配气机构是内燃机的重要组成部分，配气机构的好坏对内燃机的性能指标有着很大的影响。而整个配气机构是由配气凸轮驱动的，配气机构的性能在很大程度上取决于配气凸轮的形状和结构，因此配气凸轮设计的好坏对整个内燃机的性能有重要影响。配气凸轮传统的设计方法是把配气机构看成绝对刚体，不考虑它在运动时的弹性变形，这种设计也称为静态设计。然而事实上凸轮本身是有弹性变形的，从气门到凸轮轮廓的中间环节也都是可变形的，所以在设计中必须考虑到配气机构的弹性变形，这种设计称为动态设计。本文在一般高速凸轮机构设计的理论基础上，根据配气凸轮机构自身的结构和功能特点，运用所建立的单自由度质量—弹簧振动模型，探讨了内燃机配气凸轮的动态设计方法，介绍了分别将配气机构看作刚性或弹性问题来计算凸轮与挺柱间接触应力的方法。 配气凸轮的设计主要就是设计凸轮廓形，本文选用“动力学修正法”进行设计。在设计凸轮之前，首先进行挺柱升程曲线的设计。按照动态设计的动力学修正方法进行设计时，又得先进行气门升程曲线的设计，利用一定的边界条件和计算方法得到气门确定的运动规律，再通过动力学分析，根据建立的动力学微分方程，经过计算得到挺柱的升程曲线方程，至此，就可以根据挺柱的升程曲线进行凸轮轮廓曲线的设计。 根据得到的挺柱升程曲线，利用“反转法”的原理进行凸轮轮廓曲线的设计。但是这样得到的曲线只是凸轮的理论轮廓线，而工作轮廓线取决于凸轮机构的类型。本文以配气凸轮机构三种典型的类型，即尖端推杆盘形凸轮机构、滚子推杆盘形凸轮机构及平底推杆盘形凸轮机构为例，进行了凸轮工作轮廓线的设计 随着计算机的广泛应用及应用软件的不断发展，内燃机配气凸轮的计算机辅助设计日益受到人们的重视。本文的设计主要包括两大部分，第一部分为挺柱升程曲线的设计，按照动态设计要进行大量的动力学计算，第二部分是凸轮轮廓曲线的设计。本文采用Matlab和VB两种语言共同完成上述任务。各取VB与Matlab所长，利用Matlab强大的计算功能进行动力学设计与计算，而利用VB在图形用户界面开发方面的优势进行凸轮轮廓曲线的设计。通过两种语言混合编程，开发了基于面向对象程序设计方法的内燃机配气凸轮CAD软件，并结合具体实例进行了配气凸轮的设计，取得较理想的结果。探讨了这两种语言的混合编程技术与接口方法，实现了应用系统的无缝集成，为进一步实现内燃机配气凸轮CAD／CAM一体化奠定了基础。