Наявність у кулачкових механізмах вищої кінематичної пари вимагає вирішення завдання забезпечення постійного контакту штовхача з кулачком у процесі роботи. Існують механізми з геометричним замиканням цієї пари, коли конфігурація ланок перешкоджає їх роз'єднанню у процесі роботи.
Цей спосіб реалізується при застосуванні пазових, дводискових, діаметральних кулачків. Однак це значно ускладнює механізм, погіршує його роботу, обмежує можливості кулачкових механізмів. Тому в більшості випадків застосовуються механізми з силовим замиканням цієї вищої пари, коли постійний контакт між кулачком і штовхачем під час роботи механізму забезпечується постійно діючою силою, що притискає штовхач до кулачка. Іноді це сила ваги.
Але зазвичай додатково ставиться пружина, т.к. сили ваги недостатньо, щоб компенсувати сили інерції, що виникають при роботі відривають штовхач від кулачка (крім того, при роботі більшості машин, в яких застосовуються кулачкові механізми, штовхач не завжди займає вертикальне положення і має верхнє розташування). Зусилля, яке має забезпечувати пружина, розраховується з урахуванням сил інерції, що виникають під час роботи механізму.
Максимальна сила інерції штовхача, що відриває його від кулачка, відповідає максимальному негативному значенню прискорення діаграми руху штовхача.
Рішення є елементарною задачею статики і показано на малюнках 52 і 53:
Малюнок 53 - Кулачковий механізм з коромисловим штовхачем
Для визначення зусилля пружини складемо рівняння моментів щодо точки О2: