شفت(به انگلیسی shaft) یا میل عضو دورانی یا رفت و برگشتی است که برای انتقال نیرو و گشتاور بکار می‌رود و تحت تأثیر تنش پیچشی و خمش قرار دارد و به سه گروه ثابت، مفصلی و قابل خمش تقسیم می‌شود.

شفت‌های ثابت برای سوار کردن چرخ دنده‌ها، کلاچ‌ها، چرخ تسمه و دسته لنگها مورد استفاده قرار می‌گیرد. میل لنگ‌ها نیز جزء شفت‌های ثابت هستند و از آن‌ها برای تبدیل حرکت دورانی به خطی یا برعکس استفاده می‌شود.

شفت‌های مفصلی میله‌هایی هستند که امتداد آن‌ها نسبت به هم دارای زاویه باشند و از آن‌ها برای انتقال نیروهای پیچشی بین دو شافت که در یک امتداد نیستند و تحت زاویه‌های مختلف قرار دارند استفاده می‌شود. بیشترین مورد استفاده شفت‌های مفصلی در ماشین‌های فرز، ماشین‌های کشاورزی، ماشین‌های حمل و نقل و اتومبیل‌ها می‌باشد. باید توجه داشت که برای تنظیم شفت های با ارتباط مفصلی، زوایای دو مفصل باید با یک دیگر مساوی باشند.

شفت ها برای کارایی بهتر با لایه ای از کروم پوشیده می‌شوند که ضد زنگ است. و برای حرکت بهتر بلبرینگ روی شفت این کار انجام می‌شود.

شفت متصل به موتور

شکل زیر، یک شفت متصل به موتور را نمایش می‌دهد که با سرعت زاویه‌ای ω می‌چرخد. وظیفه شفت، انتقال گشتاور پیچشی T از موتور به یک قطعه خارجی و انجام کار مفید است. جهت گشتاوری که از سمت شفت به قطعه خارجی اعمال می‌شود با جهت سرعت زاویه‌ای مطابقت دارد. به این ترتیب، بردار این گشتاور به سمت چپ خواهد بود. اگرچه، بردار نمایش داده شده در شکل زیر، گشتاور اعمال شده از قطعه خارجی بر شفت را نمایش می‌دهد. به همین دلیل، جهت بردار آن به سمت راست است.

توجه: سرعت زاویه‌ای با واحد رادیان بر ثانیه (rad/s) بیان می‌شود.

به طور کلی، کار انجام شده توسط اعمال یک گشتاور ثابت با حاصل‌ضرب گشتاور در زاویه پیچش برابری می‌کند:

W: کار انجام شده؛ T: گشتاور اعمال شده؛ ψ: زاویه دوران بر حسب رادیان

«توان» (Power)، کمیتی است که نرخ کار انجام شده را نمایش می‌دهد:

P: توان؛ t: زمان

نرخ تغییرات جابجایی زاویه‌ای نسبت به زمان (dψ/dt) با کمیت سرعت زاویه‌ای ω نمایش داده می‌شود. به این ترتیب، رابطه بالا به فرم زیر درمی‌آید:

این رابطه، میزان توان انتقال‌یافته توسط یک شفت در حال دوران تحت گشتاور ثابت T را تعیین می‌کند. اگر گشتاور پیچشی بر حسب نیوتن متر (N.m) بیان شود، توان با واحد وات (W) بیان خواهد شد. یک وات با یک نیوتن متر بر ثانیه (N.m/s) یا یک ژول بر ثانیه (J/s) برابر است. در سیستم یکاهای آمریکایی، گشتاور پیچشی با واحد فوت-پوند (ft-lbf) و توان با واحد فوت-پوند بر ثانیه (ft-lbf/s) بیان می‌شود.

به منظور تعیین سرعت زاویه‌ای، معمولاً فرکانس دوران (تعداد دوران صورت گرفته نسبت به واحد زمان) مورد اندازه‌گیری قرار می‌گیرد. واحد فرکانس، هرتز (Hz) و برابر با دوران بر ثانیه (s^-1) است. اگر زاویه یک دوران کامل را 2π در نظر بگیریم، سرعت زاویه‌ای با استفاده از رابطه زیر به دست خواهد آمد:

به این ترتیب، رابطه توان نیز به صورت زیر تغییر می‌کند:

یکی دیگر از واحدهای پرکاربرد برای بیان سرعت زاویه، دور بر دقیقه (rpm) است. این واحد با حرف n نمایش داده می‌شود:

و

توجه: واحد کمیت‌های P و T در روابط بالا باید با واحد آن‌ها در رابطه P=Tω یکسان باشد.

مهندسین آمریکایی در برخی از موارد توان را بر حسب اسب بخار (hp) بیان می‌کنند. این واحد با 550 فوت-پوند بر ثانیه برابر است. برای محاسبه توان یک شفت در حال دوران بر اساس واحد اسب بخار می‌توانیم از رابطه زیر استفاده کنیم:

یک اسب بخار معادل 746 وات است. روابط ارائه شده در این مقاله، ارتباط بین گشتاور پیچشی درون شفت و توان انتقال‌یافته توسط آن را مشخص می‌کنند. با تعیین گشتاور پیچشی، امکان محاسبه تنش‌های برشی، کرنش‌های برشی، زاویه پیچش و دیگر کمیت‌های مورد نظر فراهم می‌شود.