在发动机工作过程中，曲轴的弹性和作用于轴系的周期性扭矩使发动机时刻存在着扭转振动。扭振会使轴系承受交变应力，随着疲劳的积累，将造成曲轴的突然断裂；扭振的固有频率较低，容易引起共振，轻则引起较大的噪声，加剧其他零件的磨损，重则甚至会出现曲轴断裂等恶性机损事故。在曲轴上加装扭转减振器是控制曲轴扭振的主要措施，因此，对发动机曲轴扭转振动进行分析，采用合理有效的方法设计匹配曲轴扭转减振器具有重要的意义。本文以发动机曲轴系统为研究对象，建立了发动机曲轴系统扭转振动的集总参数模型，详细讨论了集总参数模型中各个参数的确定方法，分析了激励力矩形成的机理；计算分析了曲轴系统的固有频率、气缸压力的作用下曲轴前端的扭转振动。文中针对扭转减振器的匹配，建立了含扭转减振器曲轴系统的集总参数模型，讨论了减振器设计参数对轴系扭转振动的影响；利用曲轴系统的单自由度等效模型，对扭转减振器的参数进行优化设计。计算结果表明，该扭转减振器对曲轴扭振的控制效果较好。以某四缸汽油发动机为测试对象，开展了匹配不同扭转减振器轴系扭振特性的实验测试；对比了曲轴扭振固有频率和曲轴前端不带减振器时扭振角位移的实验值与计算值，验证了曲轴建模方法和模型参数确定方法的可行性。比较了曲轴匹配不同减振器时曲轴前端的扭转角位移，分析了几种不同扭转减振器的减振效果，确定扭转减振器固有频率的合理范围。单级橡胶阻尼式扭转减振器橡胶元件的阻尼值偏小，达不到所设计的最优值，目前一些轿车发动机上采用了多级的橡胶阻尼式减振器。文中建立了多级橡胶阻尼式扭转减振器的简化模型，探讨了多级橡胶减振器的设计理论与方法，给出了曲轴扭转振动响应的计算公式；分析了多级橡胶扭转减振器的减振效果。结果表明，尽管各级减振器的阻尼仍由橡胶材料提供，但多级扭转减振器能够更好地控制曲轴的扭转振动。