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 = 1800 rpmT = ?

Ein Motor liefert 4 kW an eine Welle mit 1800 rpm. Bestimme das Drehmoment T in der Welle.

P = 4 kWN = 1800 rpm
T = N·m
2.Leicht
d = 25 mmT = ?

Eine Vollwelle mit 25 mm Durchmesser besteht aus einem Werkstoff mit einer zulässigen Schubspannung von 50 MPa. Bestimme das größte Drehmoment Tmax, das die Welle übertragen kann.

d = 25 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.Mittel
do​ = 50, di​ = 35 mmT = 400 N·mL = 1 m

Eine Hohlwelle aus Messing (Außendurchmesser 50 mm, Innendurchmesser 35 mm, Länge 1 m) ist an einem Ende eingespannt und wird am anderen durch ein Drehmoment von 400 N·m verdreht. Bestimme den Verdrehwinkel φ in Grad.

T = 400 N·mdo = 50 mmdi = 35 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.Mittel
T = 400 N·md = 40 mmL = 1,5 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 = 400 N·md = 40 mmL = 1,5 mG = 39 GPa
φ = °
5.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 10 kW bei 1800 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 75 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 10 kWN = 1800 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.Schwer
d = ?10 kW, 1500 rpm

Eine Vollwelle aus Messing überträgt 10 kW bei 1500 rpm. Die Schubspannung darf 75 MPa nicht überschreiten, und die Verdrehung darf 1° pro m Länge nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der beide Grenzen einhält.

P = 10 kWN = 1500 rpmτallow = 75 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. T = 21,22 N·m
  2. 2. Tmax = 153,4 N·m
  3. 3. φ = 1,26 °
  4. 4. φ = 3,507 °
  5. 5. d = 15,33 mm
  6. 6. d = 31,24 mm

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