Ferramenta de engenharia gratuita #071
Calculadora de diâmetro do eixo para torção
Calcule o diâmetro mínimo do eixo necessário para transmitir um determinado torque. Insira o torque, a tensão de cisalhamento admissível e o material para obter o diâmetro necessário com o fator de segurança.
Resultados
Diâmetro mínimo (eixo maciço)
Eixo oco
Ângulo de torção
| Material | σ_y (MPa) | τ_adm (MPa) | G (GPa) |
|---|---|---|---|
| AISI 1020 (suave) | 210 | 40 | 79 |
| AISI 1045 (médio) | 310 | 80 | 79 |
| AISI 4140 (liga) | 415 | 110 | 80 |
| AISI 4340 (alta resistência) | 470 | 140 | 80 |
⚠️ Nota: Esta calculadora dimensiona apenas para torção pura. Para flexão combinada com torção, use o método do torque equivalente. Sempre leve em consideração chavetas e concentrações de tensão.
Para um veio maciço: d = ∛(16T/(πτ_all)). Isto resulta da fórmula da torção τ = 16T/(πd³). Aplique um coeficiente de segurança utilizando τ_design = τ_all / SF.
A tensão de corte admissível é tipicamente 50–60% da tensão de cedência à tração: τ_all ≈ 0.577 × σ_y (von Mises). Aplique um coeficiente de segurança de 1.5–3.0 consoante a aplicação.
Um veio oco com k = d_i/d_o = 0.5 mantém 93.75% da resistência à torção com cerca de 75% do peso. O diâmetro aumenta pelo fator 1/(1−k⁴)^(1/3).
Sim. Os rasgos de chaveta reduzem a resistência do veio em 25–50%. Aplique o fator de concentração de tensões Kt (tipicamente 1.6–3.0). Dimensione o veio em conformidade ou reduza a tensão admissível.
Utilize o binário equivalente T_eq = √(M² + T²) (teoria da tensão de corte máxima) e dimensione utilizando T_eq. Para o critério de von Mises, utilize o momento fletor equivalente M_eq = √(M² + 0.75T²) com σ = 32·M_eq/(πd³) face à tensão normal admissível.
Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipa da Vibromera com o Balanset-1A, um equilibrador de dois canais e analisador de vibrações portátil para equilibragem de rotores no local.
Instrumentos e software profissionais para equilibragem de campo.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko é engenheiro de análise de vibrações e fundador e diretor executivo da Vibromera. Há mais de 15 anos que equilibra equipamentos rotativos no terreno e não numa bancada de ensaio: destroçadores, ventiladores industriais, britadeiras, centrifugadoras, veios e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — foram concebidos como uma ferramenta que o técnico pode levar até à máquina e utilizar sozinho, no local, e não como equipamento de laboratório. A Vibromera foi fundada em 2017 e, desde 2023, está sediada no Porto, em Portugal. É aqui que decorrem o desenvolvimento, a montagem e o apoio à linha Balanset. O instrumento de referência é o Balanset-1A, um analisador portátil para equilibragem em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente no apoio ao cliente, na resolução de casos de equilibragem difíceis e no desenvolvimento do software. Trabalha com clientes em todo o mundo, em qualquer idioma.
