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 = 50 mm

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

T = 2000 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.Leicht
do​ = 80, di​ = 64 mmT = 400 N·m

Eine Hohlwelle mit 80 mm Außendurchmesser und 64 mm Innendurchmesser überträgt ein Drehmoment von 400 N·m. Bestimme die maximale Schubspannung τmax.

T = 400 N·mdo = 80 mmdi = 64 mm
τmax = 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 2° nicht überschreiten. Bestimme den kleinsten Durchmesser d, der diese Grenze einhält.

T = 2000 N·mL = 0,8 mG = 26 GPaφallow = 2°
d = mm
4.Mittel
d = 10 mmT = 50 N·m200 mmφ = 7,3°

In einem Torsionsversuch wird eine Vollprobe mit 10 mm Durchmesser durch ein Drehmoment von 50 N·m verdreht. Die beiden Enden einer Messlänge von 200 mm verdrehen sich um 7,3° gegeneinander (der Werkstoff ist noch elastisch). Bestimme den Schubmodul G des Werkstoffs.

T = 50 N·md = 10 mmL = 200 mmφ = 7,3°
G = GPa
5.Schwer
Tdo​ = 80 mm, di​ = 64 mm

Eine Hohlwelle überträgt 75 kW bei 1800 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 75 kWN = 1800 rpmdo = 80 mmdi = 64 mm
τmax = MPa
6.Schwer
Tdo​ = 40 mm, di​ = 32 mm

Eine Hohlwelle überträgt 75 kW bei 500 U/min. Bestimme die maximale Schubspannung τmax in der Welle.

P = 75 kWN = 500 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. τmax = 81,49 MPa
  2. 2. τmax = 6,739 MPa
  3. 3. d = 65,1 mm
  4. 4. G = 79,95 GPa
  5. 5. τmax = 6,704 MPa
  6. 6. τmax = 193,1 MPa

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