查看“︁輪軸”︁的源代码

[[Image:Wheelaxle quackenbos.gif|thumb|250px|{{link-en|起重辘轳|windlass}}是典型輪軸的應用]] 
'''輪軸'''是六種[[簡單機械]]之一，是[[文藝復興]]時期的科學家繪製希臘時期的科學文獻時所識別出來的<ref>Wheel and Axle, The World Book Encyclopedia, World Book Inc., 1998, pp. 280-281</ref>。輪軸可視為是[[輪]]和[[軸]]的組合，二者一起旋轉，力可以從輪傳遞到軸，也可以從軸傳遞到輪。一般會用[[軸承]]固定軸的位置，而又使軸可以旋轉。

[[希羅|亞歷山卓的希羅]]將輪軸列為五個可以提升重物的簡單機械之一<ref name="Usher">{{cite book   
  | last = Usher
  | first = Abbott Payson 
  | authorlink = 
  | coauthors = 
  | title = A History of Mechanical Inventions
  | publisher = Courier Dover Publications
  | year = 1988
  | location = USA
  | pages = 98
  | url = http://books.google.com/books?id=xuDDqqa8FlwC&pg=PA196#v=snippet&q=wedge%20and%20screw&f=false
  | doi = 
  | isbn = 048625593X}}</ref>。一般認為他所指的是起重辘轳，可以迴轉把手，以省力的方式用繩子將重物提高，例如將井裡的水桶提到井口<ref>Elroy McKendree Avery, [http://books.google.com/books?id=QOYXAAAAIAAJ&pg=PA459&lpg=PA459&dq=Elroy+McKendree+Avery,+Elementary+Physics,+New+York+:+Sheldon+%26+Company,+1878.&source=bl&ots=JgvusHHikF&sig=a95N9DzqdzSPGoel0m3TskK_sm8&hl=en&ei=iv7jTs3LFc-asgLnvNHzBQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CCcQ6AEwAQ#v=onepage&q=wheel%20and%20axle&f=false Elementary Physics], New York : Sheldon & Company, 1878.</ref>。

輪軸可視為另一種特別的[[槓桿]]，其施力是和輪軸的切線平行，輪軸的中心為其支點。輪軸的[[機械利益]]是其施力位置距輪軸中心的距離比值，也是輪的半徑和軸的半徑的比值<ref name="Bowser">Bowser, Edward Albert, 1890, [http://books.google.com/books?id=UdM3AAAAMAAJ&pg=PR9&dq=wheel+and+axle&hl=en&ei=w_xBTdD9IMzOgAf0tbDVAQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9&ved=0CGAQ6AEwCA#v=onepage&q=wheel%20and%20axle&f=false  An elementary treatise on analytic mechanics: with numerous examples.]   (Originally from the University of Michigan) D. Van Nostrand Company, pp. 190</ref>。

輪軸有二種用途，一種是在輪上施力，是省力的機械，但較費時（例如門把和魚竿的捲線器），另一種是在軸上施力，是省時的機械，但較費力（例如腳踏車的後輪或汽車的傳動軸）。

輪軸和[[滑轮]]都屬於[[简单机械]]，而且兩者都是由繞著中心軸旋轉的圓輪組成。輪軸中強調的是輪和軸之間施力的關係，也常會將數個大小不同的輪放在同一軸上，繞同一軸旋轉；滑轮中的圓輪邊緣有凹槽，上面會纏繞繩索，再拉到其他的滑轮，主要是透過繩索在各滑轮中傳遞力及動能。

==原理==
轮轴可以被看成圓形的[[杠杆]]，其原理可以根据杠杆平衡条件来分析。

设轮（通常是较大的那个）的半径为<math>R</math>，施加在轮上的力为<math>F_1</math>；轴（通常是较小的那个）的半径为<math>r</math>，施加在轴上的力为<math>F_2</math>，则根据杠杆平衡条件，有

<math>F_{1}R=F_{2}r</math>,

即

<math>\cfrac{F_1}{F_2}=\cfrac{r}{R}</math>.

==應用==
*以輪帶軸
**[[削鉛筆機]]的把手
**[[螺絲起子]]
**[[水龍頭]]開關
**[[汽車]][[方向盤]]
**[[喇叭鎖]]
**[[石磨]]
**[[腳踏車]]前車輪
*以軸帶輪
**[[竹蜻蜓]]
**[[腳踏車]]後車輪
**[[摩天輪]]
**[[電風扇]]
**{{tsl|ja|薬研||藥研}}

==參考資料==
{{reflist}}

{{模板:經典力學}}

{{Authority control}}
[[Category:簡單機械|L]]