曲軸是往復活塞式壓縮機的重要運動部件，外界輸入的轉矩要通過曲軸傳給連桿、十字頭，從而推動活塞作復運動。它又承受從連桿傳來的周期變化的氣體力與慣性力等。
曲軸的基本結構如圖所示，每個曲軸由主軸頸(安裝主軸承部位)、曲柄銷(與連桿大頭相連部位)、曲柄及平衡鐵所組成。根據氣缸數及氣缸排列形式的不同，要求單拐曲軸或多拐曲軸。
曲軸結構圖
曲軸各部分幾何形狀應盡量避免形狀突變，使應力分布均勻，提高抗疲勞強度，應有足夠的剛度。壓縮機用得較多是中碳鋼鍛造曲軸，現在球墨鑄鐵鑄造曲軸的應用越來越多，特別在中、小型壓縮機中廣泛使用。
曲軸運轉中，主軸頸與軸瓦、曲柄銷與連桿大頭瓦間由于相對運動而產生磨損，故應有良好的潤滑。所需壓力潤滑油的油道，多在曲軸內鉆成。由曲軸軸頭潤滑油泵將壓力潤滑油分別送到主軸瓦和曲柄銷處。
曲軸上只有兩點支承時，可用滾動軸承，如圖是國產L型空壓機的一個曲軸，常用雙列球面向心軸承。多曲拐軸采用多點支承時，必須用滑動軸承。一般在相鄰兩主軸承間，只配置1～2個曲拐以免曲軸產生過大撓度而導致軸承的不均勻磨損。曲柄上裝有平衡鐵，用以平衡慣性力和慣性力矩。
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