近年来,人们对金属材料测试的稳定性以及摩擦质量的要求越来越高,能否更加真实模拟服役工件的实际工况是决定摩擦学研究深度及准确性的关键因素,目前使用的磨损试验机大都为摩擦试验提供稳定的静载荷,而对于一些特殊服役条件的零件如柱塞泵用配流盘、滑靴等显然不适用,此类零件的实际工况是变载、高速、高温、润滑等,故设计一款可提供变载荷的摩擦磨损试验机至关重要。本文在分析变载荷理论和电磁激振器工作原理的基础上,以斜盘式轴向柱塞泵关键摩擦副的受力情况为试验机的设计标准,对变载试验机机械系统进行了详细设计,通过ANSYS workbench对试验机系统关键部件进行静力学仿真及响应分析,由Adams对减振设计机构进行动力学仿真分析。论文的主要工作有:(1)对斜盘式轴向柱塞泵中柱塞的运动形式、柱塞-柱塞孔、配流盘-缸体之间的受力方式建立了力学模型,分析了影响上述摩擦副磨损失效的主要受力因素,对滑靴、配流盘即试验机下摩擦副材料的热处理工艺进行探究,并对复杂黄铜进行了力学性能分析,为变载试验机的设计提供理论基础。(2)设计了一种可提供周期性变载荷的摩擦磨损试验机,介绍了变载试验机的工作原理,给出了变载条件下摩擦系数的测量机构及一些关键参数的测量方法。试验机可达到的技术指标:10～500N的加载力、40～400MPa的摩擦应力、1000～3000rpm的转速、17-50Hz的频率、油润滑、0℃～100℃的加热温度。(3)通过UG建立了变载磨损试验机的三维装配模型、给出了试验机二维装配图纸。针对整个试验机系统的圆周运动系统、变载系统、装夹系统、测控系统分别进行了详细设计,完成了试验机主体设计。(4)通过软件ANSYS workbench对试验机整机、旋转主轴、支撑台进行了静力学仿真,对以上三个机构的总形变、X、Y、Z方向的形变进行了分析,并给出了三个机构的等效应变云图及等效应力云图;对整机机构进行了谐响应分析及响应谱分析,完成了强度和刚度校核。(5)对电磁激振器激振杆进行振动特性分析,计算了减振杆的等效刚度与等效质量,通过ANSYS生成模态中性文件,并与Adams/view联合仿真生成柔性杆模型,由Adams对减振杆进行多体动力学仿真。