多轴拖动系统在机械工程和自动化领域中具有广泛的应用，但其复杂性也带来了分析设计的挑战。以下是多轴拖动系统需要折算为单轴拖动系统的主要原因及折算原则：

一、折算的必要性

简化分析

多轴系统需建立多组运动方程，联立求解过程复杂度较高。折算为单轴系统可显著简化动力学分析，降低计算难度。

工程实践需求

实际工程中，电动机通常设计为高转速、低扭矩输出，而负载多为低转速、高扭矩工况。通过折算，可利用电动机的高转速特性，减少减速机构（如齿轮箱）的级数，提高系统效率。

二、折算原则

功率守恒原则

折算时保持输入功率与输出功率一致，即原系统总功率等于折算后单轴系统的功率。公式表示为：

$$P_{in} = P_{out}$$

其中，功率需考虑传动效率等因素。

动能守恒原则

折算过程中，各轴的动能需保持不变。若某轴的转动惯量发生变化，需通过调整转矩或转速进行补偿，以确保系统动能平衡。

三、其他考虑因素

摩擦耗散：

多轴系统中，传动机构（如齿轮、联轴器）会消耗更多能量，折算时需将多轴系统的摩擦耗散等效到单轴系统中。

设计标准：部分标准规范（如电机选型）基于单轴系统，折算后更便于与现有设备匹配。

综上，折算为单轴系统是多轴拖动系统工程化设计中的重要手段，既能简化分析，又能提高系统性能。