曲轴的主要作用是承受连杆传来的力,并由此产生绕自身轴线的旋转力矩,该力矩通过飞轮对外输出;另外,曲轴还用来驱动发动机的配气机构和发电机、水泵、转向油泵、空气压缩机等附件。
曲轴是发动机最重要的部件之一,要求用强度、冲击韧性和耐磨性都比较高的材料制造,一般采用中碳钢(如45钢)或中碳合金钢(如35Mn2、40Cr等)模锻而成。为了提高曲轴的耐磨性,其轴颈表面经高频淬火或氛化处理,最后进行精加工,从而达到高的精度和低的表面粗糙度。
为了提高曲轴的疲劳强度,消除应力集中,轴颈表面应进行喷丸处理,过渡圆角处要经滚压处理。工作时,曲轴承受气体压力、惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,并且承受交变负荷的冲击作用。同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。