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 = 30 mmT = ?

Eine Vollwelle mit 30 mm Durchmesser besteht aus einem Werkstoff mit einer zulässigen Schubspannung von 100 MPa. Bestimme das größte Drehmoment Tmax, das die Welle übertragen kann.

d = 30 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.Leicht
T = 100 N·md = 40 mm

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

T = 100 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.Mittel
T = 100 N·md = 20 mmL = 2 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 = 100 N·md = 20 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.Mittel
do​ = 30, di​ = 18 mmT = 1000 N·mL = 0,8 m

Eine Hohlwelle aus Messing (Außendurchmesser 30 mm, Innendurchmesser 18 mm, Länge 0,8 m) ist an einem Ende eingespannt und wird am anderen durch ein Drehmoment von 1000 N·m verdreht. Bestimme den Verdrehwinkel φ in Grad.

T = 1000 N·mdo = 30 mmdi = 18 mmL = 0,8 mG = 39 GPa
φ = °
5.Schwer
d = 25 mmT0​ = 200 N·mACBa = 1,2 mb = 0,5 m

Eine Vollwelle aus Stahl mit 25 mm Durchmesser ist an beiden Enden A und B in starren Wänden eingespannt. In C, 1,2 m von A und 0,5 m von B entfernt, wird ein Drehmoment von 200 N·m aufgebracht. Bestimme das Einspannmoment TA an der Wand A.

d = 25 mmT0 = 200 N·ma = 1,2 mb = 0,5 m
TA = N·m
6.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 100 kW bei 1000 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 40 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 100 kWN = 1000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tmax = 530,1 N·m
  2. 2. τmax = 7,958 MPa
  3. 3. φ = 9,119 °
  4. 4. φ = 16,98 °
  5. 5. TA = 58,82 N·m
  6. 6. d = 49,54 mm

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