·mL = 1,2 m

Eine Vollwelle aus Stahl mit 1,2 m Länge überträgt ein Drehmoment von 2000 N·m. Der Verdrehwinkel zwischen ihren Enden darf 2° nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der diese Grenze einhält.

T = 2000 N·mL = 1,2 mG = 80 GPaφallow = 2°
d = mm
5.Schwer
d = 60 mmT0​ = 1000 N·mACBa = 0,5 mb = 2,5 m

Eine Vollwelle aus Aluminium mit 60 mm Durchmesser ist an beiden Enden A und B in starren Wänden eingespannt. In C, 0,5 m von A und 2,5 m von B entfernt, wird ein Drehmoment von 1000 N·m aufgebracht. Bestimme das Einspannmoment TA an der Wand A.

d = 60 mmT0 = 1000 N·ma = 0,5 mb = 2,5 m
TA = N·m
6.Schwer
Tdo​ = 100 mm, di​ = 75 mm

Eine Hohlwelle überträgt 100 kW bei 1450 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 100 kWN = 1450 rpmdo = 100 mmdi = 75 mm
τmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tmax = 306,8 N·m
  2. 2. τmax = 61,12 MPa
  3. 3. φ = 0,4789 °
  4. 4. d = 54,39 mm
  5. 5. TA = 833,3 N·m
  6. 6. τmax = 4,907 MPa

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