曲轴是内燃机的核心运动部件之一,曲轴的工作状态直接决定了发动机工作的稳定性与可靠性。本文以某直升机专用某V型双缸汽油机为研究对象,结合有限元法、多体动力学理论以及EHD理论,对曲轴的轴承润滑以及曲轴的疲劳耐久性能进行计算分析。通过分析曲轴在特殊工况下的轴承润滑性能以及曲轴疲劳寿命等,找出了曲轴的设计缺陷,进而对曲轴的设计缺陷提出了设计改进方案。通过对改进方案的计算分析,确保改进方案的可行性,为曲轴的结构改进方案提供了理论基础。研究中首先通过HyperMesh对曲轴以及相关零件进行了有限元模型建立,并通过ABAQUS软件对曲轴有限元模型进行了模态分析验证网格的合理性。通过模态分析的结果对比,确认了曲轴有限元网格的误差在合理范围之内,可以用于曲轴多体动力学的计算。根据EXCITE多体动力学计算要求,对所有的有限元网格进行了子结构缩减,并根据发动机实际参数完成了曲轴多体动力学模型的搭建。通过对比多体动力学计算结果中的曲柄销受力与曲柄销理论受力,验证了多体动力学分析模型的准确性。通过对主轴承载荷与曲柄销载荷的计算结果对比分析,发现曲轴的不平衡量过大,导致了两主轴承载荷之和远大于曲柄销载荷。通过对最大油膜压力以及最小油膜厚度的分析,发现曲轴的主轴承在工作中出现了很严重的润滑不足情况。根据峰值粗糙接触压力曲线和粗糙接触的表面压力云图,发现了主轴承工作过程中某一侧边缘位置出现了较大的粗糙接触压力。根据分析结果对曲轴进行的平衡性能以及结构刚度等进行了改进。本研究通过ABAQUS有限元分析的方式对曲轴的工作周期内的应力变化过程进行了计算。并通过FEMFAT对曲轴疲劳强度进行了分析。通过计算发现曲轴的曲柄销与两个曲柄臂连接部位的过渡圆角处应力较大且疲劳强度安全系数没有达到曲轴疲劳寿命设计要求。针对曲轴强度不足,本文给出了增大曲柄销圆角和减小曲柄销内孔的解决方案。通过对改进方案的性能进行计算和调整,完成了曲轴结构的优化设计。计算结果表明:改进后,曲轴的油膜压力和油膜厚度得到了明显改善,达到了设计使用要求,确保发动机正常工作过程中不会出现轴承异常磨损。相较于原始曲轴,曲轴的最大应力也得到了明显改善,疲劳强度的安全系数达到了理论参考值,确保曲轴在工作中不会出现疲劳破坏等情况。