曲轴可将活塞的往复运动转变为旋转运动，并把连杆传采的切向力转变为扭矩，对外输出功率和驱动各辅助体系。曲轴由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、曲轴平衡块及曲轴前、后端构成。曲轴由前、后两个主轴颈支承在主轴承上，多缸机的主轴承一般选用轴瓦形式(也有的用滚动轴承)，上瓦片带油槽和油孔，装在机体的轴承座内，下瓦片则装在轴承盖内。曲轴有必要轴向定位，有的选用一道带翻边的主轴瓦(4125A 型柴油机)，装在最终一道轴承上;有的则在中间主轴承上装有止推片。发动机作业时，主轴承和主轴承座受力很大，因而设备主轴承盖时，要以规则扭矩拧紧主轴承螺栓，并且要用锁片等锁紧。
主轴颈和连杆轴颈都靠压力油光滑，机油从机体上的主油道压送至主轴颈外表，再经过主轴颈与连杆轴颈之间的斜油道送到连杆轴颈外表。连杆轴颈内有圆柱形空腔，两头用油塞堵住，作业时可对机油进行离心净化。作业一定期间后，空腔会堆积很多杂质，有必要定期加以铲除。 曲柄是主轴颈与连杆轴颈的联接有些，其下端设曲轴平衡块，用来平衡连杆轴颈等旋转时所发生的离心力，减轻柴油机的振荡，延伸轴承的寿数。
曲轴前端装有曲轴正时齿轮，用来驱动正时齿轮室中其他齿轮滚动，以完结配气、调速、平衡等效果。多缸机的曲轴前端还装有股动水泵及电扇的三角皮带轮和发动爪。曲轴后端与飞轮联接。在曲轴前后端都设置挡油盘，并在前端正时齿轮室盖处和后端主轴承盖外侧都装有油封，避免
曲轴箱内的机油外漏。为了保证和曲轴同轴，油封座或回油挡板与机体都有定位销定位。曲轴后端的密封设备有的选用回油螺纹。
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