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
T = 2000 N·md = 40 mm

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

T = 2000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.Leicht
d = 40 mmT = 200 N·m

Eine Vollwelle mit 40 mm Durchmesser überträgt ein Drehmoment von 200 N·m. Bestimme die Schubspannung τρ im Abstand 16 mm von der Mitte.

T = 200 N·md = 40 mmρ = 16 mm
τρ = MPa
3.Mittel
d = ?T = 2000 N·mL = 0,8 m

Eine Vollwelle aus Aluminium mit 0,8 m Länge überträgt ein Drehmoment von 2000 N·m. Der Verdrehwinkel zwischen ihren Enden darf 3° nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der diese Grenze einhält.

T = 2000 N·mL = 0,8 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
4.Mittel
T = 200 N·md = 50 mmL = 2,5 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 = 200 N·md = 50 mmL = 2,5 mG = 80 GPa
φ = °
5.Schwer
Td = ?

Eine Vollwelle soll 30 kW bei 750 U/min übertragen, ohne dass die Schubspannung 50 MPa überschreitet. Bestimme den kleinsten geeigneten Durchmesser d.

P = 30 kWN = 750 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.Schwer
Tdo​ = 50 mm, di​ = 25 mm

Eine Hohlwelle überträgt 20 kW bei 750 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 20 kWN = 750 rpmdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 159,2 MPa
  2. 2. τρ = 12,73 MPa
  3. 3. d = 58,82 mm
  4. 4. φ = 0,5836 °
  5. 5. d = 33,89 mm
  6. 6. τmax = 11,07 MPa

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