1.Leicht
Eine Vollwelle mit Kreisquerschnitt überträgt ein Drehmoment T. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
T = 1000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
Arbeitsblatt Torsion von Wellen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Vollwelle mit 60 mm Durchmesser besteht aus einem Werkstoff mit einer zulässigen Schubspannung von 50 MPa. Bestimme das größte Drehmoment Tmax, das die Welle übertragen kann.
d = 60 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.Mittel
Eine Hohlwelle aus Stahl (Außendurchmesser 50 mm, Innendurchmesser 35 mm, Länge 1 m) ist an einem Ende eingespannt und wird am anderen durch ein Drehmoment von 250 N·m verdreht. Bestimme den Verdrehwinkel φ in Grad.
T = 250 N·mdo = 50 mmdi = 35 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.Mittel
In einem Torsionsversuch wird eine Vollprobe mit 10 mm Durchmesser durch ein Drehmoment von 75 N·m verdreht. Die beiden Enden einer Messlänge von 200 mm verdrehen sich um 10,94° gegeneinander (der Werkstoff ist noch elastisch). Bestimme den Schubmodul G des Werkstoffs.
T = 75 N·md = 10 mmL = 200 mmφ = 10,94°
G = GPa
5.Schwer
Eine Hohlwelle überträgt 100 kW bei 750 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
P = 100 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
6.Schwer
Eine Vollwelle aus Stahl mit 30 mm Durchmesser ist in A eingespannt. In B, 2,5 m von A entfernt, wirkt ein Drehmoment von 250 N·m, und am freien Ende C, weitere 1 m entfernt, wirkt ein Drehmoment von 400 N·m im entgegengesetzten Drehsinn. Bestimme den Betrag des Verdrehwinkels φC des Endes C in Grad.
d = 30 mmTB = 250 N·mTC = 400 N·mAB = 2,5 mBC = 1 mG = 80 GPa
φC = °
Lösungsschlüssel
- 1. τmax = 79,58 MPa
- 2. Tmax = 2121 N·m
- 3. φ = 0,384 °
- 4. G = 80,02 GPa
- 5. τmax = 133,3 MPa
- 6. φC = 6,98 °
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