Исходным условием синтеза кулачкового механизма является соотношение между текущим в. и допустимым [в] углами давления в контакте кулачка и толкателя в. <[в]. стремление создать механизм с малыми габаритами, приемлемым кпд при отсутствии заклинивания толкателя приводит к необходимости ограничивать допускаемый угол давления: [в]=30° для поступательно- движущегося и [в]=45° для вращающегося толкателя. Используя эти значения углов, находят основные размеры механизма. для поступательно движущегося толкателя это минимальный (начальный) радиус кулачка R0 и смещение e толкателя. Они связаны с кинематическими параметрами механизма уравнения 
Определим угол φ э поворота кулачка, при котором его начальный радиус R0э должен быть наибольшим. взяв частную производную 
и приравняв ее нулю, находим соотношение 
Для выбранного закона закона аналога ускорения толкателя S"i решением уравнения находим угол фэ поворота кулачка из соотношения:
Решив равенство, находим 
Для механизма с вращающимся толкателем начальный радиус кулачка R0 и межосевое расстояние l0 связаны с кинематическими параметрами механизма уравнением:
