轮轨黏着是特殊的轮轨滚动摩擦现象,用台架试验研究轮轨黏着-蠕滑动态特性是一种有效方法。小比例试验台试验结果与线路结果偏差大,全尺寸试验台更接近线路真实状态,但常规全尺寸试验台常用机械开环方式,设备投资多、能耗大;故研究面向轮轨黏着-蠕滑试验的经济型模拟试验台具有重要意义。本文采用机械封闭原理及主动差速器加载方法,围绕基于差速器的轮轨摩擦模拟测试系统展开的相关研究工作如下:首先,从机械封闭、法向力加载、滑差速度稳定性、检测精度等方面分析评价国内外轮轨摩擦模拟试验台,明确轮轨摩擦模拟测试系统的组成。研究机械封闭节能试验技术在齿轮试验、材料试验中的应用,形成轮轨摩擦模拟测试系统的初步概念。其次,分析轮轨黏着与蠕滑现象,研究黏着-蠕滑特性试验的测试方法及成果,通过研究机械封闭原理及其应用,确定以行星差速器加载的轮轨黏着-蠕滑测试系统概念性设计。采用Hertz模拟准则,编写模拟试验台参数计算MATLAB程序,计算校核试验台关键参数,确定本测试系统的设计需求。计算模拟轮径840（1:4）、1050（1:5）和1260 mm（1:6）等情况下实验室加载法向力、扭矩,接触斑尺寸、应力分布等关键数据,为轮轨摩擦模拟测试系统设计提供基础数据。然后,根据轮轨黏着-蠕滑特性试验的测控需求,设计系统的机械结构,完成标准件选型和非标零件的设计,分析主要误差,校核主要承受载荷零件的强度、刚度。根据测试系统进行黏着-蠕滑特性试验的控制需求,完成伺服控制系统硬件选型及设计;根据试验测量需求,采用Lab VIEW和PXI-6123采集卡完成数据采集与处理系统设计。最后,确定轮轨黏着-蠕滑试验的方法和试验步骤。对轮轨摩擦模拟数据采集与处理系统进行调试,进行轮轨黏着-蠕滑特性曲线的模拟数值仿真试验,验证了数据采集与处理系统功能。上述研究工作表明:基于差速器的轮轨摩擦模拟测试系统具有良好的可行性,为建立全尺寸试验台打下基础。