Como calcular tensão de cisalhamento em eixo
Aprenda a aplicar τ = T·r/J em eixos maciços e vazados, com exemplo numérico passo a passo.
O que é tensão de cisalhamento em eixo
A tensão de cisalhamento (τ) é o esforço interno que tende a deslizar uma seção em relação à seção adjacente. Em eixos sujeitos a torção pura, ela é máxima na superfície externa e nula no centro.
A fórmula fundamental
τ = T · r / J
Onde:
- T = torque aplicado [N·m]
- r = distância do eixo neutro [m]
- J = momento polar de inércia da seção [m⁴]
Para um eixo maciço de diâmetro d, J = π·d⁴/32, resultando em:
τ_max = 16·T / (π·d³)
Para um eixo vazado com diâmetros D (externo) e d (interno): J = π(D⁴ − d⁴)/32.
Exemplo resolvido
Eixo maciço de 30 mm transmitindo 200 N·m:
- d³ = (0,030)³ = 2,7 × 10⁻⁵ m³
- τ = 16 · 200 / (π · 2,7 × 10⁻⁵)
- τ ≈ 37,7 MPa
Compare com a tensão admissível do material (ex.: aço SAE 1045: τ_adm ≈ 80 MPa). Como 37,7 < 80, o eixo está OK por torção.
Quando usar a calculadora do Formar
A calculadora de eixo automatiza esse cálculo, considera flexão combinada, fadiga (Goodman/Soderberg) e concentradores de tensão em rasgos de chaveta — gerando memorial em PDF.