【轮轴】

是固定在同一根轴上的两个半径不同的轮子构成的杠杆类简单机械。半径较大者是轮,半径较小的是轴。从形式上看是圆盘,但从实质上看起来只有它们的直径或半径起力学作用。用 R 表示轮半径,也就是动力臂;r 表示轴半径,也就是阻力臂;O 表示支点。当轮轴在作匀速转动时,动力

×轮半径=阻力×轴半径,所以轮和轴的半径相差越大则越省力。上式动力用 F 表示,阻力用 W 表示,则可写成 FR=Wr。它的机械利益

为A = W = R 。由于R总是大于r,因此F总是小于W,即利用轮轴可以省力。

F r

若将重物挂在轮上则变成费力的轮轴,但它可省距离。轮轴的原理也可用机械功的原理来分析。轮轴每转一周,动力功等于 F×2πR,阻力功等于 W

×2πr。在不计无用阻力时,机械的动力功等于阻力功。即 F·2

πR = W·2πr,其结果仍是 W = R 。日常生活中常见的辘轳、绞盘、石磨、

F r

汽车的驾驶盘、手摇卷扬机等都是轮轴类机械。