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 = 500 rpmT = 150 N·m

Eine Welle mit 500 rpm überträgt ein konstantes Drehmoment von 150 N·m. Bestimme die übertragene Leistung P.

T = 150 N·mN = 500 rpm
P = kW
2.Leicht
d = 25 mmT = 100 N·m

Eine Vollwelle mit 25 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 100 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 7,5 mm von der Mitte.

T = 100 N·md = 25 mmρ = 7,5 mm
τρ = MPa
3.Mittel
do​ = 80, di​ = 60 mmT = 500 N·mL = 2 m

Eine Hohlwelle aus Messing (Außendurchmesser 80 mm, Innendurchmesser 60 mm, Länge 2 m) ist an einem Ende eingespannt und wird am anderen durch ein Drehmoment von 500 N·m verdreht. Bestimme den Verdrehwinkel φ in Grad.

T = 500 N·mdo = 80 mmdi = 60 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
4.Mittel
T = 250 N·md = 50 mmL = 0,8 mφ = ?

Eine Vollwelle aus Aluminium 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 = 250 N·md = 50 mmL = 0,8 mG = 26 GPa
φ = °
5.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 10 kW bei 500 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 75 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 10 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.Schwer
Tdo​ = 60 mm, di​ = 48 mm

Eine Hohlwelle überträgt 15 kW bei 300 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 15 kWN = 300 rpmdo = 60 mmdi = 48 mm
τmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. P = 7,854 kW
  2. 2. τρ = 19,56 MPa
  3. 3. φ = 0,5344 °
  4. 4. φ = 0,7183 °
  5. 5. d = 23,49 mm
  6. 6. τmax = 19,07 MPa

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