Torsion

Aufgaben:

Aufgabe 1

Eine kreiszylindrische Vollwelle muss das Antriebsmoment übertragen. Wie groß muss inr Durchmesser bei einer zulässigen Schubspannung mindestens sein?

Es stehen nur Wellen mit ganzzahligen Werten für den Durchmesser in Millimetern zur Verfügung.

Gegeben:

Aufgabe 2

 

Abbildung

Auf einer Hohlwelle (Außendurchmesser , Innendurchmesser ) aus Stahl sitzen drei Zahnräder und an denen die Momente und angreifen.

  1. Ermitteln Sie den Verlauf des Torsionsmoments entlang der Welle
  2. Bestimmen Sie die größten Schubspannungen und in den schnitten und
  3. Ermitteln Sie die Verdrehungen und der Zahnräder und relativ zu Zahnrad

 

Gegeben:

Aufgabe 3

Zwei Wellen mit Kreisquerschnitt (Radius ) sind über einen Flansch miteinander verschraubt. Die Schrauben sitzen auf einem Kreis mit Radius und haben den Durchmesser .

Wie viele Schrauben sind nötig, damit die Schubspannung in einer Schraube gleich der maximalen Schubspannung in der Welle ist?

 

Hinweis: Es darf angenommen werden, dass die Schubspannung in allen Schrauben den gleichen Wert hat und gleichmäßig über den Schraubenquerschnitt verteilt ist.

Abbildung

 

Aufgabe 4

Die Scheibe wird durch die Wellen und gehalten, die an inren Enden bzw. fest eingespannt sind. Die Wellen haben Kreisquerschnitte. An der Scheibe greift das Moment an.

  1. Bestimmen Sie die Einspannmomente und
  2. Wie groß ist die Verdrehung der Scheibe ?
  3. Ermitteln Sie die maximalen Schubspannungen und in den Wellen und

Gegeben:

Abbildung

 

Aufgabe 5

Vergleichen Sie das Torsionsträgheitsmoment und die maximale Schubspannung infolge eines Torsionsmoments eines Kreisringquerschnitts mit Außenradius und Innenradius mit den entsprechenden Werten und für einen Kreisquerschnitt gleicher Fläche.

Visualisiere zur Veranschaulichung die betrachteten Größen.

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