空心轴是一种被广泛使用的机械零件，尤其是在航空航天领域，使用得更为广泛，因为它和实心轴比有两个极为明显的优越性：
1.在承受相同荷载的条件下，空心轴的重量比实心轴小；
2.空心轴的强度比实心轴高。如图遥控模型直升机上使用的空心主轴
为什么空心轴具有以上两个优越性呢？以下就让我们从理论原理上来分析。首先让我们阐明一些事实或现象：
单从力学角度，空心轴要比实心轴更有效地利用材料，因为从横截面上的剪应力分布分析，由于扭转剪应力与离圆心的距离成正比，圆心附近的应力很小，材料没有充分发挥作用，故把靠近圆心处承受剪应力较小的材料移到轴的外缘处，使其为空心轴，就会增大Ip和 Wp，提高轴的强度。在工程应用中，空心轴是用实心轴通过钻孔得到的，它的重量要比实心轴小，材料的利用率高。无机颜料分散剂
一、薄壁圆筒扭转时的应力
隔离桩 实验：对图示薄壁圆筒，两端作用T，为观察其变形，作两条圆周线pp、 qq及纵向线。
现象：1、相邻圆周线间距不变 → 横截面间距不变；
2、纵向线变为斜直线或螺旋线；
红豆杉提取物 3、圆周线与纵向线围成的矩形变为平行四边形；
推断：横截面上σ=0；仅有τ，且沿筒壁厚度不变。进一步推导得
二、圆轴扭转时的应力
监视器安装1、圆轴是否可看成是由无数层薄壁圆筒套在一起组成呢？
回答是肯定的，而且筒与筒之间无相互作用力，故应用上面类似的分析步骤：试验现象、推断、公式推导得出横截面上只存在τ、σ=0（相邻截面间距离不变）
其中 Mx——截面扭矩 Ip——截面极惯性矩 ρ ——该点距圆心的距离
上式反映出τ与该点距圆心的距离ρ成正比
有源音箱电路图极惯性矩 Ip——反映截面几何性质的物理量
Wp为抗扭截面模量（或扭转截面系数）
2、强度条件
据扭矩图，确定出危险截面上的Mxmax
例：由无缝钢管制成的汽车传动轴AB，外径D=90mm，壁厚t=2.5mm，材料为45钢。使用时的
最大扭矩为Mx=1.5kN·M。材料的[τ]=60MPa，试校核AB轴满足强度条件；若把传动轴改为实
制卡心轴，要求它与原来的空心轴强度相同，试确定其直径，并比较实心轴与空心轴的重量。
解:先计算抗扭截面系数，
若改为空心圆轴
即
可见在载荷相同的条件下，空心轴的重量只有实心轴的31%，其减轻重量、节约材料是非常明显的。这是因为截面上的剪应力沿半径线性规律分布，圆心附近的应力很小，材料没有充分发挥作用。若把轴心附近的材料向边缘移置，使其为空心轴，就会增大Ip和Wp，提高轴的强度。
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