Gredi so strojni elementi, ki so sposobni prenašati tako upogib kot torzijo, v primerjavi z osmi pa se vedno vrtijo.
V tečajih se gredi vedno opirajo na ležaje, ki omogočajo vrtenje gredi, nasloni na gredeh pa preprečujejo pomike v aksialni smeri. Pri oblikovanju gredi moramo imeti v mislih, da mora njena oblika čim bolj slediti poteku upogibnega momenta, torej je idealna oblika gredi, prav tako osi, najlažje dosežena s stopničastimi prehodi, ki so hkrati tudi nasloni in preprečujejo vzdolžne premike elementov, ki so vezani na gred (npr. zobniki in ležaji).
Ker moramo biti pri oblikovanju gredi izjemno pazljivi, da čim bolj zmanjšamo vplive zareznih učinkov, stopničaste prehode vzdolž gredi oblikujemo kar se le da zvezno, torej jim dodajamo čim večje radije (a) ali prehod med večjim in manjšim premerom oblikujemo celo s poševnino (b). Najboljša izvedba zmanjševanja zareznega učinka je izvedba z razbremenilnim utorom (c), a ker to ni ravno najugodnejša rešitev, jo uporabljamo samo pri res visokih izmeničnih obremenitvah.
Ko vemo, kako mora biti gred oblikovana, se lahko osredotočimo na dimenzioniranje premera gredi v kritičnem prerezu. Pri določanju premera gredi moramo poznati sile na elementih, ki so nameščeni na gredi in torzijski moment, ki se prenaša vzdolž gredi. Načeloma velja, da za grobo ocenitev premera gredi zadošča približen izračun gredi, ki upošteva torzijsko obremenitev (z upoštevanjem dopustne torzijske napetosti τt,dop ali z upoštevanjem dopustnega kota zasuka ϕdop).
Minimalni premer gredi določimo podobno kot pri oseh. Ob poznavanju materiala gredi poznamo njegovo dopustno torzijsko napetost τt,dop ter ob predpostavki, da poznamo tudi torzijski moment T, minimalni premer gredi določimo po spodnji enačbi:
[latex]d=\sqrt[3]{\frac{16\cdot T}{\pi\cdot\tau_{t,dop}}}[/latex]
Pri tem velja, da moramo biti pazljivi, ali gred preračunavamo za kritični primer izmenične ali utripne obremenitve, saj v enačbo za dopustno torzijsko napetost τt,dop lahko vstavimo trajno dinamično utripno trdnost τDt,utr ali trajno dinamično izmenično trdnost τDt,izm. Varnostni faktor pri obeh preračunih znaša od 4 do 6. Utripno so obremenjene gredi, ki se vrtijo le v eno smer, izmenično pa gredi, ki se vrtijo v obe smeri.
[latex]\tau_{t,dop}=\frac{\tau_{Dt,utr}}{v}[/latex]
[latex]\tau_{t,dop}=\frac{\tau_{Dt,izm}}{v}[/latex]
Ob upoštevanju tako torzijske kot upogibne obremenitve za natančnejšo določitev premera gredi se najprej izračuna primerjalni moment, ki upošteva tako velikost upogibne obremenitve kot velikost torzijske obremenitve. Na podlagi primerjalnega momenta določimo minimalni premer gredi, ob predpostavki, da poznamo material gredi, za katerega lahko, podobno kot pri oseh, izračunamo dopustno upogibno napetost.
[latex]M_p=\sqrt[]{M_u^{2_{}}+0,75\cdot(\alpha_{0z}\cdot T)^2}[/latex]
[latex]\alpha_{0z}=0,4\enspace statična\enspace torzijska\enspace obremenitev[/latex]
[latex]\alpha_{0z}=0,7\enspace utripna\enspace torzijska\enspace obremenitev[/latex]
[latex]\alpha_{0z}=1\enspace izmenična\enspace torzijska\enspace obremenitev[/latex]
[latex]d=\sqrt[3]{\frac{32\cdot M_p}{\pi\cdot\sigma_{u,dop}}}[/latex]