凸轮机构在自动化机械中有着广泛的应用,对性能优异的高速凸轮的需求也越来越多,高速运转下,从动系统的振动响应也越来越强烈,这将会严重影响机械系统的性能及寿命。设计一种性能优异的凸轮轮廓将具有重要的实际应用价值。本论文的研究目的就是设计一种能抑制多模态凸轮从动系统振动的高速凸轮轮廓。本轮文以二自由度凸轮从动系统为研究对象,对其进行了详细的动力学分析,并对耦合的系统动力学方程进行了解耦,运用解析的方法重点分析了系统高阶模态的振动响应对低阶模态的振动响应所占比值大小。发现在系统末端,系统柔性越大,其高阶模态的振动贡献比就越大,甚至超过了低阶模态的振动贡献。这说明高阶模态的贡献在某些情况下是不能忽略的,为利用高阶模态设计控制器提供了理论基础。随后论文利用系统的固有频率及阻尼,运用光滑整形技术和输入整形技术设计了两种新型的高速凸轮轮廓,并具体分析了这两种凸轮轮廓的运动特性及从动系统的动态响应特性,表明其能有效抑制凸轮从动系统的振动。又仿真分析了在设计系统频率不准确或凸轮驱动转速在设计转速比附近时,都能将系统的振动抑制到很低的范围,表明其鲁棒性非常好。这两种方法都属于将控制理论方法运用到凸轮轮廓设计的典型应用,并取得了良好的效果,为以后的凸轮轮廓设计提供了一种思路。