設(shè)計凸輪機構(gòu)，既要保證從動件能實現(xiàn)預(yù)定的運動規(guī)律，還要使機構(gòu)傳力性好，結(jié)構(gòu)緊湊，滿足強度和安裝要求等。
1、材料的選擇
材料要求：工作表面硬度高；耐磨；有足夠的表面接觸強度；凸輪芯部有較強的韌性。
選擇凸輪的材料，主要依據(jù)其運動速度與負(fù)載大小。
載荷不大，低速時可選用HT250、HT300、QT800-2、QT900-2等作為凸輪的材料，輪廓表面需經(jīng)熱處理，以提高其耐磨性。
中速、中載的凸輪常用45、40Cr、20Cr、20CrMn等材料，并經(jīng)表面淬火，使硬度達(dá)55~60HRC。
高速、重載凸輪可用40Cr，表面淬火至56~60HRC,或用38CrMoA1，經(jīng)滲氮處理至60~67HRC。
常用的滾子材料：20Cr或者滾動軸承
凸輪的表面處理：發(fā)黑 電鍍（注意鍍層厚度）
2、凸輪機構(gòu)的壓力角
凸輪機構(gòu)的壓力角是指在凸輪和隨動件接觸過程中，該接觸點的切線與法線之間的夾角。當(dāng)凸輪與隨動件接觸時，由于凸輪的曲面形狀不同，其曲率半徑也不同，因此在不同位置處的壓力角也會有所變化。為了確保凸輪機構(gòu)順暢運動，通常要求凸輪接觸點的壓力角始終小于某個限制值，一般在20°以下。如果壓力角過大，將造成接觸應(yīng)力集中和磨損加劇等問題，從而影響凸輪機構(gòu)的使用壽命和工作效果。
3、滾子半徑的選擇
凸輪機構(gòu)中滾子的半徑選擇取決于凸輪曲線的形狀和滾子尺寸。根據(jù)一般設(shè)計經(jīng)驗，通常要求滾子半徑為凸輪截面圓弧半徑的0.8~1.2倍。當(dāng)滾子半徑選得合適時，可以使凸輪通過滾子產(chǎn)生規(guī)律性的接觸點，從而減小接觸應(yīng)力集中程度，降低噪音和磨損。如果選擇了過大或者過小的滾子半徑，則會導(dǎo)致摩擦力增加、磨損加劇或者接觸不良等問題。因此，在實際設(shè)計中需要綜合考慮凸輪曲線的形狀、滾子材料和尺寸等多種因素進(jìn)行選擇，并進(jìn)行必要的計算和檢驗。
4、凸輪基圓半徑的選擇
凸輪基圓是指凸輪剖面的假想圓，它通常被用來作為進(jìn)行凸輪設(shè)計時的參考點。選擇凸輪基圓半徑需要考慮以下因素：
凸輪外形和尺寸：凸輪基圓半徑應(yīng)該適當(dāng)?shù)剡x取，以滿足制造要求、實際使用需求和質(zhì)量保證。
受力情況：凸輪基圓在接觸滾子時也會受到一定的載荷作用，因此基圓半徑的大小也應(yīng)考慮接觸應(yīng)力和磨損等影響。
運動速度：隨著凸輪運動速度的增加，基圓半徑需要相應(yīng)增大，否則可能會過于集中產(chǎn)生高應(yīng)力及溫升現(xiàn)象。
制造約束：基于生產(chǎn)成本和技術(shù)水平等方面的限制，凸輪基圓半徑應(yīng)當(dāng)考慮制造工藝的可行性和可靠性綜合優(yōu)化選取。
