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十字轴，因其横截面是十字形，故称十字轴，也叫十字棒。

十字轴是一种连接和传动的零部件，可以支撑转动部件（比如齿轮），并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩。十字轴因其圆柱形外观，以及十字形横截面，在积木搭建中，不但可穿在车轮轴心、齿轮孔心、电机轴心中，而且其十字形横截面可以保证与十字，而不会打滑。

下图是青少年机器人技术等级考试一级、二级用到的十字轴，下面我就分类讲解一下。

常见的各种十字轴

1、限位十字轴（2号轴）

红色的2号十字轴是这一堆灰色、黑色轴里颜色最靓的仔，它是积木里最短的轴。因为2号轴较短，所以常常用来将两个连接器连接在一起，或者是连接连轴器、直角交换器等。

2号十字轴比较短小，所以插入十字孔后，再拔出比较困难，因此两端设计了缺口，是为了方便拔出。

红色的2号轴

2、单数十字轴（灰轴）

单数十字轴基本都是灰色的，故又叫灰轴，比如我们最常见的3号轴、5号轴、7号轴、9号轴，见下图。

灰轴

应用场景：

（1）动力转动，轴在电机和齿轮的带动下，进行动力的传递，下图直升机模型中，前部电机的动力通过轴和齿轮的组合，一步步传递到直升机的尾翼。全国青少年机器人技术等级考试（二级）直升机搭建与原理（1）

十字轴进行动力传递

另外，十字形横截面保证轴和电机连接后，可以被电机带动，从而同步转动，如下图：

电机带动十字轴同转

（2）轴的圆柱形外观刚好可以和孔臂的孔吻合，方便和孔臂配合使用，可以在孔臂的孔里转动，比如车轮的轴。青少年机器人技术等级考试（二级）仿生机械尺蠖实操与原理（2）

十字轴穿在车轮上

（3）轴十字形横截面保证轴和连接器连接后，不会转动，起到固定的作用。机器人等级考试（二级）后轮驱动车搭建、参观军事博物馆（3）

后驱车上用轴固定成的汽车防滚架

3、双数十字轴（黑轴）

双数十字轴基本都是黑色的，故又叫黑轴，比如我们最常见的4号轴、6号轴、8号轴、10号轴、12号轴。上面介绍过的2号十字轴，属于比较特殊的双数轴，此外还有不常见的20号轴等。

黑轴的用途和灰轴没有区别，之所以按单双数分为不同颜色，主要是为了在使用过程中更容易区分不同的型号。

黑轴

4、带截止十字轴（钉头轴）

带截止轴的一端有一个帽，这个帽跟插销一样，可以起到固定轴的作用，防止轴横向移动，因其形状像钉子，故又叫钉头轴。常见的有3号带截止轴、4号带截止轴、5号带截止轴、8号带截止轴。

带截止十字轴

5、凸点十字轴（可插入销孔）

介绍一个特别的3号带截止轴-凸点十字轴，其帽上带有空心凸点，插入销孔中后，凸点的摩擦力可以带动轴转动。

凸点十字轴

6、中间带截止十字轴

中间带截止轴是一个特殊的4号带截止轴，其中间一段是平滑无沟槽的设计，这个设计很有趣，可以防止穿在轴上的齿轮受力后产生横向移动。当然，我们常用轴套解决轴上齿轮的横向移动偏离问题，不过效果肯定不如中间截止轴好。

中间带截止十字轴

7、中间带堵头截止十字轴

中间带堵头截止轴是一个特殊的深灰色的5.5号中间带截止轴，其中间有一个堵头，堵头一端长4.5cm，另一端长1cm。中间堵头轴常用在车轮安装上，比如四驱车或挖掘机的车轮，可以防止车轮行驶中在轴上产生横向位置偏移。另外，也可以用在差速器设计上。

中间带堵头截止十字轴

8、轴套与半轴套

轴套可以将轴固定在指定位置，功能和带截止轴的堵头类似，只是轴套更为灵活，但是没有带截止轴固定效果好。轴套是灰色的，还有一种半轴套，也叫1/2轴套，是黄色的。

轴套与半轴套

套在十字轴上的轴套道和半轴套，和十字棒的十字横截面结合得非常好。

套在十字轴上的轴套道和半轴套

轴套还有一个特别的作用，就是作为滑轮和皮带轮使用，它的侧面有一条缝隙，可以用来穿过橡皮筋或细绳。下图挖掘机中半轴套作为皮带轮使用。机器人技术等级考试（二级）石油开采机搭建与曲柄连杆运用（4）

半轴套作为皮带轮使用

上一篇文章详细介绍了孔臂（梁），这篇文章则对十字轴的每个分类都进行了详细的说明，介绍了每个不同类别的十字轴的特点以及应用场景，下篇文章会介绍机器人搭建中另外一类非常重要的材料：栓与销，希望可以帮到学习机器人搭建的孩子和家长。

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