随着煤炭开采能力的提高、工作面推进速度的不断加快,大排量、长寿命已成为乳化液泵的一大发展趋势。曲轴是乳化液泵能量转换的关键元件,同时也是加工工艺最为复杂的零件。对大排量乳化液泵来讲,曲轴的工作状况属于低速重载,其设计与制造技术的可靠、合理与否,直接关系到大排量乳化液泵的开发成功与失败。因此,曲轴的设计与研制技术研究是一个非常有应用价值的课题。本论文围绕该课题主要做了以下工作：1.在剖析了大排量乳化液泵曲轴的使用工况及主要失效形式的基础上,概括了曲轴设计的基本原则,拟定了曲轴上各零件的装配方案及定位方式,给出初步设计时各段轴直径和长度的确定方法及理论依据,并确定了三支承五拐曲轴的曲柄空间位置最佳布置方式。提出曲轴设计尺寸链的设计和计算方法,并通过对比分析最终确定了合理的设计尺寸链。同时探讨了曲轴选材、热处理工艺及方法。2.借助MATLAB软件进行超静定结构的三支承五拐曲轴支座反力计算,由两支承三拐曲轴强度校核理论扩展为三支承五拐曲轴的强度校核方法,并提出利用MATLAB软件确定危险相位,且结合实例对曲轴进行了强度和刚度校核。3.利用Pro/E软件建立曲轴三维模型,并导入ANSYS软件得到有限元模型,对整个曲轴模型进行多角度静力学分析,找出最危险点及其对应的危险相位,验证理论计算,同时为优化做准备。为了提高曲轴材料的利用率和经济性,以曲轴体积最小为优化目标进行优化。4.对优化后的曲轴绘制工作图,针对该图的技术要求,确定了曲轴工艺方案并编制了加工工艺卡。针对曲轴试制阶段的单件生产模式,结合其结构特点与加工难点,设计了通用机床上曲轴加工用专用工装及可用于直接测量与控制关键尺寸的专用检测样板；探索了利用通用量具检测曲拐偏心距和曲拐相位角的方法,并提出了误差分析与计算的基本原理,且结合实例验证了该方法的可行性。