围绕弧面分度凸轮机构的设计理论和CAD系统展开研究，对不同运动规律的特性、动力学建模、动力学特性以及CAD系统的构建与实现进行了详细探讨，为提升该类机构的设计水平提供了理论依据和技术支持。 对几种不同的运动规律分析比较，得出:不同运动规律的最大角速度有着明显差异，变余弦运动规律对应的最大角速度小，盖特曼1-3-5运动规律与复合运动规律的角速度最大值大；变余弦运动规律的角加速度有突变,复合运动规律和盖特曼1-3-5运动规律对应的角加速度都是连续、无突变的，有利于改善机构的动态特性。 利用啮合过程中滚子与凸轮的相对运动和等距曲面理论，导出了弧面分度凸轮的通用坐标方程和弧面分度凸轮机构压力角方程，对弧面分度凸轮机构的压力角进行了分析，滚子直径dr越大，压力角越大；动程角越小压力角的变化越急促。 在动力学研究中，对弧面分度凸轮机构进行了简化，以啮合点为界线，将系统分为输入、输出两个子系统，将输入子系统和输出子系统分别简化成由等效转动惯量、等效刚度、等效阻尼组成的单自由度动力学模型，导出了扭转振动的动力学方程和数值计算表达式。通过动力学仿真分析，得出结论:输入转速对弧面分度凸轮机构的振动有直接影响，随着输入转速的增加系统的最大振幅会变得越来越小，系统的图谱形态变化较大，因为转速决定了系统激振的频率，所以，输入转速影响系统响应图谱的形态；动程角对系统的最大振幅有较大影响，不管是变余弦还是复合运动规律，当动程角增大时，振动的时间会变长；在参数相同时，运动规律不同，系统的振动振幅不同，变余弦运动规律对应的最大振幅小于复合运动规律对应的最大振幅，但是，系统由开分度区进入位置保持区时，两种运动规律对应的振动情况差异很大，复合运动规律对应的振动衰减的早且快，而变余弦运动规律对应的振动衰减的晚且慢，要过比较长的一段时间才会回到稳定状态，原因在于加速度没有突变。 在对现有各种CAD软件分析的基础上，结合弧面分度凸轮机构设计的特点，选用Pro/ENGINEER软件作为二次开发平台，运用Pro/ENGINEER.的二次丌发工具Pro/Program、Pro/TOOLKIT的功能，进行了弧面分度凸轮的参数化建模，采用非常直观的UI对话窗输入参数的方法便可生成模型，构建了弧面分度凸轮机构CAD系统框架，规划并实现了各模块功能。