主機系統(tǒng)主要由主機機架、工作臺、移動端測試裝置、固定端測試裝置、輔助測量裝置等組成。
（1）主機機架：作用是支撐工作臺，采用型材焊接成型，保證試驗時的支撐剛度，工作平臺采用鑄鐵平臺。
（2）滑移端測試裝置布置在主機工作臺的左端，滑移端測試裝置由小滑臺移動測量裝置、大滑臺移動測量裝置、擺動裝置三部分組成。小滑臺移動測量裝置由旋轉(zhuǎn)裝置和伸縮移動裝置組成，旋轉(zhuǎn)裝置由伺服電機、主軸箱、扭矩傳感器、夾頭等組成，用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，測試扭轉(zhuǎn)角度和扭矩； 伸縮裝置由直線導軌、滾珠絲杠、步進電機、負荷傳感器、位移傳感器等組成，用來拖動主軸箱移動產(chǎn)生軸向位移； 
大滑臺移動測試裝置由直線導軌、滾珠絲杠、移動電機等組成，用來作為測量滑移曲線時的輔助移動裝置，同時用來調(diào)整試驗空間。
擺動裝置由擺動臺、擺動主軸、擺動臺、扭矩傳感器、角度傳感器、減速機、步進電機等組成，用來產(chǎn)生滑移端的擺角和測試擺動力矩。
（3）固定端測試裝置布置在工作臺的右端，它由萬向節(jié)安裝裝置、擺動裝置、水平軸向移動裝置三套裝置組成。
萬向節(jié)安裝裝置由旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、尾架、夾頭等組成。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用來測試動態(tài)性能時保證萬向節(jié)能夠旋轉(zhuǎn)。
擺動裝置結(jié)構(gòu)與滑移端擺動裝置相同。
水平軸向移動裝置由步進電機、滾珠絲杠、直線導軌、移動平臺等組成。水平軸向移動裝置的作用是用來根據(jù)不同的萬向節(jié)中心距離（萬向節(jié)中心到端面的距離）來調(diào)整萬向節(jié)的中心位置以使萬向節(jié)中心與試驗臺的擺動中心重合。