曲轴的作用是将来自活塞杆组的气压转换为扭矩并输出到外部，同时也用于驱动发动机的配气机构和其他各种辅助装置。其工作条件是承受气体压力、惯性力、转动惯量，同时还会受到交变负荷的冲击。曲轴材料有中碳钢、合金铸铁和球墨铸铁，而曲轴的分类有整体式和组合式。整体式常用，而组合式一般用于连杆头为一体的小型汽油机和以滚动轴承为曲轴主轴承的发动机。

曲轴的构成包括主颈、连杆轴颈和曲柄组成。主颈用于支撑曲轴，而全支撑的曲轴主轴颈数比气缸数多一个，一般采用强度和刚性好的柴油发动机和汽油发动机。非全支撑的曲轴主轴颈数不超过气缸数，这样可以减少负荷，缩短曲轴的全长。弯曲的曲轴包括一个连杆轴颈及其两端的曲柄和主轴颈。曲轴常见的损伤有轴颈表面的损伤、烧蚀曲轴的弯曲和扭曲变形、裂纹以及甚至断裂等。

曲轴的磨损规律表现为主轴颈和连杆轴颈径向磨损呈椭圆形，且最大磨损部位相互对应，连杆轴颈的最大磨损也在靠近主轴颈的一侧。而连杆轴颈磨损比主轴轴颈磨损严重，这是因为连杆的轴颈负荷大，润滑条件差。连杆颈内侧磨损最大，呈椭圆形。

曲轴的损伤会导致曲轴裂纹和折断，其位置一般在曲轴臂与轴颈之间的过渡圆角和油孔中，原因是应力集中和油道倾斜布置导致油孔应力不对称分布。曲轴的弯曲和扭转原因有主轴承间隙过大、气缸不动作或动作不平衡、各道主轴承盖松动不一致、缸体主壳体孔同轴度偏差、操作不当，以及曲轴存放不合理等。

曲轴的修理包括磨削和补偿两种方法。曲轴轴颈圆度和圆柱度误差超过0.01~0.0125mm时，需要用专用曲轴磨床进行磨削加工。而曲轴半径方向的跳动量通常应小于0.04~0.06mm，否则需要进行修正。曲轴的裂纹可以采用磁力探伤法和油浸拍打法检查，而曲轴的补偿方法有表面爆震法和冷压补偿曲柄法。