凸轮机构具有结构紧凑、性能可靠、控制有效准确和适应能力强等特点,在自动控制和自动机械装置中有广泛应用。交叉螺旋凸轮机构具有尺寸小、重量轻、结构紧凑等优点,适用于对空间要求苛刻的场合。但由于其在高速时存在振动、冲击等问题,导致能量损失较大,不能达到设计转速。针对此问题,本文在高速交叉螺旋凸轮理论分析的基础上,开展了进一步优化设计和实验研究,有效减小了冲击和能量损失,为高速交叉螺旋凸轮机构的工程化奠定了坚实基础。本文主要的研究工作和取得的成果概况如下:(1)从理论上对交叉螺旋凸轮机构进行了运动学、动力学的参数化分析;(2)针对振动冲击明显、能量损失大,不能达到设计转速的问题,设计了高速交叉螺旋凸轮机构测试方案,完成了实验台的搭建,开展了相应的实验测试;(3)针对试验数据进行了数据处理和分析,找到了高速交叉螺旋凸轮机构存在冲击的原因,为高速交叉螺旋凸轮机构的优化设计提供了依据;(4)对高速交叉螺旋凸轮机构的凸轮曲线的进行了优化设计和实验验证,实验表明:优化后高速交叉螺旋凸轮机构能有效减小冲击和能量损失,大大减小了阻力矩,优化方案切实有效。