昆虫が大きくなれない理由は主に2つある。一つは循環器、もう一つは骨格。
昆虫を含む節足動物にも血液はある。心臓もある。ただ脊椎動物と違うのは、循環器が開放系だということだ。
脊椎動物の循環器は、体の中心に心臓があって、そこから体の末端まで張り巡らせた血管を通して体のすみずみまで血液を行き渡らせるしくみ（閉鎖系）になっている。
昆虫の場合、閉鎖した血管を持たない。スポイトとかスポンジとかをイメージしてほしいのだが、水を含ませて皿の上とかでギュッと押すと皿の上に水が広がる。離すとまた戻る。昆虫は、こういう感じで血液を体内で循環させている。
体が大きくなると、この開放系の循環器では血液を全体に行き渡らせることが難しくなってくる。
ちなみに、古生代の昆虫化石で今では考えられない大きさのものが見つかっているが、これは当時の大気中の酸素濃度が現在より高かったからだと考えられてる。
ここまでが理由の一つめ。
次に骨格。
脊椎動物と昆虫の最も大きな違いは骨格だ。脊椎動物は、基本的に中心にある骨格（内骨格）によって体を支えている。昆虫は表面にある硬い殻（外骨格）によって体を支えている。
内骨格をもつ生物の方が、成長にともなう巨大化が容易だ。これに対し、外骨格を持つ節足動物は体を大きくするためには脱皮しなければならない。
カブトムシやザリガニなどの節足動物を飼ったことがある人は知っているかもだが、上手に飼育していても脱皮のタイミングで死なせてしまうことは多い。
体が大きくなれば脱皮の難易度も上がるし、脱皮中や脱皮直後の弱い時期に外敵に見つかるリスクも上がる。脱皮は命がけのリスクなのだ。
他にも生存戦略として「大きくならない」を選択する理由もあるのだが、「大きくな“れ”ない」という理由だとこんな感じだと思う。