基圆半径通常是指凸轮的理论廓线的最小半径。基圆半径也是凸轮设计的一个重要参数，它对凸轮机构的结构尺寸、体积、重量、受力状况和工作性能等都有重要影响。

在设计凸轮机构时，凸轮的基圆半径取得越小，所设计的机构越紧凑。但是，基圆半径过小会引起压力角增大，致使机构工作情况变坏，从图1可知：

显然，在其他条件不变的情况下，基圆半径越小，压力角越大。基圆半径过小，压力角会超过许用值而使机构效率太低甚至发生自锁。因此实际设计中，只能在保证凸轮轮廓的最大压力角不超过许用值的前提下，考虑减小凸轮的尺寸。

凸轮的一个重要尺寸要素是凸轮的基圆半径。它不仅决定着推杆尖端的起始位置，而且对凸轮的尺寸大小及凸轮机构的受力状态都有直接影响。为了说明这种影响，先介绍压力角的概念。

一、压力角及其对凸轮机构工作性能的影响

以盘形机构为例，力为推杆所承受的轴向力；、为导向槽作用在推杆上的正压力，而、则为推杆在导向槽中移动时所受的摩擦力；为凸轮对推杆的正压力，它沿接触点的公法线nn作用，而则为推杆在凸轮轮廓表面上滑动时所受的摩擦力，它沿接触点的公切线作用。根据力的合成法则，可将和、和、和分别合成为、和三个力，且它们之间有如下关系：

式中，——推杆与导向槽之间的摩擦系数；

——推杆与凸轮之间的摩擦系数；

、——正压力与合力之间的夹角。

从上式可以看出摩擦系数、与角、之间有如下关系：

这说明正压力和合力之间的夹角、的大小取决于它们所对应的摩擦系数、的大小，故称、为摩擦角。

现以接触点B为坐标原点建立坐标系，根据力及力矩的平衡条件，联立等式消去、可得：

式中为推杆尖端速度方向与公法线nn之间的夹角，称为凸轮机构的压力角。

由上式可以看出：当压力角增大时，等式右侧的分母将减小，因此作用力P将增大。当压力角增大到某一数值时，等式右侧的分母将为零，于是作用力P将变为无穷大，此时机构将发生自锁，这是不允许的。因此，为使凸轮机构工作可靠、受力情况良好，必须对凸轮机构的压力角加以限制。

二、凸轮基圆半径对压力角的影响

凸轮机构的压力角与凸轮基圆半径直接有关。推杆尖端与凸轮在B点接触。设凸轮上B点的速度为；推杆的速度为；推杆对凸轮的相对速度为，它实质是推杆与凸轮之间的相对滑动，因此沿公切线tt方向，那么，这三个速度组成一个速度多边形，它们之间有下述关系：

而

故

当凸轮机构的运动参数给定以后，、s、均为定值，那么，基圆半径愈大，则角愈小，对凸轮机构愈有利。这说明基圆半径的变化将引起凸轮机构压力角的变化，进而影响凸轮机构的工作性能。

凸轮的基圆半径不一定是凸轮的最小半径。因为凸轮的最小半径是根据保证凸轮轮廓线上的最大压力角不超过许用压力角的条件来确定的。但在确定基圆半径时，还要考虑其它条件，所以最后作出的凸轮基圆半径不一定就是最小半径。