凸轮—挺柱是内燃机中实现一系列精确动作的主要机构，其磨损会使接触条件恶化，由此产生的表面形貌的变化会使表面疲劳的概率增加，可能会对部件产生破坏性的影响，进行凸轮机构的摩擦学设计对提高内燃机的运行性能和延长使用寿命十分重要。 本文首先分析了凸轮机构摩擦学设计的国内外研究现状，指出了其中存在的问题和不足，并据此提出了本文的研究目标。 本文通过对现有磨损计算理论的分析，以Archard磨损方程为基础推导了凸轮机构的磨损计算模型；然后根据仿真模型计算的需要建立了相应的凸轮机构几何模型，根据设计过程连续性的要求提出了几何模型的参数化设计思路；接着对凸轮机构进行了受力分析，并利用有限元法对凸轮机构的三维接触力学模型进行了接触应力的计算；随后根据推导的计算模型和接触应力的计算结果在MATLAB中编程实现了磨损过程的数字仿真；最后针对凸轮机构三维接触应力分析问题在ANSYS中开发了专用的集成软件模块，实现了凸轮机构接触应力分析的自动化。 本文的工作形成了从凸轮几何设计到摩擦学设计的一条完整的技术路线，已经可以基本作为内燃机凸轮机构摩擦学设计软件系统的雏形，今后可以在此基础上开发凸轮机构设计的专家系统软件；本文还在完善工程磨损设计理论和计算方法方面有所贡献，可以为凸轮机构的实用摩擦学设计提供参考和借鉴。