配气机构作为发动机的重要部件之一，其设计是否合理将直接影响发动机的动力、油耗、排放以及工作稳定性和可靠性。随着发动机功率和转速的不断增大，配气机构的工作环境日益严苛，所承受的机械负荷和热负荷也越来越大，在保证换气效率的前提下，改善发动机配气机构的动力性能，减小配气机构的振动、噪声、磨损和疲劳破坏等成为现代发动机设计的重要方向。凸轮控制着配气机构的运动特性，凸轮型线的改进设计是改善配气机构性能的重要途径之一。　　本论文以某国产发动机凸轮顶置直接驱动气门式配气机构为研究对象，利用AVL-Excite Timing Drive软件分析了其运动学和动力学特性，针对存在的问题和不足提出改进方案，并对改进后的凸轮型线进行研究，验证改进方案的正确性。论文的主要内容如下:　　首先介绍配气机构运动学和动力学分析的理论基础，推导了气门的运动学升程规律;建立配气机构的单自由度和多自由度动力学计算模型，推导了配气机构的动力学特性方程。　　根据所研究发动机的构造和布局，运用AVL-Excite Timing Drive软件分别建立配气机构的运动学模型及动力学模型，利用三维软件CATIA和有限元分析软件Hypermesh对配气机构主要零件进行三维建模和有限元分析，得到其质量和刚度参数。　　设置参数进行模拟仿真，得到原凸轮型线的各项特性，对结果进行分析，根据配气机构特性评价标准对结果进行评价，发现存在速度突变大、凸轮与挺柱接触应力过大、气门运动不稳定等问题。　　针对原凸轮型线存在的不足和问题进行改进设计，缓冲段采用余弦型曲线，工作段采用多项动力凸轮，得到改进后的凸轮型线;最后对改进凸轮型线后的配气机构进行运动学和动力学分析，将结果与原机进行对比，发现型线改进后配气机构的各项性能均有不同程度的改善，验证了改进设计的正确性。