摩擦学研究的范围广泛,包括了摩擦、磨损和润滑的相关领域,是一门交叉性、综合性的学科。摩擦生热会起能量的损失,磨损则会造成机械零部件的失效。为了减少摩擦磨损,降低资源浪费,润滑是最有效的措施之一。在我国高速铁路系统快速建设中,有一种重要的零部件——轴承,它是高速列车中的必不可少的零件,其润滑问题不仅关系到零部件的磨损、能源的节约,更关乎到高铁列车的行驶安全。因此,对润滑问题机理的研究,在减少材料损耗、增加机械使用寿命、提高设备可靠性,以及节约能源方面具有重要意义。不同摩擦副有不同的润滑机理,而且一些有特殊表面形貌、表面织构的摩擦副也存在着不同的润滑性能。为了进一步研究不同类型、或具有不同表面织构的摩擦副的润滑机理,本文研制的多功能润滑试验机系统能够为研究这些机理提供新的研究手段,以更好地研究润滑对摩擦性能的影响,具有重要的现实意义和经济效益。本文绪论首先综述了本课题的研究背景,讲述了摩擦润滑问题在我国高速铁路系统建设等领域所起到的巨大经济作用及其意义。然后再进一步论述了润滑试验机在研究润滑理论中扮演的角色,分析了润滑试验机的分类、特点及国内外发展历史,最后本文的研究内容则在此基础上得以确立。第二章在分析原有试验机优缺点的基础上明确了研制新型试验机的技术要求和功能要求,然后给出了润滑试验机的总体设计方案。第三章则利用Solid Works设计软件,对多功能润滑试验机的机械结构的各个模块进行了详细的设计,包括玻璃盘回转单元设计、试验体转动单元设计、荷载加载系统设计等。第四章则是对试验机的测控系统进行了一个详细的设计,确定了实验所需的显微镜、CCD相机、光源、扭矩传感器等硬件,明确了图像采集和摩擦力的采集方法,并给出了驱动控制系统的设计方案。第五章则完成了试验机的组装调试及验证工作。当装配及调试完成后,则对试验机的可用性进行了验证。最终,在本试验机开展了一系列经典润滑实验,其实验结果证明了所获得的实验数据可靠、测控系统运行正常。而且该试验机整体性能稳定,为日后研究润滑机理提供了一个试验平台,具有一定的应用价值。