一種柴油機曲柄慣量柔性平衡裝置及其設計方法，所述裝置包括曲臂和平衡塊，其中曲臂垂直主軸頸軸線的縱截面的下端設有倒“凸”字形的凸臺，凸臺的兩側分別設有安裝限位銷的螺紋孔，凸臺的端面上設有2個定位螺紋孔；平衡塊的縱截面為倒扇形結構，平衡塊的上端設有U型槽，U型槽兩側對稱分別設有長圓孔，平衡塊的下端扇形圓弧面上對應曲臂凸臺端面的螺紋孔開有帶沉孔的2個通孔，通過套裝有彈性元件的定位螺釘與曲臂相連接。本發明由于離心慣性力和一階往復慣性力得到平衡，改善了曲軸主軸承的負荷分布，利于油膜形成和軸承的潤滑，提高了軸承和曲軸的壽命。結構簡單，成本低，易維護，減輕了曲軸整體重量，降低了柴油機機體加工和裝配的難度。