曲柄是一种自行车部件，在连架杆中，能绕其轴线回转360度的构件称为曲柄。自行车中轴曲柄装置在传统自行车的固定曲柄和脚蹬轴之间增设了一活动曲柄，活动曲柄与固定曲柄套孔之间由调节紧固件联接固定，固定曲柄与具有轴颈作用面的中轴相联。
曲柄长度选择与相关研究：
目前为止只有4个实验性研究探讨了自行车曲柄长度与能量消耗效率之间的关系：这些研究共同的发现是，曲柄长度在145-200mm之间，对于能量消耗的影响都不太显著。但是至今还未有把踩踏技术这一因素（即踩踏的运动学和动力学数据）考虑进去的研究。
《Journal of Sports Sciences》2017年4月刊的《 acute effects of small changes in crank length on gross efficiency and pedalling technique during submaximal cycling》旨在探讨曲柄长度的即刻小幅变化对次最大强度骑行总效率和踩踏技术的影响。研究由12名公路自行车手参与，他们都至少有两年的竞赛经验，且在实验发生的该自然年中已经有了3000公里以上的训练里程。这12名受试者将在自己的自行车上使用3种常见的曲柄长度（目前自己车上正在使用的长度，+5mm及-5mm），以随机的顺序在3种次最大强度（150w，200w及250w）下骑行6分钟，每组间休息5分钟，踏频保持恒定90rpm。实验中同时采集受试者的生理指标（摄氧量、呼吸商、心率和总效率），和踩踏的生物力学数据（矢状面上的髋、膝、踝角度；以及一个踩踏周期中每2度的左和右曲柄的扭矩）。研究表明，长曲柄显著地增加了最大正力矩和最大负力矩，踩踏的机械效率却降低了。另外在运动学方面，长曲柄显著地增加了屈髋角度多达2.5度和屈膝角度多达3.4度。
综上：过大的屈膝角度（超过115度）会明显增加踩踏时髌骨对股骨的挤压力，从而增加了膝关节损伤风险。换句话说，曲柄若过长，则可能增加骑行中发生运动伤害的几率。另外，考虑到曲柄的长度对于能量消耗效率并无明显影响，但长曲柄的使用会降低踩踏的机械效率，故选择曲柄时宁短勿长。