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
do​ = 60, di​ = 45 mmT = 750 N·m

Eine Hohlwelle mit 60 mm Außendurchmesser und 45 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 750 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 750 N·mdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
2.Leicht
T = 500 N·md = 60 mm

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

T = 500 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.Mittel
T = 100 N·md = 40 mmL = 0,5 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 = 100 N·md = 40 mmL = 0,5 mG = 26 GPa
φ = °
4.Mittel
T = 500 N·md = 40 mmL = 1 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 = 500 N·md = 40 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
5.Schwer
d = ?30 kW, 1000 rpm

Eine Vollwelle aus Stahl überträgt 30 kW bei 1000 rpm. Die Schubspannung darf 50 MPa nicht überschreiten, und die Verdrehung darf 0,75° pro m Länge nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der beide Grenzen einhält.

P = 30 kWN = 1000 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0,75°/mG = 80 GPa
d = mm
6.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 50 kW bei 750 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 80 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 50 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 25,87 MPa
  2. 2. τmax = 11,79 MPa
  3. 3. φ = 0,4384 °
  4. 4. φ = 1,425 °
  5. 5. d = 40,86 mm
  6. 6. d = 34,35 mm

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