При линейном движении мы часто имеем дело с приложениями, в которых задействованы силы, приложенные на расстоянии от линейной направляющей, называемые консольными или моментными нагрузками. В этих случаях нас интересует моментная нагрузка направляющей или ее способность сопротивляться вращению. Но мы также имеем дело с компонентами, которые должны вращаться при приложении силы на расстоянии, например, вал ШВП, передающий крутящий момент от двигателя для приведения в движение нагрузки. В этих случаях нас интересует величина крутящего момента, который способен передать компонент.

И момент на линейной направляющей, и крутящий момент на валу вызываются силами, приложенными на расстоянии, и оба измеряются в Ньютон-метрах (Нм) или фунт-футах (фунт-футах). Так в чем же разница между моментом, приложенным к линейной направляющей, и моментом, приложенным к винтовому валу?

Первичную разницу между моментом и крутящим моментом можно найти, изучая реакцию объекта. Когда к валу прикладывается крутящий момент, вал вращается. Но когда к линейной направляющей прилагается моментная нагрузка, направляющая остается неподвижной (если только момент не превышает номинальный момент направляющей, в этом случае направляющая может деформироваться или начать вращаться).

Другими словами, крутящий момент вызывает изменение углового момента объекта, что приводит к вращению. С другой стороны, момент не вызывает изменения углового момента. Тело, к которому приложен момент, остается неподвижным, а силы реакции, возникающие внутри объекта и его опорных элементов, препятствуют вращению объекта.

Например, нагрузка, приложенная к консольной балке с опорой на конце, вызовет силу реакции и изгибающий момент на балке, но не изменит ее угловой момент и, следовательно, не вызовет поворот балки.

Поскольку моментные силы статичны — они не приводят к движению — их можно разложить на силы реакции, которые противодействуют приложенному моменту.

Величина крутящего момента, приложенного к валу, определяется путем умножения приложенной силы на плечо момента, которое представляет собой расстояние по перпендикуляру между точкой поворота (или осью вращения) и силой.

Если приложенная сила не перпендикулярна точке поворота или оси вращения, необходимо учитывать угол силы, чтобы найти длину плеча момента.