凸轮轴是柴油发电机组气门传动组的组成结构之一，一般由铸钢或锻钢制成，同时凸轮和轴承表面会经过硬化处理，以提高抗磨能力，凸轮轴主要由凸轮轴颈、正时齿轮、凸轮、驱动齿轮和偏心轮等组成，如下图所示。

凸轮用来控制进、排气门的开关，凸轮数与进、排气门数量一致。凸轮轴上通常有一些辅助设施，如柴油机凸轮轴上的偏心轮，用来带动输油泵或喷油泵，凸轮在凸轮轴上的相对位置，决定气门开、闭时机，喷油泵凸轮相对位置和形状决定供油规律和供油时机。另外，凸轮轴上还有一个齿轮，用于驱动分电器(如果使用)和机油泵。

凸轮轴通常通过凸轮轴正时齿轮由曲轴齿轮驱动，也有通过正时链条、传动带传递曲轴转矩的。

气门间隙一定时，气门的升程取决于凸轮的高度。气门开启时间取决于凸轮头部的角度，也叫夹角。凸轮的夹角是指凸轮曲线的起点和终点分别与圆心连线的夹角。在理论上此夹角应是90°，由于进、排气门需要早开晚关，实际上都跨越了90°。凸轮轴通过齿轮或链条由曲轴驱动。为减小磨损和噪声，凸轮轴齿轮和曲轴齿轮多用不同材料制成，一般是曲轴齿轮用钢，凸轮轴齿轮用铸铁或夹布胶木。

凸轮轴止推垫片。凸轮轴需要采取一些措施来控制其轴向推力。采用的方法之一是在凸轮轴齿轮和法兰(加工在凸轮轴上)之间加一个止推垫片，止推垫片用螺栓拧在缸体上，以阻止凸轮轴发生任何轴向移动，在一些顶置凸轮轴的发动机上，止推垫片用螺栓直接拧在缸盖上，下图显示了如何检查凸轮轴和止推垫片之间的间隙。

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