曲轴飞轮组的主要机件是曲轴和飞轮。曲轴前端（自由端）装有正时齿轮、带轮和扭转减振器。曲轴的后轮装有飞轮，其上装有齿圈。
一、曲轴
曲轴的功用是将连杆传来的气体压力转变为转矩，然后传给传动装置。柴油发电机和运动机构都是通过曲轴来驱动的。
曲轴承受气体压力和往复惯性力、旋转惯性力及其力矩的作用。这些周期性变化的负荷在曲轴各部分产生弯曲、扭转、剪切、拉压等复杂交变应力，同时也造成曲轴的扭转振动和弯曲振动。
为保证柴油发电机的正常工作，曲轴必须具有足够的强度和刚度。轴颈应有足够大的承受表面和耐磨性；曲轴质量应尽量小；对各轴颈的润滑应该充分；曲轴的安装固定要可靠，必须加以轴向定位，限制其轴向移动。
1、曲轴的材料及构造
曲轴一般由45、40Cr、35CrMoA、40CrNiMoA、38CrMoAIA等中碳钢或中碳合金钢模锻而成。现代中小型柴油发电机曲轴也采高强度球墨铸铁铸造。为提高疲劳强度和耐磨性，曲轴通常采用调质处理，中碳钢曲轴轴颈采用高频感应淬火；合金钢曲轴轴颈采用高频感应淬火或氮化处理；球墨铸铁通常进行正火、等温淬火或高频感应表面淬火。轴颈表面进行喷完处理，圆角处进行滚压处理。
按各组成部分的连接情况，可把曲轴分为整体式曲轴和组合式曲轴。曲轴通过多道主轴承被支承在气缸体上，根据支撑点的个数，曲轴又可分为全支承和非全支承两种。全支承曲轴每个曲柄销（连杆轴颈）的两端都有支呈点（主轴颈），所以主轴颈数比曲柄销数多一个。非全支承曲轴则是每个曲柄销共用一对支承点，鼓起主轴颈数少于或等于曲轴销数。若曲轴的每一个曲柄上都装有设平衡中则称为完全平衡。康明斯柴油发电机曲轴是整体锻造形成自带平衡块的全平衡式曲轴，并且采用全支承结构。
曲轴主要由三个部分组成，机曲轴前端（自由端）、曲拐（包括主轴颈、连杆轴颈和曲柄）及曲轴后端（功率输出端）。曲轴上曲拐数目与气缸的数目、气缸的排列方式有关。直列式柴油发电机曲轴的曲拐数等于气缸数；V形柴油发电机曲轴的曲拐数为气缸数的一半。柴油发电机每个曲柄壁都有特定的编号，顺序是从曲轴的前端向后端依次编号，编号以钢印打在曲柄臂上。曲轴前端加工有键槽、螺纹孔以安装正时齿轮、带轮和扭转减震器，外圆光磨，安装前端油封；后端有安装飞轮用的凸缘、螺纹孔等，外圆光磨，安装后端油封。曲轴在前轴端和后轴端均装有定位销或卷轴销，使用这种销钉可以将减振器、曲轴接盘和飞轮正确对正。
柴油发电机整体式曲轴轴颈经淬硬处理，轴颈尺寸大；过渡圆角部分或全部淬硬处理，多采用滚压强化；曲轴油道孔口抛光，是曲轴具有抗疲劳破坏能力。各轴颈、轴承采用压力润滑。主轴颈和连杆轴颈之间有油道相通。气缸体上也有专门油道与主轴承孔的油道相通，如B系列柴油机主轴承上瓦有3个孔与气缸体上的3个孔相对应，中间孔与气缸体主轴通道相同，一个相邻小孔与凸轮轴孔相通，另一侧孔与冷却活塞喷嘴相同。
曲轴前端的正时齿轮用以驱动配气系统、燃油泵、喷油器、机油泵、水泵、发电机和风扇等部件。
2、扭转减振器
为消除曲轴扭振，柴油机在曲轴前端安装扭转减振器，减振器的选用是根据柴油发电机的额定功率和额定转速来确定的。B、C系列采用橡胶扭转减振器，N、K系列采用硅油扭转减振器。减振器能使曲轴的扭转幅限制在0.2°的范围内。带轮和减振器用螺钉固定在一起。在康明斯N、K系列柴油发电机上的减振器上刻有气门和喷油嘴进行调整所必需的记号，装配时不能错位，必须对正。有些康明斯柴油发电机还装有2个减振器即双减震器。
橡胶扭转减振器的壳体与曲轴连接，减震体壳体（轮毂）与减振器的惯性质量块黏结在硫化橡胶层上。柴油发电机工作时，减振器壳体与曲轴一起振动，由于惯性质量滞后于减振器壳体，因而在两者之间产生相对运动，使橡胶层产生变形，振动能量被橡胶的内膜擦阻尼吸收，从而使曲轴的扭振得以消减。
硅油扭转减振器由钢板冲压而成的减振器壳体与曲轴相连。侧盖与减振器壳体组成密闭腔，其中滑套与密闭空腔之间留有一定的间隙，里面充满了高粘度硅油，柴油发电机工作时，惯性盘与减震器壳体间产生相对运动，曲轴的振动能量被硅油的内摩擦阻尼吸收，使扭振减轻。