在設計往復機的曲軸時，需要考慮以下關鍵因素：

　　強度與剛度

　　強度：曲軸在工作中承受著復雜的交變載荷，包括活塞往復運動產生的氣體壓力、往復慣性力和旋轉慣性力等。因此，須具有足夠的強度，以防止在長期運行中出現疲勞斷裂等失效形式。材料的選擇至關重要，通常選用中碳鋼或中碳合金鋼，如 45 鋼、40Cr 等，并通過合適的熱處理工藝來提高其強度和韌性。

　　剛度：曲軸的剛度同樣重要，若剛度不足，會導致曲軸在受力時產生過大的變形，影響活塞、連桿等部件的正常運動，進而影響往復機的工作精度和效率，還可能引起各軸承部位的不均勻磨損。在設計時，要合理確定曲軸的軸頸尺寸、曲柄臂的厚度和長度等參數，以保證其具有足夠的抗彎和抗扭剛度。

　　平衡特性：往復機工作時，曲軸的旋轉會產生不平衡的慣性力和慣性力矩，這不僅會引起機器的振動，還會增加軸承的負荷，降低機器的穩定性和使用壽命。因此，在設計曲軸時，需要采取平衡措施，如在曲柄臂上設置平衡塊，通過合理計算和布置平衡塊的質量和位置，使曲軸的不平衡慣性力和慣性力矩盡可能減小。

　　耐磨性與耐腐蝕性

　　耐磨性：曲軸的軸頸與軸承配合處相對運動速度高，且承受較大的壓力，容易發生磨損。為提高耐磨性，除了選擇合適的材料外，還需要對軸頸表面進行硬化處理，如淬火、氮化等，以提高表面硬度，并采用良好的潤滑措施，減少摩擦磨損。

　　耐腐蝕性：在一些工作環境中，曲軸可能會接觸到腐蝕性介質，如在有濕氣或化學氣體的場合。因此，需要考慮材料的耐腐蝕性，或者對曲軸表面進行防腐處理，如涂覆防腐涂層等，以防止曲軸受到腐蝕而降低性能和壽命。

　　加工工藝性：曲軸的結構復雜，加工難度大，因此設計時要考慮其加工工藝性，以便于制造和保證加工精度。應盡量簡化曲軸的結構，減少加工工序和難度，合理設計加工基準和公差要求，確保在現有加工設備和工藝條件下能夠有效、高質量地加工出符合要求的曲軸。