Transmisiona vratila

Vratilo ili pogonska osovina je dio stroja kojim se prenosi rotacijsko gibanje i zakretni moment, to jest snaga. Služi i kao prijenosni element ili dio prijenosnoga sustava između pogonskog i pogonjenoga stroja. Ima oblik vitkoga cilindričnog tijela, u uzdužnom je smjeru najčešće različitih promjera, što ovisi o predviđenim naprezanjima, ali i o potrebi da se na mjestima promjene presjeka omogući pričvršćivanje elemenata koji preuzimaju, ili na vratilo prenose okretni moment (zupčanici, tarenice, remenice i drugo). Istodobno je opterećeno na savijanje i uvijanje (torzija). Vrlo je slično osovini, koja, međutim, ne prenosi okretni moment i napregnuta je samo na savijanje. Vratila se izvode kao puna ili cjevasta, a za manje snage te za posebne namjene i savitljiva (na primjer na mjerilima brzine vozila, specijalnim nastavcima brzohodnih ručnih alata). Posebno su prilagođene izvedbe neka vratila radnih i pogonskih strojeva, na primjer koljenasto vratilo u motorima s unutarnjim izgaranjem, zglobno ili kardansko vratilo za spajanje dijelova kojima se osi rotacija ne poklapaju, nažlijebljeno vratilo, koje na sebi nosi na primjer uzdužno pomične zupčanike ili remenice s pomoću kojih se mijenja omjer prijenosa, poluvratilo za prijenos momenta na pogonske kotače vozila, bregasto vratilo (grebenasto vratilo) s izbočinama jajolika oblika (greben) za periodično otvaranje ventila (na primjer u četverotaktnim motorima s unutarnjim izgaranjem pri rednom razmještaju cilindara), uključivanje sklopki i slično.
Vratilo je strojni dio kojim se prenosi zakretni moment i snagu, a može biti opterećeno i na savijanje; za razliku od osovine kojom se ne prenosi zakretni moment i koja je opterećena samo na savijanje. Dok osovina može i mirovati (tada ostali strojni elementi na njoj rotiraju), vratilo se uvijek okreće jer prenosi zakretni moment. Vratila su, za razliku od osovina, u pravilu okretni ili rotirajući elementi. Vratilo se, dakle, proračunava u prvom redu na uvijanje (torziju) pa po potrebi i na savijanje; za razliku od osovine koja se proračunava samo na savijanje.
Vratila moraju imati određene geometrijske diskontinuitete kako bi se mogla pričvstiti na drugi strojni dio kojim odvode/prenose zakretni moment – to su najčešće utori za pero (klin), ali se redovito koriste i stezni spojevi. Dotične promjene u promjeru vratila, gledano u aksijalnom presjeku, izazivaju koncentracije naprezanja, pa je jako bitno dobro konstruirati dotične prijelaze i naslone na vratilu (na pr. za ležaje, zupčanike, remenice). Najčešće se koriste (velika) zaobljenja i stožci, kako bi se što blaže skrenuo tok zakretnog momenta i time smanjila koncentracija naprezanja.