基于SIMOTION的接触疲劳试验机控制系统设计

陈古波，李建尧

（重庆理工大学 a.电气与电子工程学院；b.机械工程学院，重庆 400054）

滚动接触疲劳试验是研究材料在模拟工况条件下滚动接触疲劳性能的主要方法。滚动接触疲劳试验机是开展滚动接触疲劳试验的主要装备，用于测试齿轮、轴承等基础零部件材料接触疲劳寿命［1］。为了确保疲劳试验能够得到精确、可靠的试验结果，试验机需准确模拟试验工况，并具备长时间、不间断运行和准确记录运行数据的功能。因此，稳定、可靠的系统是试验机正常运行的重要保障。

近年来，疲劳试验技术相关的研究受到国内外学者越来越广泛的关注［2］。杨育林等［3］研发了一种杠杆加载式超硬涂层材料滚动接触疲劳试验机，实现了精确监控和诊断试件接触表面疲劳状态等功能；王磊等［4］研发了一种气动加载的五球疲劳试验机，采用带有跟踪滤波的智能电控系统，实现试验机大载荷、高转速运行等功能；陶立辉等［5］基于STM32单片机研发了合金材料疲劳试验机控制系统，实现了试验机的无极调速、间隔控制及疲劳次数统计功能。

目前，疲劳试验机控制系统虽能基本满足试验要求，但仍存在不能准确控制滑差率及试验载荷等试验条件的问题。为此，基于自主设计的新型智能滚动接触疲劳试验机，以SIMOTION运动控制器为核心，设计了试验滑差率和试验载荷控制系统，实现了滚滑摩擦的滚动接触疲劳试验工况的准确模拟，并通过试验验证了控制系统的功能和控制精度。……