凸轮机构设计的基本任务是，根据工作要求选定合适的凸轮机构的类型，并根据要求的从动件运动规律，合理地确定凸轮机构结构尺寸，正确设计凸轮轮廓曲线。显然，凸轮的轮廓决定了从动件运动规律，反之，不同的从动件运动规律要求凸轮具有不同的轮廓曲线，即凸轮轮廓曲线的形状取决于凸轮机构从动件的运动参数。因此，首先必须了解凸轮轮廓曲线与从动件运动规律的关系以及与凸轮机构设计有关的基本运动学参数。

本节介绍从动件常用的几种运动规律，并对从动件运动规律的选择作简要讨论。

图3.2.1-1所示，一尖顶对心直动从动件盘形凸轮机构，凸轮以角速度绕轴心O转动时，推杆在凸轮的高副元素的推动下实现预期的运动规律。设想给整个凸轮机构加上一个绕轴心O转动的公共角速度，此时凸轮机构中各个构件间的运动副联接情况和相对运动状况并不会改变。但是，凸轮将静止不动，机架将绕凸轮轴心O以角速度转动，而推杆则一方面随其机架上的导轨以角速度转动，另一方面又在其导轨内作预期的往复移动。推杆尖点和凸轮轮廓线始终保持接触，推杆在反转复合运动中，其尖点的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。

下面介绍凸轮机构中的几个名词：

基圆和基圆半径：以凸轮转动轴心O为圆形，以凸轮轮廓的最小向径为半径所作的圆称为基圆，称为基圆半径。

偏距圆：如果是偏置直动从动件盘形凸轮，则以凸轮转动轴心O为圆形，以偏距e为半径所作的圆称为偏距圆。

推程和回程：凸轮以角速度转动，从最低位置0'以一定的运动规律到达最高位置3″，从动件这一运动过程称为推程，又称升程；从最高位置以一定运动规律降至最低位置，这个下降的过程为回程，又称降程。

推程角和回程角：与推程对应的凸轮转角称为推程角，用表示。与回程对应的凸轮转角称为回程角，用'表示。

停程角：在最高位置停止不动所对应的凸轮转角，称为远停程角；在最低位置停止不动所对应的凸轮转角，称为近停程角。

运动循环：凸轮转动一周，从动件一般要经过升程、远停程、回程、近停程四个运动过程（远、近停程可以没有）。该四个运动过程称为机构的一个运动循环。

从动件在推程或回程中，其位移s、速度v、加速度a、跃度j(加速度变化率)随凸轮转角的变化规律，称为从动件的运动规律。这些运动规律可以用线图来表示。

这是凸轮机构设计的基本依据。在图3.2.1-1中演示了从动件推程位移曲线，同理可作回程位移曲线、速度曲线、加速度曲线和跃度曲线。

以凸轮的转角为横坐标，以从动件的位移为纵坐标所作的曲线，称为从动件的位移曲线。若位移曲线四个运动过程都具备，则从动件的运动形式称为“升－停－降－停”型，如图3.2.1-2（a）所示；若没有近停程，则成了“升－停－降”型，如图3.2.1-2（b）所示；若没有远停程，则成了“升－降－停”型，如图3.2.1-2（c）所示；若远、近停程都没有，则成了“升－降”型，如图3.2.1-2（d）所示。

最常见的是图3.2.1-2（a）的“升－停－降－停”型。停程可有可无，但升程和降程必须有。不论升程或降程，统称为一个行程，从动件的运动规律主要是指一个行程中从动件运动参数随凸轮转角而变化的情况。可以看出，位移曲线通常由若干段曲线或直线组成，它是凸轮机构最基本的运动线图，直接确定了凸轮的轮廓曲线形状。

从动件的运动规律也可以用数学方程式来表达。若某段位移曲线以方程表达，凸轮以角速度回转，则从动件相应的速度v、加速度a和跃度j将分别为：

凸轮机构的基本运动学参数（推程角、远停程角、回程角、近停程角，以及从动件行程h、位移s、速度v、加速度a和跃度j）的值，是根据工作构件实际运动要求来确定的。

在已知凸轮机构类型和形状、尺寸后，凸轮机构的四个行程角、、、，从动件的行程h和任意时刻从动件位移s都可使用反转法确定。作出凸轮机构的一个运动循环的一系列位置的凸轮转角，和从动件位移s，即可作出其位移线图，从而可求导分析从动件速度和加速度变化情况。