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
T = 200 N·md = 40 mm

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

T = 200 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.Leicht
N = 1200 rpmT = 400 N·m

Eine Welle mit 1200 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 400 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.

T = 400 N·mN = 1200 rpm
P = kW
3.Mittel
T = 400 N·md = 25 mmL = 0,5 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 = 400 N·md = 25 mmL = 0,5 mG = 80 GPa
φ = °
4.Mittel
do​ = 50, di​ = 35 mmT = 400 N·mL = 0,8 m

Eine Hohlwelle aus Aluminium (Außendurchmesser 50 mm, Innendurchmesser 35 mm, Länge 0,8 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 = 0,8 mG = 26 GPa
φ = °
5.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 5 kW bei 1800 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 80 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 5 kWN = 1800 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 30 kW bei 1450 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 50 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 30 kWN = 1450 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 15,92 MPa
  2. 2. P = 50,27 kW
  3. 3. φ = 3,735 °
  4. 4. φ = 1,512 °
  5. 5. d = 11,91 mm
  6. 6. d = 27,2 mm

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