1.Leicht
Eine Vollwelle mit Kreisquerschnitt überträgt ein Drehmoment T. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.
T = 1000 N·md = 60 mm
τmax = MPa
Arbeitsblatt Torsion von Wellen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Vollwelle mit 50 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 500 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 15 mm von der Mitte.
T = 500 N·md = 50 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
3.Mittel
In einem Torsionsversuch wird eine Vollprobe mit 10 mm Durchmesser durch ein Drehmoment von 40 N·m verdreht. Die beiden Enden einer Messlänge von 200 mm verdrehen sich um 11,97° gegeneinander (der Werkstoff ist noch elastisch). Bestimme den Schubmodul G des Werkstoffs.
T = 40 N·md = 10 mmL = 200 mmφ = 11,97°
G = GPa
4.Mittel
Eine Hohlwelle soll ein Drehmoment von 100 N·m übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,6-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 60 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.
T = 100 N·mdi/do = 0,6τallow = 60 MPa
do = mm
5.Schwer
Eine Hohlwelle soll 100 kW bei 750 rpm übertragen. Ihr Innendurchmesser soll das 0,75-Fache ihres Außendurchmessers betragen, und die Schubspannung darf 75 MPa nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Außendurchmesser do.
P = 100 kWN = 750 rpmdi/do = 0,75τallow = 75 MPa
do = mm
6.Schwer
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. τmax = 23,58 MPa
- 2. τρ = 12,22 MPa
- 3. G = 39 GPa
- 4. do = 21,36 mm
- 5. do = 50,2 mm
- 6. d = 27,2 mm
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