19.1 : Şafttaki Gerilimler

PQ şaftı, her iki tarafa da eşit ve zıt torklar uygulandığında bir burkulma kuvvetine maruz kalır. Bunu anlamak için herhangi bir R noktasında şaft eksenine dik olarak kesen bir kesit incelenir. QR segmentinin serbest cisim diyagramı analiz edildiğinde, şaft burulma yaşadıkça PR kısmının QR segmentine uyguladığı kesme kuvvetlerini ortaya çıkarır.

Denge koşullarının QR segmentine uygulanması, kesit içindeki iç kesme kuvvetlerinin iç tork ile doğrudan ilişkili olduğunu tespit eder. Burada 'r' şaft ekseninden kesme kuvvetine olan dik mesafeyi ifade eder. Daha sonra şaftın küçük bir alan elemanı dikkate alınır. Kesme kuvveti, kesme gerilimi ile alan elemanının çarpımı olarak ifade edilebilir. Bu ilişkinin değiştirilmesi üzerine, kesme gerilimi cinsinden tork için bir ifade türetilir.

Bu türetilmiş ilişki herhangi bir şaft kesitindeki kesme gerilmeleri için geçerli olmak zorundadır. Ancak bu gerilimlerin kesit boyunca dağılımına dair fikir vermez. Son olarak, elastik bir şafttaki kayma gerilmelerinin dağılımının yalnızca statik ile belirlenemeyeceğine dikkat etmek önemlidir. Doğru tespit için deformasyon analizi gerektirir.