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在工程应用过程中，凸轮与滚轮之间的接触应力常常超出设计的值，造成结构的失效和损坏，严重时导致凸轮结构甚至气缸的破坏。
在柴油机凸轮的设计过程中，通常采用的设计标准是以Hertz接触理论为基础的，通过Hertz接触公式求解最大接触应力，并以此为判据，对凸轮结构在使用中是否安全进行判断。但在真实工作条件下，凸轮表面还是会出现破坏的情况，其原因就是接触应力超出了设计值。
本文针对凸轮结构中，凸轮与滚轮之间的接触问题进行了分析，采用数值方法，计算了凸轮在实际运行工况下的表面接触应力，同时设计了测量实验以验证了数值计算方法的准确性和可靠性。
首先，应用动力学分析软件MSC.Adams计算得到了凸轮和滚轮之间的接触力的变化情况和挺柱轴向力与接触力之间的角度关系。为验证分析的准确性，采用动态应变测试对得到的结果进行校核，测量了单缸柴油机在实际运行的多种工况下，挺柱表面的动态应变，得到了挺柱表面应变的变化规律，并通过将挺柱视为二力杆的假设得到了挺柱轴向力，在此基础上，通过挺柱轴向力和凸轮滚轮间接触力的角度关系，换算得到接触力，通过结果比较发现：两种方法得到的接触力十分接近，可利用MSC.Adams计算分析代替单缸柴油机动态试验来求解凸轮滚轮接触力。
其次，在试验测得凸轮结构材料属性和试验获得的接触力的基础上，利用有限元软件MSC.Marc计算获得了凸轮与滚轮之间的接触面积、接触应力的分布情况以及最大接触应力发生的位置和数值。为检验结果的可靠性，设计了接触面积测量试验，通过比较有限元计算的接触面积和试验测得的接触面积表明：两种方法得到的接触面积较为接近，证明了有限元计算结果的准确性。
对得到的结果进行比较发现：在凸轮结构工作的真实环境中，接触区域宽度和最大接触应力的数值以及发生为最大接触应力的位置与Hertz接触理论存在不同。接触区域宽度相比与Hertz接触理论中得到了接触区域宽度要宽。通过实验和数值计算的比较，证明这套数值计算方法的可行性。
最后，关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。