基圆指的是在凸轮中以凸轮轮廓最小向径为半径所作的圆。最短向径即为基圆半径。基圆定义以凸轮回转中心为圆心，以凸轮理论轮廓曲线的最短向径为半径所画的圆称为基圆，最短向径即为基圆半径。基圆基圆半径的大小对凸轮机构的影响增大凸轮基圆半径对机构工作的影响：有利方面：(1) 减小凸轮机构的压力角，改善传力性能，避免自锁，提高机构效率。
(2) 减小从动件所受侧向力，有利于提高导轨寿命。(3) 增大凸轮廓线的曲率半径，有利于避免干涉，同时接触应力也可降低。不利方面：(1) 增大机构尺寸和重量。(2) 凸轮廓线周长增加，增加了凸轮的加工量和加工难度。(3) 凸轮表面速度增大，加剧了加工误差对凸轮机构工作特性的影响。
设计凸轮机构时，在保证机构正常工作的条件下，希望凸轮基圆半径尽可能小一些。基圆凸轮基圆半径的确定凸轮机构的基圆半径对机构的结构尺寸有着直接影响，而基圆半径与凸轮机构的压力角之间存在关联关系，因此基圆半径也会对机构的受力性能产生间接影响。基圆凸轮机构压力角α与基圆半径的关系根据图1中从动件上与凸轮接触点B处的速度矢量，可以建立基圆半径与机构压力角之间的关联关系。
由理论力学的运动学知识可知，构件上某点的绝对速度等于该点的牵连速度与相对速度的矢量和，即式中，为相对速度，即点相对于动坐标系的运动速度；为牵连速度，即动坐标系相对于定坐标系的运动速度；为绝对速度，即点相对于定坐标系的运动速度。图1（a） 从动件运动速度分析图1（b）从动件运动速度分析在图1所示的凸轮机构中，从动件与凸轮在B点接触，若选择凸轮为动坐标系，则根据式(1)所示的速度矢量关系，从动件上B点的速度可以表达为式中，为相对速度矢量，即从动件上B点相对于凸轮上B点的速度。
由于从动件上的B点必须始终与凸轮保持接触，同时又不能嵌入到凸轮体内，因此，从动件上的B点不可能沿凸轮轮廓上B点的法线船移动，只能沿凸轮轮廓线上B点的切线方向移动，即相对速度矢量的方向线一定沿凸轮轮廓上B点的切线 tt (垂直于凸轮轮廓上B点的法线nn)。
为牵连速度矢量，即凸轮轮廓上B点的绝对速度。其中，是凸轮转动的角速度，r是凸轮轮廓在B点处的矢径。速度矢量的方向线垂直于OB连线。为绝对速度矢量，即从动件上B点的绝对速度。速度矢量的方向线沿从动件的导路中心线。式(2)表示的从动件上B点绝对速度矢量、牵连速度矢量以及相对速度矢量之间的矢量关系，可以用图1(b)所示的速度矢量多边形表示。
因，与凸轮上B点的法线 nn 垂直，故图1(b)的速度多边形矢量图呈直角三角形，且速度矢量 v 与方向线之间的夹角等于凸轮机构的压力角。由图1(b)的速度多边形得或由图2中从动件的位移与凸轮基圆半径以及凸轮轮廓上任一点矢径 r 的几何关系可得将式(3)代人式(4—2)中，得即式(5)说明，凸轮基圆半径与机构的压力角成反比关系。
图2基圆确定凸轮基圆半径由式(4)可知，凸轮机构的结构尺寸取决于凸轮的基圆半径。即在从动件运动位移相同的情况下，基圆半径愈小，凸轮轮廓上任一点的矢径r就愈小，凸轮的外廓尺寸将愈小。如果希望凸轮的结构尺寸紧凑，则凸轮的基圆半径取得愈小愈好。由式(5)可知，基圆半径与凸轮机构的压力角成反比。
减小凸轮的基圆半径，机构的压力角将增大，凸轮机构的压力角愈大，机构的受力性能将愈差。当机构的压力角增大到一定程度后，容易引起机构产生自锁。为保证凸轮能够正常运转，应限制机构的最大压力角小于许用压力角。因此，从改善凸轮机构的受力性能考虑，凸轮的基圆半径r0取得愈大愈好。
设计凸轮机构时，一方面要保证机构具有良好的受力性能，同时还希望机构的结构紧凑。根据上述分析，欲获得轻便紧凑的凸轮机构，应尽可能减小凸轮的基圆半径；欲使机构具有良好的受力性能，则应尽可能增大凸轮的基圆半径。这样，结构紧凑和提高机构的传力性能成为相互制约的关系。
实际设计时，应在保证机构最大压力角小于或等于许用压力角(即保证)的前提条件下，考虑减小凸轮的结构尺寸，即减小凸轮的基圆半径r0。凸轮机构的最大压力角位于凸轮轮廓曲线的最陡处，即凸轮轮廓矢径 r变化率最大处。如果机构的结构尺寸条件允许，增大凸轮的基圆半径，可以改善机构的受力及磨损状况，减小凸轮轮廓的曲线误差。
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