汽车传动轴之所以是空心的原因主要有以下几点。
首先传动轴在工作时主要承受扭转应力也就是只有扭曲形变。传动轴的截面是圆形当受到扭转力时离圆心越远的地方应力越大离圆心越近应力越小圆心处受力为 0 。所以把圆心掏空对传动轴没影响还能为生产厂商节约大量材料这可不是偷工减料而是合理节约。
其次传动轴通常较长如果设计成实心结构尽管直径不大就能满足强度需求但由于自身长度过长会因重力而发生轻微弯曲。汽车行驶中传动轴转速很高一丁点弯曲都会导致其剧烈抖动。而设计成空心的在材料重量不变的情况下可以做得更粗既满足传递扭矩的需求又能避免因长度过长而弯曲。
另外空心的传动轴更轻便能减轻车身重量降低油耗提高动力传输效率。而且通过合理设计空心传动轴的强度和刚性能达到与实心一样的效果。
总之汽车传动轴的空心设计是综合考虑多种因素的精妙选择既保证了性能又实现了材料的合理利用和车辆的优化。