凸輪軸的設(shè)計原理涉及多個方面。

首先是幾何形狀的設(shè)計，其決定了氣門的開閉時間和行程，要考慮發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍、缸內(nèi)壓力和進氣阻力等，以實現(xiàn)最佳的氣門控制和燃燒效果。

其次是材料選擇，傳統(tǒng)材料有鑄鐵、合金鋼，如今更多采用高強度合金或復(fù)合材料，它們強度高、耐磨、耐腐蝕，能滿足高速運轉(zhuǎn)和長時間使用要求。

然后是表面處理技術(shù)，像滲碳、氮化和涂層處理等，能增加表面硬度，改善抗磨損性能，降低摩擦系數(shù)，減少能量損耗。

還有結(jié)構(gòu)強度的考慮，高速旋轉(zhuǎn)時會受較大離心力和沖擊力，合理設(shè)計可減輕質(zhì)量和慣性力，提高動力性能和燃油經(jīng)濟性。

配合間隙的控制也很關(guān)鍵，過緊或過大都會影響氣門控制精度和響應(yīng)速度，需合理控制以保證氣門正常工作。

此外，設(shè)計中還得考慮校直原理。凸輪軸校直是確保正常運行的關(guān)鍵，發(fā)生扭曲或彎曲會影響氣門開關(guān)時機、燃燒效率和發(fā)動機性能。在設(shè)計和制造過程中，要使用高強度材料和合理結(jié)構(gòu)，制造時精確測量和校正，安裝時可能需微調(diào)位置和角度。

總之，合理設(shè)計和制造的凸輪軸才能保證發(fā)動機正常工作，提高整車性能和燃油經(jīng)濟性。