汽車半軸是實(shí)心的，為什么傳動(dòng)軸卻是空心的？

傳動(dòng)軸和半軸都是汽車上負(fù)責(zé)傳遞動(dòng)力的零件。傳動(dòng)軸負(fù)責(zé)把動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)橋的差速器，大都為空心軸。半軸負(fù)責(zé)把動(dòng)力傳遞給左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，由于左右各占一半，因此叫做半軸，絕大多數(shù)汽車的半軸都是實(shí)心軸。 

我們都知道在直徑和材料一樣的情況下實(shí)心軸強(qiáng)度更高，那為什么傳動(dòng)軸偏要設(shè)計(jì)成空心結(jié)構(gòu)呢？主要原因就是它太長(zhǎng)了。 

假如傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)成實(shí)心結(jié)構(gòu)，那么它的直徑不需要很大就可以滿足強(qiáng)度需求。但傳動(dòng)軸需要從車頭通往車尾，這么長(zhǎng)的距離傳動(dòng)軸自身就會(huì)由于重力而發(fā)生輕微的彎曲。由于汽車行駛中傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速很高，所以一丁點(diǎn)的彎曲都會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)軸劇烈的抖動(dòng)。

而把傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)成空心的話這個(gè)問題就迎刃而解了。因?yàn)檩S在傳遞扭矩的時(shí)候越靠近軸心的位置，承受的扭轉(zhuǎn)力會(huì)越小，軸心位置根本不承受扭轉(zhuǎn)力。換句話說(shuō)就是軸在傳遞扭矩時(shí)靠近外側(cè)的部分承擔(dān)了大部分扭轉(zhuǎn)力，所以在軸足夠粗的情況下即便把中間掏空，外側(cè)那部分也足以滿足傳動(dòng)需求了。 

所以汽車工程師就把傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)成了空心的結(jié)構(gòu)，這樣一來(lái)在材料重量不變的情況下傳動(dòng)軸可以設(shè)計(jì)得更粗。變粗以后好處就多了，首先可以滿足傳遞扭矩的需求，其次提高了抗彎曲的性能，可以避免自身由于長(zhǎng)度過長(zhǎng)而出現(xiàn)彎曲。這樣傳動(dòng)軸就可以設(shè)計(jì)得更長(zhǎng)。 

而半軸就不同了，它很短，因此不用擔(dān)心自身彎曲的問題。再加上半軸需要與車輪相連，其安裝位置還要與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)交匯，因此設(shè)計(jì)成實(shí)心軸會(huì)更加方便布局。另外很多家用車的半軸屬于半浮動(dòng)式設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)半軸不僅要給驅(qū)動(dòng)輪傳遞動(dòng)力，還要承擔(dān)車身傳遞過來(lái)的剪切力，在這點(diǎn)上實(shí)心軸比空心軸的性能要強(qiáng)得多。 

正是由于以上因素的影響，汽車傳動(dòng)軸大都喜歡用空心設(shè)計(jì)，而半軸則更多的使用實(shí)心設(shè)計(jì)。