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
N = 3000 rpmT = 50 N·m

Eine Welle mit 3000 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 50 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.

T = 50 N·mN = 3000 rpm
P = kW
2.Leicht
d = 60 mmT = 750 N·m

Eine Vollwelle mit 60 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 750 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 15 mm von der Mitte.

T = 750 N·md = 60 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
3.Mittel
do​ = 30, di​ = 23 mmT = 1500 N·mL = 1 m

Eine Hohlwelle aus Stahl (Außendurchmesser 30 mm, Innendurchmesser 23 mm, Länge 1 m) ist an einem Ende eingespannt und wird am anderen durch ein Drehmoment von 1500 N·m verdreht. Bestimme den Verdrehwinkel φ in Grad.

T = 1500 N·mdo = 30 mmdi = 23 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.Mittel
do​ = ?T = 1500 N·m

Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 1500 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,8-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 75 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.

T = 1500 N·mdi/do = 0,8τallow = 75 MPa
do = mm
5.Schwer
Tdo​ = 80 mm, di​ = 60 mm

Eine Hohlwelle überträgt 50 kW bei 1000 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 50 kWN = 1000 rpmdo = 80 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
6.Schwer
do​ = ?10 kW, 750 rpm

Eine Hohlwelle soll 10 kW bei 750 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 = 10 kWN = 750 rpmdi/do = 0,5τallow = 60 MPa
do = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. P = 15,71 kW
  2. 2. τρ = 8,842 MPa
  3. 3. φ = 20,64 °
  4. 4. do = 55,67 mm
  5. 5. τmax = 6,948 MPa
  6. 6. do = 22,59 mm

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