柴油發電機組曲軸主要由主軸頸、連桿軸頸（曲柄銷）、曲柄臂、平衡重、前端（自由端）和后端（功率輸出端）等組成。
1、主軸頸與連桿軸頸
柴油機的主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高和粗糙度較低的圓柱體，它們以較大的圓弧半徑與曲柄臂相連接。主軸頸是用來支承曲軸的，曲軸繞主軸頸中心高速旋轉。主軸頸多為實心的，而球墨鑄鐵的曲軸主軸頸與連桿軸頸大多是空心的。其優點是可以減少旋轉質量，從而減少其離心力，同時可作為潤滑油離心濾清的空腔。主軸頸與連桿軸頸采用壓力潤滑，潤滑油通過曲柄臂中的斜油道被壓送到連桿軸頸空腔內，在旋轉離心力的作用下，將機油中密度大的金屬磨屑及其他雜質甩向空腔的外壁，內側干凈的機油通過油管流到連桿軸頸及軸承摩擦表面。
2、曲柄臂
曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸，通常制成橢圓形或圓形，其厚度與寬度應使曲軸有足夠的剛度和強度。
3、平衡重
如圖1所示，平衡重通常設在與連桿軸頸相對的一側曲柄臂上，其開關多為扇形。平衡重的作用是平衡連桿軸頸及曲柄臂的重量、離心力及其力矩，以減輕主軸承的載荷，增加運轉的平穩性。
4、曲軸的前端
曲軸的制成有臺肩的圓柱形，圖2所示，其上分別裝有正時齒輪、擋油圈、油封、帶輪和止推片等零件。有些中小功率柴油機曲軸前端設有啟動爪，另有一些高速柴油機的曲軸前端設有動力輸出裝置。
5、如圖3所示，一般曲軸的后端設有油封、回油螺槽、后凸緣等結構。曲軸后端的尾部伸出機體外，以便將柴油機的功率輸送給配套機具的傳動裝置。后端多裝有飛輪，通過花鍵或凸緣與其相配，然后用螺栓固緊。由于飛輪尺寸大而重，因此對螺栓的緊固有一定的要求。

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