Карданный вал подвержен, вероятно, большим изменениям напряжений, чем любой другой узел трансмиссии. Он обычно представляет собой трубу малого диаметра с большим отношением длины к диаметру; поэтому карданный вал обладает известной упругостью, подвержен крутильным колебаниям и в нем постоянно имеют место переменные напряжения. Чтобы преодолеть трудности, возникающие при таких явлениях, вполне естественным является применение резины в элементах карданного вала.

Полезно в общих чертах описать характер напряжений и колебаний в карданном вале, чтобы специалисты по резине могли полностью оценить возникающие в этом случае проблемы. Изменение угловой скорости двух валов, соединенных карданным шарниром, зависит от угла между ведущим и ведомым валами. При неправильном угле между двумя ведущими вилками карданов появляются напряжения и вибрации в трансмиссии. Необходимо, чтобы ведущие вилки на каждом конце вала устанавливались в одной плоскости. Однако даже в этом случае равномерного вращения не будет, если углы между осями валов кардана будут чрезмерными; при этом колебания скорости вращения изменяются пропорционально числу оборотов вала. Следовательно, при помощи шарнира Гука почти не представляется возможным устранить источник вибраций.

Кроме того, вибрации могут быть вызваны осевой нагрузкой, центробежной силой, скручивающими нагрузками. При использовании карданной передачи без скользящего шлицевого соединения карданный вал испытывает значительную осевую нагрузку. Если кардан упругого типа, то упругий элемент будет поглощать действующую ударную нагрузку, но в то же время будет снижать критическое число оборотов вала. Следовательно, при расчетах карданного вала нельзя пренебрегать осевой нагрузкой.

Если карданный вал недостаточно хорошо уравновешен, то он прогнется в сторону смещения центра тяжести (дисбаланса), и при вращении его в определенный момент, соответствующий критическому числу оборотов, возникнут чрезмерные вибрации, которые, однако, исчезнут при изменении числа оборотов. При этом карданный вал вращается таким образом, что геометрическая ось колеблется по круговой траектории вокруг центра тяжести вращающейся массы. Карданный нал может нарушить нормальную работу трансмиссии, если при увеличении угловой скорости будет достигнута критическая скорость. Сначала амплитуда колебаний будет небольшой; при увеличении числа оборотов амплитуда возрастает до максимума. После перехода через критическое число оборотов вибрации прекращаются. При еще более высоких числах оборотов вала снова возникают вибрации, и начинается новый цикл. Число оборотов можно увеличивать до тех пор, пока не произойдет поломка вала.