Technik und BerufLernrechner

Torsionsspannung runder Wellen

Torsionsspannung/Dimension. Interaktives Lernmodell mit Formel und Rechenweg.

Rechenmodell: Gerade Voll- oder Hohlwelle mit konzentrischem Kreisquerschnitt unter reiner Torsion; nur Spannungsberechnung.

Deine Angaben

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mm

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DEIN ERGEBNIS Berechnet

Maximaler Schubspannungsbetrag

63,66197724N/mm²

Bis zu 10 signifikante Stellen; Zwischenwerte ungerundet.

Weitere Ergebnisse

Polares Widerstandsmoment (mm³)
1.570,796327

Lernmodell: Keine medizinische oder technische Anwendungsfreigabe. Fachprüfung offen.

Mit nachvollziehbarem Rechenweg · KI-unterstützt entwickelt.
Auch dieses Ergebnis kann fehlerhaft sein. Wichtige Ergebnisse unabhängig prüfen.

So wird gerechnet

Allgemeine Formel

τ_max=M_t/W_p; W_p=πd³/16 (voll)

Formel mit deinen Werten

Maximaler Schubspannungsbetrag = ((Betrag(100) · 1.000) ÷ 1.570,796327) ≈ 63,66197724 N/mm²

Die Zahlen stammen aus deinen aktuellen Angaben. Zwischenwerte werden angezeigt gerundet und intern ungerundet weiterverwendet. „≈“ bedeutet näherungsweise gleich.

Schritt für Schritt

  1. Potenz berechnen

    (20 ^ 3) ≈ 8.000
  2. Multiplizieren

    (3,141592654 · (20 ^ 3)) ≈ 25.132,74123
  3. Dividieren

    ((3,141592654 · (20 ^ 3)) ÷ 16) ≈ 1.570,796327
  4. Funktion auswerten

    Betrag(100) ≈ 100
  5. Multiplizieren

    (Betrag(100) · 1.000) ≈ 100.000
  6. Dividieren

    ((Betrag(100) · 1.000) ÷ 1.570,796327) ≈ 63,66197724
  7. Drehmoment von N·m in N·mm umrechnen.

  8. Polares Widerstandsmoment des Kreisquerschnitts bilden.

  9. Drehmomentbetrag durch das Widerstandsmoment teilen.

DIE FORMEL DAHINTER

Torsionsspannung runder Wellen verstehen

Die Größen aus der Aufgabenstellung werden in die angegebene Gleichung eingesetzt. Gerade Voll- oder Hohlwelle mit konzentrischem Kreisquerschnitt unter reiner Torsion; nur Spannungsberechnung.

Größen und Einheiten

Größe / FormelzeichenEinheitenWertebereich
Torsionsmoment MₜN·m-1E100 bis 1E100
Außendurchmesser dmm0 bis 1E100
Innendurchmesser dᵢmm0 bis 1E100

Durchgerechnetes Beispiel

Torsionsmoment Mₜ: 100 N·m · Außendurchmesser d: 20 mm

Allgemeine Formel

τ_max=M_t/W_p; W_p=πd³/16 (voll)

Formel mit deinen Werten

Maximaler Schubspannungsbetrag = ((Betrag(100) · 1.000) ÷ 1.570,796327) ≈ 63,66197724 N/mm²

Die Zahlen stammen aus deinen aktuellen Angaben. Zwischenwerte werden angezeigt gerundet und intern ungerundet weiterverwendet. „≈“ bedeutet näherungsweise gleich.

Schritt für Schritt

  1. Potenz berechnen

    (20 ^ 3) ≈ 8.000
  2. Multiplizieren

    (3,141592654 · (20 ^ 3)) ≈ 25.132,74123
  3. Dividieren

    ((3,141592654 · (20 ^ 3)) ÷ 16) ≈ 1.570,796327
  4. Funktion auswerten

    Betrag(100) ≈ 100
  5. Multiplizieren

    (Betrag(100) · 1.000) ≈ 100.000
  6. Dividieren

    ((Betrag(100) · 1.000) ÷ 1.570,796327) ≈ 63,66197724
  7. Drehmoment von N·m in N·mm umrechnen.

  8. Polares Widerstandsmoment des Kreisquerschnitts bilden.

  9. Drehmomentbetrag durch das Widerstandsmoment teilen.

Ergebnis: 63,66197724 N/mm²

Voraussetzungen und typische Fehler

nur elementare Bauteilberechnung; Sicherheitsnachweis separat. Idealisierte Lernrechnung. Keine Aussage zu zulässiger Belastung, Materialversagen, Sicherheitsbeiwerten oder normgerechter Bemessung. Für reale Bauteile ist eine qualifizierte Fachprüfung erforderlich.

Wähle die Einheiten zu den eingegebenen Werten. Einheitenwechsel verändern die Einheit des Zahlenwerts; der Zahlenwert bleibt stehen. Bei Divisionen darf der Nenner nicht null sein. Weitere Einschränkungen werden direkt am Eingabefeld angezeigt.

Umfang: Dieser Rechner deckt den oben beschriebenen Teil der Formelfamilie ab. Die angegebenen Modellgrenzen gelten auch bei Zuordnung zu einer umfassenderen Formelfamilie.

Wo du das brauchst

Studium: Technische Mechanik und Baugrundlagen

Fertigungstechnik; Maschinentechnik; Fahrzeugtechnik; Qualitätssicherung.

Einordnung: Ausbildung – Metall/Maschinen/Fahrzeug. Berufsbezogene Mathematik/Physik/Technologie.

Anwendungen in der Ausbildung: Zerspanungsmechaniker, Industriemechaniker, Werkzeugmechaniker, Konstruktionsmechaniker, Kfz-Mechatroniker.

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Quellen und Prüfstand

Formelgrundlage: PRO-018 im bereitgestellten Rechnerkatalog. Physikalisches, wirtschaftliches oder technisches Lernmodell.

Prüfstand: Automatisierte Referenz- und Eingabeprüfungen. Eine unabhängige fachliche Freigabe für den öffentlichen Betrieb steht noch aus.

Überarbeitet am .

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