挖機輪軸的原理是車軸固定在同一軸上，由半徑不同的兩個車輪構成的桿類簡單機械。半徑大的是車輪，半徑小的是軸。形式上是圓盤，但實際上只有它們的直徑或半徑看起來在力學上起作用。車輪半徑，即動力臂用r表示；r表示軸半徑，即阻力臂；o表示支點。

車軸均勻旋轉時，動力車輪半徑=阻力軸半徑，因此車輪和軸的半徑差越大越省力。設上式的動力為f，電阻為w，則可以寫成FR=Wr。挖機輪軸的實質是活塞桿可以連續轉動，使用車軸時，一般作用在車輪上的力和作用在軸上的力的作用線都與車輪和軸相切，所以它們的力臂是對應的車輪半徑和軸半徑。

由于車輪半徑總是大于軸的半徑，所以動力作用于車輪時，車軸是用于省力的距離桿，例如有自行車踏板和輪盤(大齒輪)時，是用于省力的車軸，動力作用于軸時，車軸是需要勞力的省距離桿。

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