Este artigo representa um estudo analítico numérico de eixo de acionamento de um exaustor industrial, o qual falhou por fadiga em campo de trabalho e necessitou sua substituição. O principal objetivo deste trabalho foi identificar a região de concentração de tensão e quantificar o tempo/número de ciclos que a peça levou até a falha. Com isso, foram calculadas todas as solicitações mecânicas envolvidas na operação de um ventilador centrífugo, a fim de obter momento fletor, força cortante e axial no componente. Analiticamente foi evidente a região de maior solicitação mecânica estática, com uma grande sensibilidade a entalhe que leva a fadiga mecânica. Posteriormente, a análise numérica por elementos finitos corroborou os cálculos e confirmou o número de ciclos e a região fadigada em operação, com um erro relativo de apenas 5%.