1.Leicht
Eine Vollwelle mit Kreisquerschnitt überträgt ein Drehmoment T. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
T = 500 N·md = 60 mm
τmax = MPa
Arbeitsblatt Torsion von Wellen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Vollwelle mit 40 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 500 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 16 mm von der Mitte.
T = 500 N·md = 40 mmρ = 16 mm
τρ = MPa
3.Mittel
Eine Vollwelle aus Messing mit 3 m Länge überträgt ein Drehmoment von 1500 N·m. Der Verdrehwinkel zwischen ihren Enden darf 3° nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der diese Grenze einhält.
T = 1500 N·mL = 3 mG = 39 GPaφallow = 3°
d = mm
4.Mittel
In einem Torsionsversuch wird eine Vollprobe mit 12 mm Durchmesser durch ein Drehmoment von 30 N·m verdreht. Die beiden Enden einer Messlänge von 250 mm verdrehen sich um 5,41° gegeneinander (der Werkstoff ist noch elastisch). Bestimme den Schubmodul G des Werkstoffs.
T = 30 N·md = 12 mmL = 250 mmφ = 5,41°
G = GPa
5.Schwer
Eine Hohlwelle überträgt 75 kW bei 1000 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
P = 75 kWN = 1000 rpmdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
6.Schwer
Eine Hohlwelle überträgt 20 kW bei 3000 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
P = 20 kWN = 3000 rpmdo = 50 mmdi = 35 mm
τmax = MPa
Lösungsschlüssel
- 1. τmax = 11,79 MPa
- 2. τρ = 31,83 MPa
- 3. d = 68,83 mm
- 4. G = 39,02 GPa
- 5. τmax = 83,37 MPa
- 6. τmax = 3,413 MPa
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