曲轴飞轮组
曲轴飞轮组的结构及作用
曲轴飞轮组的结构及作用1. 介绍曲轴飞轮组是发动机中的一个重要部件，主要由曲轴和飞轮组成。
它在发动机的工作过程中起到了关键的作用，有助于平稳运转和提供额外的动力输出。
本文将详细介绍曲轴飞轮组的结构、主要部件以及其在发动机中的作用。
2. 结构2.1 曲轴曲轴是曲柄机构的核心部分，通常由一根长条状金属材料制成。
它具有多个凸起的曲柄，这些曲柄与活塞相连，并通过连杆将活塞运动转化为旋转运动。
曲轴通常由高强度合金钢制成，以承受高压力和高温环境下的工作条件。
它具有精确的加工表面和精确的几何形状，以确保平稳运转和最大效率。
2.2 飞轮飞轮是一个圆盘状零件，安装在曲轴末端，并与曲轴通过螺栓紧固在一起。
它通常由铸铁或铸钢制成，具有足够的质量和强度来存储和释放动能。
飞轮在发动机的工作过程中旋转，它通过惯性帮助平稳化发动机的运转，并提供额外的动力输出。
飞轮还用于平衡曲轴的旋转运动，减少振动和冲击力。
3. 作用曲轴飞轮组在发动机中起到了多个重要的作用，以下是其主要作用的详细解释：3.1 转换运动曲轴飞轮组通过连杆将活塞运动转化为旋转运动。
当活塞向下移动时，曲柄将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
这种转换运动是发动机正常工作所必需的。
3.2 平稳化发动机运转飞轮具有足够的质量和惯性，在发动机工作过程中存储和释放能量。
当活塞向下推进时，它会给予飞轮一定程度的旋转能量。
在活塞再次向上移动之前，飞轮会释放这些能量，使得发动机保持平稳运转。
这种平稳化作用对于发动机的正常工作非常重要。
它可以减少发动机的颤振和冲击力，提高发动机的运行效率和寿命。
3.3 提供额外的动力输出飞轮也可以提供额外的动力输出。
当发动机需要额外的动力时，飞轮会释放其存储的能量，以提供额外的扭矩和转速。
这在启动发动机、加速或应对负载变化时非常有用。
3.4 平衡曲轴旋转运动曲轴旋转时会产生振动和不平衡力。
为了减少振动和提高发动机的平衡性，飞轮被设计成具有适当的质量和几何形状。
曲轴飞轮组组成及作用
曲轴飞轮组的组成及作用1. 曲轴飞轮组的定义和概述曲轴飞轮组是一种机械装置，由曲轴和飞轮两部分组成。
曲轴是一根具有多个偏心圆柱体的旋转轴，而飞轮则是一个大而重的圆盘，通常位于曲轴的一端。
曲轴飞轮组广泛应用于内燃机、发电机和其他需要平稳运转的机械设备中。
曲轴飞轮组通过将引擎或发电机输出的旋转动力传递给外部设备，实现能量传输和平稳运转。
它具有以下重要作用：•平滑输出动力：曲轴飞轮组能够平滑地传递引擎或发电机输出的旋转动力，减少因动力突变而引起的震动和冲击。
•能量储存和平衡：飞轮作为一个重而大的旋转质量，具有惯性特性，能够存储能量并平衡非均匀动力输出。
•运动传感器：通过监测曲轴上的变化，如速度、加速度和位置等参数，可以实时监测和控制发动机的工作状态。
2. 曲轴的组成和作用曲轴是曲轴飞轮组的核心部件，主要由以下几个部分组成：2.1 主轴主轴是曲轴的主体部分，通常为一根长而细的圆柱体。
它通过一系列精密加工和热处理工艺制成，以保证其高强度和刚性。
2.2 曲柄曲柄是位于主轴上的一个或多个偏心圆柱体，通常有两个或更多。
曲柄与活塞连杆相连，将直线运动转化为旋转运动。
2.3 连杆连杆是连接曲柄和活塞之间的零件，使得活塞能够通过曲柄在主轴上进行旋转运动。
连杆通常由高强度合金钢制成，以承受高压力和高温环境下的工作条件。
2.4 主销主销是连接连杆和曲柄之间的关键零件。
它具有高强度和耐磨性，能够承受极大的冲击力和摩擦力。
曲轴通过以上组成部分的协同工作，将活塞的直线运动转化为旋转运动，并将能量传递给飞轮。
3. 飞轮的组成和作用飞轮是曲轴飞轮组中的另一个重要部分，主要由以下几个部分组成：3.1 轮盘轮盘是飞轮的主体部分，通常为一个大而厚重的圆盘状结构。
它由高强度合金钢制成，并具有良好的抗拉强度和耐磨性。
3.2 齿圈齿圈是位于轮盘边缘的一圈齿状结构，通常用于与发动机或发电机的启动系统配合。
它通过齿与齿之间的啮合，实现对曲轴飞轮组的启动和停止。
2.4+曲轴飞轮组的构造与检修
（5）曲轴轴颈磨损的检修：
▲修理： 当曲轴的主轴颈和连杆轴颈的圆度、 圆柱度已超过标准而未达到使用限度时， 进行磨削修理。 当磨损轴颈的尺寸超出修理尺寸时， 必须更换曲轴。 注意： 曲轴各道主曲颈和连杆轴颈分别磨成 同级修理尺寸，以便统一选择轴承。
（5）曲轴轴颈磨损的检修：
曲轴磨削的加工步骤如下： ①选择定位基准； ②确定曲轴轴颈修理尺寸； ③主轴颈的磨削； ④连杆轴颈的磨削； ⑤曲轴的动平衡。
1、曲轴的检修
（2）曲轴裂纹的检修： ▲检验： 磁力探伤法——当磁力线通过被检测的零件 时，零件被磁化。如零件表面有裂纹，裂纹 部分的磁力线就会因裂纹的磁阻增大而折绕， 使磁力线偏散形成磁极。在零件表面撒磁性 铁粉，铁粉便被磁化吸附在裂纹处，从而呈 现出裂纹的位置、形状和大小。
1、曲轴的检修
（2）曲轴裂纹的检修： ▲检验： 浸油敲击法——将曲轴置于煤油中浸一会， 取出后擦净表面并撒上白粉，分段用小锤轻 轻敲击，如有明显的油迹出现，该处有裂纹。
直列三缸、V型六缸：曲拐布置如同半截直列六缸 曲轴。
V型十二缸：曲拐布置如同直列六缸曲轴
（3）曲轴扭转减震器
功用 吸收曲轴扭转振动的能量，消除曲轴的 扭转振动。
原理 摩擦式扭转减振器是使曲轴扭转振动的 能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振 幅逐渐减小。
（3）曲轴扭转减震器
①橡胶式扭转减震器结构
▲修理： ● 冷作敲击法
（4）曲轴扭曲变形的检验：
▲检验： 将同平面内的两连杆轴颈转到水平位 置，用百分表分别测量这两个连杆轴颈的 高度差△A，最大值为扭曲度。
（4）曲轴扭曲变形的检验：
▲修理： 一般扭曲度小时，可以直接在磨床上 结合对连杆曲颈磨削予以校正。
（4）曲轴轴颈磨损的检修：
曲轴飞轮组的检测与维修
4
曲轴飞轮组的检测与维修
知识二 轴颈磨损的分析
曲轴轴颈的磨损是不均匀的。其主要表现是轴颈的圆度与圆柱度偏差加大。曲轴的连 杆轴颈的内侧通常磨损严重，即靠近主轴颈的一侧处，这是由于连杆大头离心惯性力的作 用。主轴颈通常靠近连杆轴颈一侧磨损严重，这是由于连杆大头与连杆轴颈等离心力的作 用。轴颈长期使用后可能出现圆柱度误差超过公差范围，这是因油道口与轴颈表面斜交， 会使润滑油中杂质在曲轴旋转时，沉积在油道的上侧壁上，这些杂质在到达轴颈表面时会 流向轴颈的一侧，造成该处磨损加快。
扣 10 分
3
考核内容 工具的正确使
用 曲轴弯曲变形
的检验
工具使用错误
扣 10 分
考核记录
未遵守安全规 10 程，未整理工
位，每项扣 5 分
扣分
得分
汽车发动机构造与维护
任务实施二 1．故障现象 2．故障原因 3．故障排除
7
曲轴飞轮组的检测与维修
经验传授
曲轴弯曲的原因及检查 造成曲轴变形的原因是曲轴颈与气缸体上主轴承磨损的不均匀，各缸磨损的方位不同，使曲 轴在工作过程中沿着曲线运动，受到额外的弯曲力。有时因主轴承间隙过大，工作中受到冲击， 发动机爆燃或突然加大负荷使曲轴过分受振动，少数气缸不工作或轴承松紧度不一致使曲轴受力 不均匀等原因，都会造成曲轴的弯曲变形。曲轴弯曲变形后继续使用，将加速曲轴、活塞连杆组 的磨损，严重时曲轴有折断的危险。 曲轴弯曲的检查，曲轴应在平板上进行检查。将曲轴两端主轴颈支撑在平板上的V形架上。 用百分表测量曲轴中间一道主轴颈在旋转一周时的径向圆跳动，其值的一半即为曲轴的弯曲度。 主轴颈为偶数，应测中间两主轴颈的跳动量，以最大值为准。 曲轴弯曲度不超过0.05mm时可不加修整。弯曲度在0.05～0.10mm之间时，可以结合轴颈磨 削给予修正。如超过0.1mm时，应予校正。
《曲轴飞轮组》课件
本课件将介绍曲轴飞轮组的定义、构成、工作原理、应用领域、设计考虑以 及优势和局限性。
曲轴飞轮组的定义
曲轴飞轮组是由曲轴和飞轮两部分组成的传动装置。它们通过轴承连接在一起，并在机械系统中发挥重要作用。
曲轴飞轮组的构成
曲轴
由多个曲柄和连杆组成的转动部件，将往复运动转化为旋转运动。
飞轮
具有质量和惯性的转动部件，可以存储和释放能量，平稳传递转动力。
轴承
用于支撑和减少曲轴和飞轮之间的摩擦，确保顺畅的旋转运动。
曲轴飞轮组的工作原理
1
往复运动
曲轴通过连杆将往复运动转化为旋转运动。
2
能量存储
飞轮在曲轴旋转时储存能量，使系统保持平稳运转。
3
能量释放
飞轮释放储存的能量，提供额外动力以应对负载变化。
飞轮的质量和惯性需要经过精确 计算，以存储足够的能量并提供 动力。
传动效率
减少摩擦和能量损耗，提高传动 效率和系统的整体性能。
曲轴飞轮组的优势及局限性
优势
• 平衡和减震 • 稳定能量传递 • 提供额外动力
局限性
• 结构复杂 • 占用空间较大 • 制造和维护成本较高
Hale Waihona Puke 曲轴飞轮组的应用领域1 内燃机
2 工业机械
3 动力传输
曲轴飞轮组在汽车、船舶 和发电机等内燃机中起到 平衡和转动力传递的作用。
用于旋转设备和传动系统， 平稳转动和储存能量。
在传动装置中通过曲轴和 飞轮将能量传递到其他部 件或设备。
曲轴飞轮组的设计考虑
结构强度
能量储存
要考虑曲轴和飞轮的强度和刚度， 以承受高负荷和快速转动。
简述曲轴飞轮组的作用与组成。
简述曲轴飞轮组的作用与组成。
曲轴飞轮组是一种重要的机械组件，用于在发动机的底部传送能量。
它包括一个曲轴、两个飞轮和一个曲轴齿轮。
它的功能是将活塞的往复运动转换成旋转运动。
组成：
1. 曲轴：曲轴是曲轴飞轮组的核心部分，它将活塞杆和缸体连接在一起，负责传送气缸的上下移动。
2. 曲轴齿轮：它是一种小型的止推轮，可以与曲轴配合使用，起到消除活塞和曲轴上施加的摩擦力，使活塞旋转循环。
3. 飞轮：曲轴飞轮组的另一部分是飞轮，它由两个主要部分组成，分别是除油轴和燃油轴。
作用：
1. 传输能量：曲轴飞轮组能够在发动机的底部进行能量传送，以便将活塞的往复运动转换为旋转运动。
2. 静音：曲轴飞轮组可以消除活塞和曲轴上施加的摩擦力，有效减少
发动机的噪声。
3. 增加机械效率：曲轴飞轮组可以使活塞旋转循环，消除对时间和活塞走向的影响，从而提高机械效率。
4. 增加耐久性：曲轴飞轮组使用有机油作润滑，从而延长曲轴的使用寿命。
曲轴飞轮组的组成和作用
曲轴飞轮组的组成和作用曲轴飞轮组是内燃机的关键组成部分，它由曲轴和飞轮两部分组成。
曲轴是一个承受和传递内燃机动力的重要机械元件，而飞轮则起到调节和平衡发动机转速的作用。
一、曲轴的组成与作用曲轴是一根呈一定几何形状的轴杆，它是内燃机的主动部件。
曲轴通常由多个曲柄和连杆组成，每个曲柄上都安装着一个连杆，而连杆的另一端则与活塞相连，从而形成了曲轴连动机构。
曲轴通过连杆将活塞上下运动的直线运动转换为曲轴的旋转运动。
曲轴的作用主要有以下几个方面：1. 将活塞的直线运动转换为旋转运动。
内燃机的活塞在气缸内做往复运动，通过连杆和曲柄的连接，这种直线运动被转换为曲轴的旋转运动，从而驱动其他附件的运动，如发电机、冷却水泵等。
2. 平衡振动和冲击力。
由于曲轴上连杆活塞的数量和排列方式，可使燃气发动机产生的冲击力和振动力达到平衡，减少发动机的震动和噪声。
3. 传递转矩和动力。
曲轴是发动机输出动力的主要部件之一，它将活塞的做功转化为曲轴的动力输出，进一步驱动机动车辆行驶。
4. 提供旋转惯性。
由于曲轴的特殊结构设计和材料选择，曲轴本身具有一定的质量和转动惯性，可以在发动机工作周期中平稳地输出动力，提高转速的稳定性。
二、飞轮的组成与作用飞轮是曲轴飞轮组中的另一个重要组成部分，它位于曲轴的尾端，具有圆盘状的外形。
飞轮的制造一般采用铸铁或钢材料，具有一定的质量和旋转惯性。
飞轮的作用有以下几个方面：1. 平衡转动的不均匀性。
在内燃发动机的供油、供气和燃烧等过程中，转矩会有一定的波动性，飞轮的旋转惯性可以起到平衡和减弱这种不均匀性的作用，保持内燃机的平稳运转。
2. 储存和释放机械能。
飞轮的旋转惯性使其能够储存曲轴转动时的机械能，在曲轴转矩减小或因外力作用而减速时，通过释放储存的机械能来平滑地补偿转矩，提高发动机的工作效率。
3. 启动发动机。
对于某些需要手摇启动的内燃机，如小型发电机组或农业机械等，飞轮还可以作为手摇启动装置的一部分。
发动机的结构原理之4曲轴飞轮组结构与工作原理课件
4.正时齿轮 5.甩油盘 6.油封
4
1
7.皮带轮
8.起动爪
曲轴向前移 动，后止推轴承 与曲轴臂端面摩 擦；轴向后移动， 前止推轴承与正 时齿轮端面摩擦。
2
8
53
6
曲轴的前端
两止推轴承白金合面相背
发动机的结构原理之4曲轴飞轮组 结构与工作原理课件
后端轴：安装飞轮 前后端轴都设有防漏装置： 挡油盘、回油螺纹、油封等。
小结
活塞制成上小下大的锥形
活塞 （铝合金）
防冷敲热拉措施
活塞裙部呈椭圆形 活塞裙部开槽
销座孔处铸入防胀钢片
活
塞
连
油环
杆 组
活塞环 气环
活塞销
连杆： 作用及组成
发动机的结构原理之4曲轴飞轮组 结构与工作原理课件
主轴颈
连杆轴颈 曲拐（理解记忆） 曲轴 曲柄
平衡块
曲 轴
前端和后端 带轮
飞 轮
正时齿轮
橡胶式 硅
飞轮边缘部分做 的厚些，可以增 大转动惯量。
发动机的结构原理之4曲轴飞轮组 结构与工作原理课件
3、飞轮上的标记符号： 在飞轮轮缘上作有记号(刻线或销孔)和供油提前角刻
度线供找压缩上止点用(四缸发动机为1缸或4缸压缩上 止点；六缸发动机为1缸或6缸压缩上止点)。当飞轮上 的记号与外壳上的记号对正时，正好是压缩上止点。 作用就是以便调整和检验供油提前角和气门间隙。 例如：解放CA6102型发动机的记号是 ：上止点
180 240 ～ 300
360 360
360 420 ～ 480
540 540
540 600 ～ 660
720 720
一缸 二缸 三缸 四缸 五缸 六缸
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作用：吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转 动平稳，可靠工作。
种类：橡胶式（车用），硅油式，摩擦片式。
橡胶式
摩擦片式
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硅油式
橡胶摩擦式曲轴扭转减振器结构图
惯性盘
橡胶垫
皮带盘
曲轴前端 皮带轮毂
当曲轴发生扭转振动 时，力图保持等速转 动的惯性盘便与橡胶 层发生了内摩擦，从 而消耗了扭转振动的 能量，消减了扭振。
§3.4 曲轴飞轮组
飞轮
一、曲轴飞轮组的组成
正时齿轮
皮带轮
扭转减振器
起动爪
曲轴
主轴瓦
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二、曲轴
1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输 出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。
2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变 载荷的冲击。
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凹槽，以确保油路畅通； 7.安装曲轴上止推垫片时，带油槽一面朝外； 8.安装轴承盖轴瓦时，轴瓦上的凸榫和轴承盖的凹槽对准； 9．旋紧轴承盖螺栓时，使用可调扭力扳手分2-3次从中间向两边
对称的顺序，拧紧轴承盖上的螺栓。
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4
1
7.皮带轮
8.起动爪
曲轴向前移 动，后止推轴承 与曲轴臂端面摩 擦；轴向后移动， 前止推轴承与正 时齿轮端面摩擦。
2
8
53
6
曲轴的前端
两止推轴承白金合面相背
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后端轴：安装飞轮 前后端轴都设有防漏装置： 挡油盘、回油螺纹、油封等。
曲轴后端
回油螺纹
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（6）曲轴的轴向限位 通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推片
来实现的。
连杆轴颈
止推垫片
主轴颈 主轴承盖
止推垫片
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三、曲拐的布置 （1）一般规律
1） 各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转 平稳。
2） 连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动 机的前半部和后半部交替进行。 比如：四缸机：1-3-4-2或1-2-4-3 六缸机：1-5-3-6-2-4；
360 360
360 420 ～ 480
540 540
540 600 ～ 660
720 720
一缸 功 排 进 压
二缸 三缸 四缸 五缸 六缸
排
压进
压排
进
功
压
功进
压
排
功
排压
功
进
功
排
进
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六缸四行程发动机的曲拐布置
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八缸四行程发动机的曲拐布置（红旗轿车SV100型发动机）
标记
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桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组
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小结
活塞制成上小下大的锥形
活塞 （铝合金）
防冷敲热拉措施
活塞裙部呈椭圆形 活塞裙部开槽
销座孔处铸入防胀钢片
活
塞
连
油环
杆 组
活塞环 气环
活塞销
连杆： 作用及组成
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主轴颈
连杆轴颈 曲拐（理解记忆） 曲轴 曲柄
平衡块
曲 轴
减振器圆盘
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飞轮上的标记符号：
在飞轮轮缘上作有记号(刻线或销孔)供找压缩上止点用(四缸 发动机为1缸或4缸压缩上止点；六缸发动机为1缸或6缸压缩上 止点)。当飞轮上的记号与外壳上的记号对正时，正好是压缩上 止点。
例如：解放CA6102型发动机的记号是 ：上止点
——— 1—6 奥迪100飞轮上有－“0”标记。
２、曲轴必须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴 常在其偏重的一侧钻去一部分质量而使其达到 平衡。
３、曲柄连杆机构中随曲柄转角变化的往复惯性 力、离心惯性力及其力矩是发动机不平衡的重 要原因。
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（5）前端轴和后端轴
前端轴：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）
1. 2止推轴承
7
3.止推片
4.正时齿轮 5.甩油盘 6.油封
4、材料：中碳钢（汽）、合金铸铁（柴）、球墨铸铁。
5、组成： （1）主轴颈 ——用于支撑曲轴。
全支承： 每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈的曲轴.曲轴的主 轴颈数比气缸数目多一个。强度、刚度好，减小了 磨损；柴油机和大部分汽油机均采用。
非全支承： 曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数。载荷较 大，缩短了曲轴的总长度。
3） V型发动机左右气缸尽量交替作功。 4） 曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平
衡性好。
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（2）常见曲轴曲拐的布置
对缸数为i的发动机而言，其发火顺序为： 四行程：720°/i 二行程：360°/i
① 四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置
点火顺序：。
曲轴转角 （度）
一缸
二缸 三缸 四缸
1 ↓
0～180
功
排
压
进
3
180～360
排
进
功
压
↓
360～540
进
压
排
功
4 ↓
540～720
压
功
进
排
2
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四缸四行程发动机的曲拐布置
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②直列四冲程六缸发动机发火顺序和曲拐布置
发火顺序：1-5-3-6-2-4
曲轴转角 （度）
0
60
～ 120
180 180
180 240 ～ 300
前端和后端 带轮
飞 轮
正时齿轮
橡胶式 硅
组 扭转减震器 油式 摩擦
片式
飞轮： 掌握飞轮的作用
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注意事项： 1.拆装飞轮上的固定螺栓时，要对角旋松或旋紧； 2．在拆卸曲轴轴承盖时，按照从两边向中间对称的顺序旋松固
定螺栓； 3.拆卸下的曲轴轴瓦按缸号顺序摆放好，下上轴瓦不能颠倒； 4. 为防止曲轴弯曲变形，取出的曲轴垂直立于地面上； 5.在用线规检测曲轴主轴承径油膜间隙时，曲轴不能转动； 6. 安装主轴瓦上瓦时，主轴瓦上的凸榫对准气缸体主轴承座上的
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（2）连杆轴颈 安装连杆大头
部分中空兼作油道
（3）曲柄 ——曲轴臂，用于 连接主轴颈和连杆 轴颈
（4）平衡重 平衡连杆大端、 连杆轴颈 和曲柄等产生 的离心力及力矩。
曲柄
中空连杆轴径 平衡重
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注：１、平衡重有的与曲轴制成一体，有的单独 制成零件，再用螺栓固定于曲柄上。