本装置可根据现实工况在预设接触压力下，实现钢球滚动摩擦的运动形式，搭载无级调速系统，能在极低速至高速的工况下，完成润滑剂、金属、塑料、涂层、橡胶、陶瓷等各类材料的摩擦磨损性能评定。装置由机座及机架、主轴及其交流伺服驱动系统、摩擦副盘及试样装夹装置、试验力闭环伺服施加系统、各试验参数电子测量系统、计算机及数据采集板卡和专用控制软件等部分组成。

      主轴驱动采用交流伺服电机及其控制系统，可在全转速范围内实现恒转矩输出，且能在极低转速下平稳运行，实现主轴大范围的无级调速，满足多样化的研究测试需求。试验力施加配备闭环伺服系统，力值大小可由操作人员在计算机界面自主设定，施加过程平稳、可靠，有效避免试验力波动对测试结果的影响。该系统由伺服电机经减速机构顶推弹簧实现加载，采用直线轴承导向并搭配深沟球轴承支承，大幅减小摩擦副盘上下移动时的摩擦阻力，提升摩擦力（矩）测量的精确度。

     装置可通过计算机实现主轴转速、转数（测试周期）、试验力、摩擦力矩（摩擦系数、摩擦力）、摩擦副温度、测试时间等参数的精准控制，同时对测试数据进行实时采集、自动绘制对应测试曲线，所有数据支持任意存储、调阅、打印输出，结果真实可靠，无人工操作因素干扰。

核心结构与功能模块

1. 动力与传动系统

·驱动源：采用伺服电机，可精准控制转速（0–2000rpm）与扭矩，实现无级调速。

·传动方式：通过同步带与同步轮将动力传递至主轴，保证传动精度与效率，同时避免振动对测试的影响。

·主轴设计：采用高刚性主轴，可适配不同直径的钢球试样（50–120 mm），并通过夹具实现快速装夹与对中。

2. 旋转运动执行机构

·核心部件：高精度主轴与轴承座，确保旋转运动的平稳性与同轴度。

·运动形式：钢球随主轴做旋转运动，与固定的摩擦件（衬板）形成相对滑动摩擦。

·转速控制：通过伺服驱动器精确控制转速，可实现恒速或变速测试。

3. 加载与测试单元

·负载施加：采用弹簧加载机构或伺服加载缸，对摩擦副施加最大 500 N 的法向载荷，可实现恒定或可变加载。

·摩擦副组件：

○钢球试样：直径范围 φ50–120 mm，通过专用夹具固定在主轴上，保证旋转中心与接触点的对中。

○摩擦件（衬板）：固定在可调节的夹具上，可根据钢球直径调整接触位置与角度，确保接触状态稳定。

·力值检测：外接高精度力值测控仪，实时采集摩擦力数据，计算摩擦系数，并可与转速、加载力联动分析。

4. 辅助支撑与安全系统

·轴承座：采用高精度角接触轴承，支撑主轴，保证旋转精度与承载能力。

·限位与防护：设置机械限位和安全防护罩，防止超速、过载或试样飞出，保障操作安全。

·机架：高刚性机架，确保整个测试单元在高速旋转和加载下无明显变形。

控制系统

1. 计算机控制系统，具有集成度高、性能稳定、调整方便等优点。可以对实验数据进行实时采集，对实验特性曲线实现实时动态显示。该软件可处理试验力、位移、时间、摩擦力的原始数据及由此派生的曲线；

2. 保护功能:该机具有软件和机械两种限位保护方式,超过最大负荷自动停机的比例可动态设定;具有过流、过压、过载等多种保护功能；

3. 对于负荷通道可实现自动标示，直观方便；

4. 批量试验可实现曲线的分层次显示，曲线自动跟随；

5. 该软件可实现用户自定义的速度设定，速度的计算机调整。还可实现高精度的速度标定，随时调整速度档位和编码；

6. 监测试验过程：对试验过程中的试验力、位移、摩擦力曲线等多种参数可实现实时显示；

7. 结果再现功能：试验操作完成并存盘后，可根据用户需要在以后任意时间打开并对试验数据进行再分析；

8. 可根据用户需要选择多种曲线来进行试验及数据显示、存储、分析及打印；

9. 数据采样频率：可根据用户试验要求选择高速采样频率。

  技术与服务