四球摩擦磨損試驗機由主軸驅動系統、油盒與加熱器、試驗力傳感器、摩擦力測量系統、微控液壓加載系統、計算機控制系統（包括各個主參數的設定、控制、報警等單元）等部分組成。它們都安裝在以焊接機座為主體的機架中。

3.1主軸及其驅動系統

主軸是由變頻電動機通過變頻調速系統驅動，速度無級調速。通過圓弧齒同步帶調速系統把電機的功率傳遞到主軸上。

試驗機主軸系統的安裝調試，技術難度大，故不要輕易拆裝清洗。本主軸傳動系統可以在200～2000r/min范圍內正常工作，由于應用了變頻調速系統，故其在低轉速下具有高的傳動力矩。本試驗機的主軸上裝有一測速片，通過傳感器實現測速。本機通過變頻器的控制，當大負荷試驗過程中突然出現摩擦力矩較大時，主軸力矩迅速增加，變頻器過電流保護，主軸立即自動停車；本機設有計時單元（分、秒預置），時間超預置自動停車系統。

恒旭特制擴展式主軸，可以用來設計其它形式的摩擦偶件，夾具以擴大四球摩擦試驗機的使用范圍。

3.2微控液壓加載系統

本試驗機是通過液壓油缸的活塞來對鋼球施加60～10000N的軸向壓力負荷，為了適應長時間負荷試驗的要求，如1小時392N、1200r/min的長磨試驗，本機采用了負荷保持閥的結構。

3.3磨斑的測量

鋼球磨斑的測量是利用經過改裝的測量顯微鏡來完成的，測量精度為0.01mm,通過對測量顯微鏡的改裝，能在不取出鋼球的情況下，對油盒中三個鋼球的磨斑進行測量。測量時先將油盒放置在與顯微鏡安裝在一起的油盒頭座上，使鋼球對準顯微鏡的物鏡，再轉動調焦手輪，求得清晰的磨斑。然后旋轉橫向測微手輪，使目鏡中十字分劃線的縱線與磨斑左右邊緣分別相切，測微手輪上刻度線讀數的差值，即為磨斑橫向的直徑；同理旋轉縱向測微器，使目鏡中的十字分劃線的橫線分別與磨斑前后邊緣分別相切，縱向測微器上刻度線讀數的差值，即為磨斑縱向的直徑，兩直徑的算術平均值即為該鋼球的平均磨斑直徑。旋轉油盒，用同樣的方法依次測量出另外兩鋼球的平均磨斑直徑。三鋼球平均磨斑直徑的算術平均值即為本次試驗的平均磨斑直徑。

3.4摩擦力測定和油盒

試驗過程中，所有四個球的接觸點都必須浸沒在潤滑劑中，當鋼球摩擦副工作時，通過力傳感器產生一個與受力大小相對應的微小信號，經摩擦力矩測量系統顯示摩擦力矩的數值。可以根據試驗中摩擦力矩大小分別預置摩擦力矩數據，實現摩擦力矩過預置自動停車功能。

在高溫油盒外裝有功率為250W額定電壓為36V的環狀加熱器，溫度傳遞元件是Pt100鉑電阻，通過溫控表對試驗溫度從室溫～250℃進行數顯控制與報警，并將信號輸入到微機控制系統。溫控精度可控制在±2℃。