十字轴式刚性万向节传动轴在汽车传动系中用得最广泛，历史也最悠久。平时所说的传动轴一般指的就是十字轴式刚性万向节传动轴。十字轴式刚性万向节主要用于传递角度的变化，一般由突缘叉、十字轴带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉、中间连接叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。突缘叉一般与变速箱、驱动桥或别的传动轴等连接。突缘叉是一个带法兰的叉形零件，一般***用中碳钢或中碳合金钢的锻造件，也有***用球墨铸铁的砂型铸造件和中碳钢或中碳优质合金钢的精密铸造件。突缘叉一般带一个平法兰，也有带一个端面梯形齿法兰的。十字轴带滚针轴承总成一般包括四个滚针轴承、一个十字轴、一个滑脂嘴。滚针轴承一般由若干个滚针、一个轴承碗、一个多刃口橡胶油封(部分带骨架)组成。在某些滚针轴承中，还有一个带油槽的圆形垫片，有尼龙的，也有***用铜片或其他材料的，主要用于减小万向节轴向间隙，提高传动轴动平衡品质。万向节叉是一个叉形零件，一般***用中碳钢或中碳合金钢的锻造件，也有***用中碳钢的精密铸造件。滚针轴承的轴向固定件一般是孔(或轴)用弹性挡圈(内外卡式)，或轴承压板、锁片、螺栓等。传动轴的另外一个重要的组成部分是滑动花键副，由内、外花键(矩形、渐开线)组成，用于传递长度的变化。传动轴的万向节摆角和滑动花键副的最大伸缩量，是根据整车布置时进行的传动轴跳动校核而确定的。传动轴管一般由低碳钢板卷制的电焊钢管制成，对大规格的轴管，也有***用冷拔无缝管的。轴管的外径和壁厚(或内径)是根据传动轴所传递的最大工作扭矩、最高工作转速等条件确定的。空心的轴管具有较小的质量并能传递较大的扭矩，并且比相同外径的实心轴具有更高的临界转速的特点。一般情况下，两万向节中心距不大于1.5m。当距离较近时，一般由两个万向节和一个滑动花键副组成，中间无轴管。当距离较远而使传动轴的长度超过1.5m时，常常分成两根或三根，***用三个或四个万向节，且最后一根带滑动花键副，其余的带中间支承的结构型式。典型的中间支承一般由一个圆柱球轴承、一个轴承座、两个油封、一个橡胶垫、一个滑脂嘴组成。中间传动轴由中间支承支架连接到车架横梁上，要求中间传动轴轴心线与中间支承平面垂直。一般要求传动轴中间支承布置在传动轴系统的一阶临界转速节点上。在使用过程中，一般需要按时保养。在万向节、滑动花键副、中间支承等有滑脂嘴的地方，要按有关规定进行定期加注规定的润滑脂。也有***用免维护的传动轴，在万向节和中间支承的轴承内有预留的润滑脂，不需要定期加注润滑脂。
大扭矩传动轴多用何材料？
碳纤维复合材料在汽车领域的应用主要是在汽车刹车片、汽车传动轴、缓冲器、车身、汽车内饰以及发动机零件等，可有效降低汽车自重并提高汽车性能。
1、成本太高
与钛合金相比，碳纤维复合材料车用部件的价格有过之而无不及，一些常见碳纤维车用部件的价格可能是传统材料的好几倍，而较大尺寸的碳纤维车用部件价格甚至超过万元。这主要是因为部分碳纤维部件的制作过程需要很多的手工，并且报废率很高，造成成本的大量上升。
2、变形几乎无法修复
这也是碳纤维单体壳车身无法大规模铺开的重要因素。由于碳纤维复合材料并不具备金属材料的延展性，所以一旦出现了由外力导致的形变，也就意味着碳纤维单体壳车身内部的碳纤维已经出现了断裂或者是层间树脂脱层。而断裂的碳纤维以及脱层的树脂是无论如何也不可能接起来的，那么碳纤维单体壳车身只能报废。相比之下，裂纹还可以补上几层碳纤维进行修复。
3、碳纤维单体壳车身结构设计复杂
一般来说，框架式的车身在设计时，只需要对车身整体进行结构设计，因为金属材料有着各项同性的材料特性。顾名思义，各项同性的意思就是指物体内部的物理、化学等性质不会因为方向的不同而有所变化，即某一物体在不同的方向所测出的性能数值完全相同。就比如说同一块钢板，性能放在哪都是一样的。那么在设计过程中，金属材料只需要考虑一个方向就可以。以常用的杨氏模量、泊松比、剪切模量等参数来看，只需要运用一次就可以完成计算。但是碳纤维复合材料就不是这么个情况，碳纤维复合材料的特性是各项异性。
4、碳纤维材料的寿命短
当然碳纤维本身是没有问题的，问题是出在作为复合材料基体树脂上。树脂的耐久性要弱于金属。光老化、高低温、酸碱性都会加速其老化过程，继而产生发黄、龟裂、发脆等问题。这个道理和咱们总会遇到的普通塑料零件的老化是一样的。
宝马M3、M4该用什么传动轴？车卖便宜点不更香么
大扭矩传动轴多用20Cr;
化学成分
（质量分数）（%）
碳C：0.18～0.24
硅Si：0.17～0.37
锰Mn：0.50～0.80
20Cr
铬Cr：0.70～1.00
硫 S ：允许残余含量≤0.035
磷 P ：允许残余含量≤0.035
镍 Ni：允许残余含量≤0.030
铜 Cu：允许残余含量≤0.030
钼 Mo：允许残余含量≤0.015
力学性能
试样毛坯尺寸（mm）：15
热处理：
第一次淬火加热温度（℃）：880；冷却剂：水、油
第二次淬火加热温度（℃）：780～820；冷却剂：水、油
回火加热温度（℃）：200；冷却剂：水、空
抗拉强度（σb/MPa）：≥835
屈服点（σs/MPa）：≥540
断后伸长率（δ5/%）：≥10
断面收缩率（ψ/%）：≥40
冲击吸收功（Aku2/J）：≥47
布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≤179[3]
交货状态：以热处理（正火、退火或高温回火）或不热处理状态交货，交货状态应在合同中注明。
***如你是一个汽车设计师，你要设计一辆大量使用复合材料的小汽车，你会选择哪种纤维？并给出原因。
自从宝马最小M-Power车型M2（F22）上市之后，M系列高性能版本车型进一步丰富，得到M-Power的代价也进一步减少。不过尽管M2进一步将M-Power系列的售价拉低到60多万，但笔者见得最多的M-Power车型却依旧是M3（F80）和M4（F82、F83）。确实，用句国内媒体常用的话说，M4的名气、M3的实用性都比M2的好，开着也大气。但，又有多少人会注意到一些细节呢？例如M3、M4的机械部分！
图：宝马M2的出现，进一步拉低了M-Power的入门门槛，不过这样娇小的车身却售价60多万，显然在国内是叫好不叫座的。
M3和M4这两台车已经上市多年，也经过改款，同时官方也为这两车标配了Competition?Package竞技套件。此外这两款车的动力也从原来的431匹提升到450的水平，可以说在性能上有了一定幅度的提升。然而宝马却在动力提升之际对M3、M4的重要部件实施了***手术。动力提升了，要将动力传递到驱动轮（后轮）的重要部件就是传动轴（Drive?Shaft），而宝马M3和M4以往的传动轴是碳纤维材质，而且相当粗壮，这是为了在保证强度之余还能减轻重量，然而后来宝马却将碳纤维传动轴取消，改用钢材传动轴，这是为什么呢？
图：M3在国内的售价差不多100万，但也有不少人入手，其实无他，都是看在它是M-Power以及四门宝马的份上，闲来无事在马路上炸个街什么的。
图：与M3相比，M4就更加少见，尽管其售价比M3要便宜不少，手排版本更是降到80来万，只不过基本没多少人会选择手排的M4。
传动轴是一台车将动力传递到车轮的核心部件，而M3、M4***用的是宝马研发的碳纤维复合材料传动轴。笔者曾经看过一段***，片中是咱熟知的小矮人Richard?Hammond到某家工厂参观了一次宝马M3、M4用的碳纤维传动轴与钢制传动轴的对比测试，结果显示钢材质传动轴能承受的最大扭力为130多公斤米，而碳纤维传动轴则能承受超过400公斤米的扭力。宝马舍好取坏的做法真的令广大车迷捉摸不透。
事实上，宝马的这个做法是按照自家未来的战略要求的。据宝马官方给出的说法就是，为了达到全球日趋严格的排放标准，未来必然会在受众面最广的M3、M4上搭载类似DPF（Diesel?Particulate?Filter）这样的燃油碳微粒过滤器，借此进一步降低碳排放。但这类装置会占用到原来碳纤维传动轴的位置，因此才决定选用体积较小，但抗扭能力相对弱一点的钢材质传动轴。不过性能版终究是性能版，笔者推断换装材质不同的传动轴也最多会对车重有影响而已，但能够确定的是M4?CS和M4?GTS两款最高级性能版本会沿用碳纤维传动轴。
图：碳纤维材质的传动轴比钢材质的在抗扭能力上好上不止两倍，但相对在保证强度足够的前提下，体积还是比钢制的要大点。
图：这张图更加直观的对比，碳纤维材质比钢材质粗了不止一圈。
图：碳纤维传动轴的解剖图，其实就是一根钢管上包裹碳纤维，如果纯碳纤维材质的管，其韧性会比较差，而一根钢管的介入能起到保证韧性的作用。
2017年11月开始所生产的M3和M4已经全面改用钢制传动轴。这时笔者想到了一个问题：即将到来的换代M3、M4在传动轴材质方面将会如何选择？按照老款M3、M4的扭矩来看，钢制传动轴也完全够用，使用相对便宜的钢制来控制成本无可厚非，那为什么当初要用碳纤维材质呢？而且成本降低了，要直接让利给消费者才对啊。
其实用什么材质的传动轴对普通版的M3和M4的影响真的不会很多，国外的不说，国内入手这两款车的人一般都不会做出动不动猛踩油门等等伤车的行为，碳纤维材质和钢材质之间的重量差也不是日常驾驶能感觉到的。而更高性能的版本，相信宝马也自然会选择强度更高的材质。因此对于新款宝马M3、M4使用什么材质传动轴这件事根本不需要太过于在意。只是宝马一开始用料“太狠”，现在用回原本适合的材质却被误会了。需要留意的是***若如果宝马在材料上节省了成本，能不能直接反应在车价上，毕竟现在各大汽车厂商竞争还是相当激烈的，如果用料和价格都没有优势，那么消费者自然懂得怎么选的。
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碳纤维。
理由：具体来看，碳纤维是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，需要经过碳化及石墨化处理。这是一种性能优异的新材料，质量只有钢的四分之一，强度却是钢的7到9倍，抗拉弹性模量也比钢要强。
但是，这种材料耐冲击性比较差，很容易受到损伤，所以汽车在制造时，不用于承受侧面冲击的部分。一般来说， 碳纤维材料主要用于汽车传动轴、板簧、构架和刹车片等配件的制件。一些豪华的汽车上面，车身和底盘常应用碳纤维材料，这样就可以保证汽车有着足够的强度和刚度，而且汽车的重量得以降低，油耗也相对降低。
汽车上碳纤维材料的应用，不仅实现汽车的轻量化，而且也满足了汽车刚性的要求，满足了人们节能降耗方面的要求。
扩展资料发展方向：
20世纪90年代初，高性能及超高性能碳纤维已问世，预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用。
一些特种碳纤维，如抗氧化碳纤维(以提高复合材料的使用温度)、低纤度碳纤维(做0.035 mm超薄型预浸带用)、高导热低电阻碳纤维(以满足屏蔽电磁、射频干扰用，并可散发多余的热能)、低热膨胀系数碳纤维(供卫星天线系统、反射镜等用)，中空碳纤维(用于飞机制造工业。
提高复合材料的冲击韧性，核反应堆中的高温过滤介质，分离生物分子血清和血浆用的介质)和活性碳纤维，随着科学及工程的发展会有很***展。气相生长碳纤维近期内在稳定工艺 ，连续化生产方面会有明显进展，工业化生产的日期预料不会太远。
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