圆轴(circular shaft),理学-力学-固体力学-材料力学,穿在轴承、车轮或齿轮中间的零件,通常为圆柱形,用来支承转动零部件并与之一起回转以传递运动、扭矩,有时也传递弯矩。有别于上述机械中的轴,材料力学中的轴是杆件中的一类,受拉的通常称为杆,受压的为柱或压杆,受横向载荷作用弯曲的为梁,而轴则是最常见的受扭转杆件。材料力学中圆轴的扭转理论基于平截面假设,截面上只有沿着环向与离圆心距离成正比的剪应力,形成扭矩。剪应力和扭矩的大小均与轴的单位长度扭转角成正比:式中为剪切模量;为截面的极惯性矩;称为圆轴的抗扭刚度。对于作用有分布扭矩的情况有:根据端点条件就可以确定各截面处的扭转角和扭矩,从而确定各点的剪应力。弹性力学柱形杆的扭转问题(见柱体扭转和弯曲)表明,对于圆轴的自由扭转问题,即仅在两端按上述剪应力分布规律作用扭矩且端面对于翘曲变形没有约束的情况下,材料力学对于圆轴扭转的解也就是弹性力学解。其他情况材料力学解只是近似解。如果机械上的圆轴除扭转外同时还因横向载荷发生弯曲变形,则弯曲部分按梁的理论处理。在小变形条件下两部分的变形和应力可以线性叠加。