随着人们生活水平的不断提高,汽车已成为常用的交通工具。轮胎作为保持车辆正常运转的重要部件,其耐磨性能对轮胎寿命、汽车行驶及安全都有较大影响。路面作为车辆行驶的唯一载体,其耐磨性会直接影响道路寿命和车辆行驶安全。因此,对轮胎与路面耐磨性研究具有重大意义。由于大多数传统试验机无法真实模拟轮胎-路面相互作用下的磨损状态,为了使研究过程更接近实际情况,本文提出了一种主要用于测试轮胎-路面相互作用下耐磨性的试验装置,并对其进行设计研究。由于正常情况下轮胎-路面的磨损周期长且耗能大。本文通过对车轮运动状态分析,提出磨损测试装置采用两轮模式使测试车轮产生一定滑移率,在铺有实际路面材料的环道上直立运行的方案。该方案可加快轮胎-路面磨损,缩短试验周期。由于没有制动装置,有效地降低了能耗。本文分析了磨损测试装置的连接方式及运行机制,并从运动学和动力学角度讨论了该装置的力学状态和和动力传递方式。根据功率分析和运行速度要求,选定了配套用的变频电机。对结构进行了具体设计并校核其强度、寿命,特别考虑了高速旋转时离心力的影响。对复杂结构采用有限元方法进行仿真分析,确保结构性能满足要求。对该装置的测试系统进行设计,给出了测试车轮与路面之间的摩擦力及摩擦系数的计算方法。设计了用于测量摩擦力和轮胎负载力的传感器,并选配了信号调理器。