本文以滚珠轴承为研究对象,以空间环境与地面环境差异为背景,探讨滚珠与轴套在不同重力环境下的摩擦磨损现象,为研究其摩擦磨损内在因素及相关影响因素,需要在摩擦磨损试验机上进行试验。为满足当前科研的需要,弥补已有的摩擦磨损试验机难以模拟空间微重力条件下机构运动行为、占地面积大和控制精度不高等不足,本文设计了一种电动变载荷摩擦磨损试验机并对其进行研究。电动变载荷摩擦磨损试验机以PCI板卡为核心实现了摩擦磨损试验过程中试验载荷、转速、转矩等多种参数的实时控制与测量的功能。采用SolidWorks及CAD为核心软件进行机架、传动机构、电动平移台机构、加载机构等机械零部件的结构设计工作。在Qt Creator 4.3.1的开发环境下,采用C++语言进行加载系统程序、电动平移台系统程序、传动系统程序、数据处理与显示程序及人机界面等的程序开发,并在上位机界面上实时显示试验载荷、电机转速、电机转矩等参数及其动态波形。为了克服电动变载荷加载系统中存在的强扰动、强耦合、高度非线性化和不确定性等因素,提高电动变载荷加载波形的控制效果,将自抗扰控制算法(ADRC)应用于电动加载系统中,分别进行仿真及实际变载荷加载试验,通过自抗扰控制与PID控制效果进行对比,仿真与试验结果均表明,在自抗扰控制算法的控制下,电动加载系统响应速度更快,波形控制精度更高,抗干扰能力更强,达到了预期设计效果。