1、微动磨损试验装置的发展现状
在微动磨损的试验装置中，接触模式的不同必然导致接触面积、接触应力分布等参数的差异，因此对材料微动磨损特性产生影响。两固体的接触方式不外乎有三种，即点接触、线接触和面接触。其中，面接触试验的重复性不好，在磨损试验系统中很少采用；点接触的重复性最好，线接触次之，其中点接触以球/平面和轴线相互垂直的正交圆柱接触最为常见。
对于微动磨损试验系统，最关键的部件是输出位移的驱动装置。在国内外的微动磨损研究中，采用的试验设备可谓各式各样，往往针对不同的研究对象，研制和使用不同的试验装置，至今国际上尚无统一标准。
目前，在国内外摩擦试验机市场上的商业化微动磨损试验系统屈指可数。其中，位移控制精度最好，当属英国Phoenix公司的TE77电液伺服微动磨损试验系统，如图1所示，该系统采用卧式设计，可模拟流体介质和不高于500℃的高温环境；由于液压系统幅频特性的限制，位移幅值较大时频率不能过高，因此通常试验频率不高于10 Hz。美国布鲁克UMT多功能摩擦磨损试验机采用电机和凸轮机构驱动，最小位移幅值控制到25 μm，使其很难获得微动部分滑移区和混合区的数据。德国SRV高温摩擦磨损试验机的最小位移幅值在50 μm或100 μm以上，实际上相对运动已处于滑动范畴，不能算作真正意义上的微动磨损试验机。
图1 TE77电液伺服微动磨损试验系统
近年来，美国、加拿大、日本、韩国、印度、瑞典、意大利等国家的不同研究者开发了不同的微动磨损试验设备进行研究，按照驱动方式，归纳起来可大致分为四类：
（1）机械式：设备简易，造价低，通常使用凸轮或偏心轮机构。该类设备频率较低，且难以实现极小振幅的运动（大于25 μm），精度差，但可得到较稳定的的位移振幅或激振力，较容易模拟工程中的微动实例。
（2）电磁式：采用电磁激振器输出相对位移，最大优点是频带宽，可模拟高频（可达几百赫兹）微动；缺点是激振力和位移振幅不高且控制精度差，激振力相对较小。
（3）电液伺服式：由液压作动器输出位移，能进行实时控制，控制精度高，目前最小位移幅值可控制到1 μm，并受液压作动器幅频特性影响，国际上能达到该指标的液压作动器不多。其缺点是体积较大，液压系统维护成本较高，频率不高。高精度电液伺服式微动试验机位移的恒幅可控性好，非常适合实时获取微动运行特性曲线。
（4）其他：压电驱动具有控制小位移幅值（<0.1 μm）和具有高频率(>200 Hz)的优点，且结构简单，但压电陶瓷在高温下驱动特性将丧失，不宜制作高温微动磨损设备。另外，音圈电机作为一种较新的驱动技术（控制指标：位移幅值可达1 μm，频率>200 Hz），是具有发展潜力的微动驱动装置。
2、微动磨损试验装置目前存在的问题
当前微动磨损试验研究设备存在的主要问题如下：
⑴ 具有复杂运动方向、低的位移幅值控制、大位移幅值跨度、大运动频率跨度的试验设备尚待突破。
⑵ 微动的驱动方式陈旧，像压电、音圈电机驱动等新技术鲜见。
⑶ 试验环境的模拟单一，通常为单因素模拟。
⑷ 微动接触界面的动态检测手段不多，通常采集相对位移和摩擦力（或摩擦系数）。
⑸ 未见多功能、模块化、智能化的微动磨损综合测试系统。
3、全模式微动磨损试验系统
全模式微动磨损试验系统（图2所示）是我司独立自主设计开发的一款功能全面的摩擦磨损试验机，覆盖所有微动磨损、冲击磨损和滑动磨损试验场景需求，可进行点、线、面下的各种环境模拟试验。试验系统采用模块化设计，可进行各种运动模式组合，满足对各种复杂损伤形式的微动磨损实验模拟，技术指标国际领先，如图3所示。
图2 全模式微动磨损试验系统
图3 全模式微动磨损试验系统技术指标
