La rigidez torsional es la medida de la cantidad de torque que un eje radial puede soportar durante su rotación en un sistema mecánico. El concepto es fundamental para la mecánica y la ingeniería básicas, y la rigidez a la torsión es una de las fuerzas de medida clave para cualquier sistema mecánico que gira sobre un eje fijo. Esta fuerza existe en máquinas tan pequeñas como un reloj de bolsillo y tan grandes como un equipo industrial pesado. Es vital comprender la cantidad de tensión que puede soportar un eje giratorio mientras transmite fuerza a través del resto del sistema mecánico.
Hay dos tipos de rigidez en un sistema mecánico giratorio impulsado por un eje: rigidez a la torsión y rigidez a la flexión. Otra forma más precisa de describir estas fuerzas es llamarlas resistencia a la torsión y flexión de un eje. Tanto la rigidez a la flexión como a la torsión se miden en libras por pulgada o newtons por metro contra el área de la superficie del eje.
La tasa de rigidez torsional es más fuerte a lo largo de la capa exterior de apriete (TOL) del eje y más débil a lo largo de la capa exterior suelta (LOL) del eje. Cuando la fuerza del par se enrolla en la misma dirección que el movimiento del eje, la transferencia de energía es mucho más eficiente porque la fuerza de torsión comprime el TOL, lo que permite que se disipe menos energía a través del calor y la fricción. En general, es deseable una mayor tasa de rigidez a la torsión a lo largo del TOL en un sistema mecánico giratorio.
Cuando la fuerza de torsión gira en contra de la dirección en la que gira el eje, se aplica más energía a lo largo del LOL del eje. Esto puede provocar una pérdida extrema de eficiencia en la transferencia de energía del eje radial al resto del sistema mecánico. La descompresión del eje, a medida que la capa se afloja y se expande, permite que más energía se disipe fuera del sistema mecánico, lo que significa que se aplica menos fuerza.
Generalmente, en igualdad de condiciones, un sistema mecánico giratorio funciona mejor cuando la fuerza aplicada al sistema se transfiere a través del eje radial en la misma dirección en la que gira el eje para transferir la energía fuera del sistema. Este hecho limita la variedad y complejidad de los sistemas mecánicos que se pueden construir, pero con amortiguadores y balanceadores armónicos, se pueden construir sistemas de rotación de contrafuerza que son relativamente eficientes cuando los niveles de rigidez torsional son altos a lo largo del LOL del eje.