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 = 250 N·md = 60 mm

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

T = 250 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.Leicht
do​ = 80, di​ = 64 mmT = 1000 N·m

Eine Hohlwelle mit 80 mm Außendurchmesser und 64 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 1000 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 1000 N·mdo = 80 mmdi = 64 mm
τmax = MPa
3.Mittel
T = 750 N·md = 30 mmL = 1 mφ = ?

Eine Vollwelle aus Messing 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 = 750 N·md = 30 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.Mittel
d1​ = 75 mmd2​ = 30 mmT = 250 N·mABC1,2 m1 m

Eine abgesetzte Vollwelle aus Stahl ist in A eingespannt. Abschnitt AB hat 75 mm Durchmesser und 1,2 m Länge; Abschnitt BC hat 30 mm Durchmesser und 1 m Länge. Am freien Ende C wirkt ein Drehmoment von 250 N·m. Bestimme den Verdrehwinkel φC des Endes C in Grad.

T = 250 N·md1 = 75 mm, L1 = 1,2 md2 = 30 mm, L2 = 1 mG = 80 GPa
φC = °
5.Schwer
Tdo​ = 60 mm, di​ = 45 mm

Eine Hohlwelle überträgt 20 kW bei 300 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 20 kWN = 300 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.Schwer
d = 40 mmTB​ = 1000 N·mTC​ = 100 N·mABC1,5 m0,8 m

Eine Vollwelle aus Stahl mit 40 mm Durchmesser ist in A eingespannt. In B, 1,5 m von A entfernt, wirkt ein Drehmoment von 1000 N·m, und am freien Ende C, weitere 0,8 m entfernt, wirkt ein Drehmoment von 100 N·m im gleichen Drehsinn. Bestimme den Betrag des Verdrehwinkels φC des Endes C in Grad.

d = 40 mmTB = 1000 N·mTC = 100 N·mAB = 1,5 mBC = 0,8 mG = 80 GPa
φC = °

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 5,895 MPa
  2. 2. τmax = 16,85 MPa
  3. 3. φ = 13,86 °
  4. 4. φC = 2,321 °
  5. 5. τmax = 21,96 MPa
  6. 6. φC = 4,93 °

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