引擎的主要旋轉機件，裝上連桿后，可承接連桿的上下(往復)運動變成循環(旋轉)運動。是發動機上的一個重要的機件，其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵制成的，有兩個重要部位:主軸頸，連桿頸，(還有其他)。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個典型的曲柄滑塊機構。曲軸的潤滑主要是指與連桿大頭軸瓦與曲軸連桿頸的潤滑和兩頭固定點的潤滑. 曲軸的旋轉是發動機的動力源。也是整個機械系統的源動力。

發展

國內汽車需求旺盛、全球汽車市場中心向發展中國家轉移、汽車零部件采購日益全球化等等因素促進了中國整體汽車市場愈發作為中國工業發展支柱產業的地位。從2007-2010年，中國曲軸總產量分別為477萬、642萬、2633萬和3100萬支，其中剔除摩托車等單缸發動機曲軸，仍然達到450萬、575萬、1032萬和1400萬支。

中國高速增長的汽車工業為車用曲軸提供了廣闊的市場空間。2010年，中國汽車產銷分別為1826.47萬輛和1806.19萬輛，同比增長32.44%和32.37%。其中:乘用車產銷1389.71萬輛和1375.78萬輛，同比增長33.83%和33.17%;商用車產銷436.76萬輛和430.41萬輛，同比增長28.19%和29.90%。

2010年全年，累計完成發動機產銷1690.95萬臺和1702.59萬臺，比上年分別增長27.44%和29.73%。其中，柴油發動機累計完成產銷393.55萬臺和399.27萬臺，比上年分別增長25.03%和30.36%，汽油發動機累計完成1296.59萬臺和1302.52萬臺，比上年分別累計增長28.19%和29.55%。預計2011年我國發動機市場銷量將達到約1934萬輛，同比增長約13.63%。而作為發動機的核心部件，曲軸的銷售量與發動機產銷量密切相關。發動機產銷量的變化反映了曲軸市場需求量的變動情況。

毛坯鑄造

熔煉

高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產高質量球墨鑄鐵的關鍵。國內主要是以沖天爐為主的生產設備，鐵水未進行預脫硫處理;其次是高純生鐵少、焦炭質量差。采用沖天爐熔化鐵水，經爐外脫硫，然后在感應電爐中升溫并調整成分。在國內鐵水成分的檢測已普遍采用真空直讀光譜儀來進行。

造型

氣流沖擊造型工藝明顯優于粘土砂型工藝，可獲得高精度的曲軸鑄件，該工藝制作的砂型具有無反彈變形量等特點，這對于多拐曲軸尤為重要。國內已有一些曲軸生產廠家從德國、意大利、西班牙等國引進氣流沖擊造型工藝，不過，引進整條生產線的只有極少數廠家。

鍛造概述

國內已引進了一批先進的鍛造設備，但由于數量少，加之模具制造技術和其他一些設施跟不上，使一部分先進設備未發揮應有的作用。從總體上來講，需改造和更新的陳舊的普通鍛造設備多，同時，落后的工藝和設備仍占據主導地位，先進技術有所應用但還不普遍。

機械加工

目前國內曲軸生產線多數由普通機床和專用機床組成，生產效率和自動化程度相對較低。粗加工設備多采用多刀車床車削曲軸主軸頸及拐頸，工序的質量穩定性差，容易產生較大的內應力，難以達到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260等曲軸磨床粗磨-半精磨-精磨-拋光，通常靠手工操作，加工質量不穩定。

隨著貿易全球化的到來，各廠家已意識到了形勢的嚴峻性，紛紛進行技術改造，全力提升企業的競爭力，進展速度很快。這些設備和技術基本依賴進口。

強化處理

曲軸的熱處理關鍵技術是表面強化處理。球墨鑄鐵曲軸一般均采用正火處理，為表面處理做好組織準備，表面強化處理一般采用感應淬火或氮化工藝。鍛鋼曲軸則采用軸頸與圓角淬火工藝。引進的設備有AEG全自動曲軸淬火機床、EMA淬火機床等。

據國外資料介紹，球墨鑄鐵曲軸采用圓角滾壓工藝與離子氮化結合使用進行復合強化，可使整條曲軸的抗疲勞強度提高130%以上。國內部分廠家近幾年也進行了這方面的實踐，取得了良好的效果。

曲軸圓角滾壓加工方面，德國赫根塞特(HEGENSCHEIDT-MFD AUTOMATIC)生產的機床應用了變壓力滾壓和矯正專利技術，是比較好的圓角滾壓設備，但價格昂貴。目前國內在這方面的研究也有了一定的成果，東風汽車有限公司工藝研究所的"曲軸圓角滾壓強化與滾壓校直技術研究開發及應用"解決了國內企業化巨資引進國外技術的問題，該課題獲得了原國家機械工業局科技進步二等獎。

鑄造技術

熔煉

對于高牌號鑄鐵的熔化，將采用大容量中頻爐進行熔煉或變頻中頻爐熔煉，并采用直讀光譜儀檢測鐵水成分。球墨鑄鐵處理采用轉包，研制新品種球化劑，采用隨流孕育、型內孕育及復合孕育等先進孕育方法。熔化過程的各參數實現微機控制和屏幕顯示。

造型

消失模鑄造將得到發展和推廣。在砂型鑄造中，無箱射壓造型和擠壓造型將受到重視并繼續在新建廠或改建廠中推廣應用。原有的高壓造型線將繼續使用，其中部分關鍵元件將得到改進，實現自動組芯和下芯。

電渣熔鑄

鑄鋼材質曲軸在三焱公司已投入批量生產，將電渣重熔技術應用于曲軸的生產，使鑄造曲軸性能可能和鍛造性能媲美。并具有研發周期快，金屬利用率高，設備簡單，產品性能優越等特點。

鍛造技術

以熱模鍛壓力機、電液錘為主機的自動線是鍛造曲軸生產的發曲軸展方向，這些生產線將普遍采用精密剪切下料、輥鍛(楔橫軋)制坯、中頻感應加熱、精整液壓機精壓等先進工藝，同時配有機械手、輸送帶、帶回轉臺的換模裝置等輔機，形成柔性制造系統(FMS)。通過FMS可自動更換工件和模具以及自動進行參數調節，在工作過程中不斷測量。顯示和記錄鍛件厚度和最大壓力等數據并與定值比較，選擇最佳變形量以獲得優質產品。由中央控制室監控整個系統，實現無人化操作。

此鍛造方法鍛造的曲軸，具有內部金屬流線的全纖維性，可以提高20%以上的疲勞強度。

加工技術

曲軸粗加工將廣泛采用數控車床、數控內銑床、數控車拉床等先進設備對主軸頸、連桿軸頸進行數控車削、內銑削、車-拉削加工，以有效減少曲軸加工的變形量。曲軸精加工將廣泛采用CNC控制的曲軸磨床對其軸頸進行精磨加工。此種磨床將配備砂輪自動動平衡裝置、中心架自動跟蹤裝置、自動測量、自動補償裝置、砂輪自動修整、恒線速度等功能要求，以保證磨削質量的穩定。高精設備依賴進口的現狀，估計短期內不會改變。

強化技術

(1)曲軸中頻感應淬火

曲軸中頻感應淬火將采用微機監控閉環中頻感應加熱裝置，具有效率高、質量穩定、運行可控等特點。

(2)曲軸軟氮化

對于大批量生產的曲軸來說，為了提高產品質量，今后將采用微機控制的氮基氣氛氣體軟氮化生產線。氮基氣氛氣體軟氮化生產線由前清洗機(清洗干燥)、預熱爐、軟氮化爐、冷卻油槽、后清洗機(清洗干燥)、控制系統及制氣配氣等系統組成。

(3)曲軸表面強化技術

球墨鑄鐵曲軸圓角滾壓強化將廣泛應用于曲軸加工中，另外，圓角滾壓強化加軸頸表面淬火等復合強化工藝也將大量應用于曲軸加工中，鍛鋼曲軸強化方式將會更多地采用軸頸加圓角淬火處理。

工藝分析

在磨削淬火鋼曲軸止推面時，可能產生以下3種燒傷:

回火燒傷

如果磨削區的溫度未超過淬火鋼的相變溫度，但已超過馬氏體的轉變溫度，止推面表層金屬的回火馬氏體組織將轉變成硬度較低的回火組織(索氏體或托氏體)，這種燒傷稱為回火燒傷。

淬火燒傷

加上冷卻液的急冷作用，表層金屬發生二次淬火，使表層金屬出現二次淬火馬氏體組織，其硬度比原來的回火馬氏體的高，在它的下層，因冷卻較慢，出現了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織(索氏體或托氏體)，這種燒傷稱為淬火燒傷。

退火燒傷

如果磨削區溫度超過了相變溫度，而磨削區域又無冷卻液進入，表層金屬將產生退火組織，表面硬度將急劇下降，這種燒傷稱為退火燒傷。在曲軸成形磨削中，多屬于此種燒傷。