针对机构学领域发展趋势和当前实际需求，建立了新的平面凸轮设计理论模型，并在此基础上研制了平面凸轮设计及运动仿真系统，为凸轮设计提供了更通用、简便的方法，确保从动件实现特定运动规律或特定轨迹。 论文基于高副低代原理，将平面凸轮机构设计与再现函数的平面连杆机构设计统一为同一种方法，运用圆向量函数建立代换机构的位移、速度、加速度矢量方程式，求取虚拟连杆杆长和方向，由此展开凸轮理论廓线、实际廓线、曲率半径和压力角的求解，并得出用圆形刀具加工凸轮时刀具中心的轨迹方程。针对实现特定轨迹的凸轮一连杆组合机构设计问题，文中首先选取轨迹上有代表性的节点，采用样条插值法绘出光滑的轨迹曲线，进而具体分析从动件的位移、类速度、类加速度，最后对凸轮-连杆组合机构进行设计。 系统运用VB6.0以及相关接口函数构建了良好的人机交互界面，实现运动特性曲线绘制、数据文档的输出以及机构的运动仿真；基于ActiveX技术调用AutoCAD中对象，实现了凸轮廓线的图形绘制。该系统针对平面凸轮机构、凸轮-连杆组合机构中的凸轮进行设计，可应用于工程模拟、设计和计算机辅助教学。