CN109883700A - 水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统及其方法，该系统包括基座，基座上设置有安装支架，安装支架上设置有垂向滑动架，垂向滑动架的上方设置有用于对其加载垂向压力的加载装置，垂向滑动架的下方设置有与其横向滑动连接的夹持装置，夹持装置内夹持设置有橡胶块，橡胶块的下方设置有与其摩擦接触的有机玻璃轴，有机玻璃轴的后方设置有用于驱动其旋转的电动机，有机玻璃轴的下方设置有水箱，水箱内设置有潜水泵，潜水泵通过水管将水箱中的水导入橡胶块与有机玻璃轴的接触面。本发明能够模拟不同温度条件和压力条件的工况，实现水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试。

Description

水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统及其方法

技术领域

本发明涉及摩擦振动测试的技术领域，具体涉及一种水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统及其方法。

背景技术

近年来，对新型绿色航运技术的需求不断增加，摩擦学在这类技术的发展中发挥着重要作用。传统推进系统的油润滑轴承污染环境。水润滑尾轴承在船舶工业中得到了广泛的应用。水润滑橡胶尾轴承最早出现在中途岛之战中，由于其耐磨性强、减振性能强、抗冲击能力强，但在舰船启动、停机和低速转动时，水润滑尾轴承接触区表面无法形成流体动压润滑膜，极易产生粘滑现象，因此对水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统及其方法的研究就有了重大意义。

随着对水润滑轴承的不断深入，对水润滑橡胶尾轴承粘滑机理的研究就非常有必要，但粘滑现象产生的机理以及影响因素较为复杂，现有的一种驱动刚度可控的粘滑实验装置，但这种装置不能实现摩擦表面的可视化；还有一种基于粘滑和自锁振动判断的摩擦尖叫声抑制方法，但局限于对摩擦尖叫声的抑制方法，不能全面分析粘滑机理；以及有一些研究是基于摩擦磨损试验机对摩擦振动机理的研究，但摩擦磨损试验机也不能实现摩擦表面的可视化，同时摩擦磨损试验机对摩擦尖叫声的采集比较困难。

目前就国内而言，基于计算机视觉图像处理技术对水润滑橡胶尾轴承粘滑现象的研究比较少，因此设计一种水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，提供一种水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统及其方法，该系统能够模拟不同温度条件和压力条件的工况，实现水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试。

为实现上述目的，本发明所设计的一种水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，包括基座，其特殊之处在于：所述基座上设置有安装支架，所述安装支架上设置有垂向滑动架，所述垂向滑动架的上方设置有用于对其加载垂向压力的加载装置，所述垂向滑动架的下方设置有与其横向滑动连接的夹持装置，所述夹持装置内夹持设置有橡胶块，所述橡胶块的下方设置有与其摩擦接触的有机玻璃轴，所述有机玻璃轴的后方设置有用于驱动其旋转的电动机，所述有机玻璃轴的下方设置有水箱，所述水箱内设置有潜水泵，所述潜水泵通过水管将水箱中的水导入橡胶块与有机玻璃轴的接触面。

进一步地，所述安装支架包括两根立板和设置在两根立板上的L形板，所述L形板的中部设置有与其固定连接的垂向板，所述L形板的底端与两根立板的顶端固定连接，所述两根立板的底端与基座固定连接；

所述L形板上设置有用于供垂向滑动架滑动的垂向导轨，所述垂向滑动架的背侧设置有与垂向导轨滑动连接的垂向滑块；

所述基座上还设置有用于支撑安装电动机的安装座，所述电动机的旋转轴与设置在有机玻璃轴背侧的旋转板固定连接。

进一步地，所述加载装置包括施力横杆、粗调螺柱、橡胶阻尼器、精调螺柱、螺柱加载件、定位螺柱以及垂向推杆；

所述施力横杆的一端与L形板的顶端铰接，所述施力横杆的另一端设置有导向孔；所述橡胶阻尼器的顶端通过螺栓与导向孔悬挂连接，所述粗调螺柱的杆部旋进施力横杆的端部穿入导向孔内与螺栓抵接；

所述橡胶阻尼器的底端与精调螺柱的顶端旋转连接，所述精调螺柱的底端杆部旋入螺柱加载件的顶端与其螺纹连接，所述定位螺柱的顶端杆部旋入螺柱加载件的底端与其螺纹连接，所述定位螺柱的底端通过固定板与基座固定连接。

所述垂向推杆设置在垂向板上与其平行布置，所述垂向板的上设置有套设于垂向推杆外圈的垂向线性轴承；所述垂向推杆的上端与施力横杆的中部铰接，所述垂向推杆的下端与垂向滑动架传动连接。

进一步地，所述垂向滑动架与夹持装置之间设置有滑动连接组件，所述滑动连接组件包括水平导轨、导向轴以及横向线性轴承；

所述水平导轨的顶端与垂向滑动架的底端固定连接，所述水平导轨的底端与导向轴的顶部固定连接，所述横向线性轴承套设在导向轴上与其滑动连接，所述横向线性轴承的底端与夹持装置的顶端固定连接。

进一步地，所述夹持装置包括夹持架，所述夹持架的顶端与横向线性轴承的底端固定连接，所述夹持架的底端设置有用于嵌置橡胶块的夹持口，所述夹持口内设置有楔形夹具块；

所述夹持架的一侧设置有锁紧螺杆，所述锁紧螺杆上套设有弹簧，所述锁紧螺杆的杆部贯穿夹持架的一侧侧壁伸入夹持口内与楔形夹具块抵接；

所述橡胶块上设置有对比线网格，所述对比线网格由若干个正方形格子组成，所述正方形格子的四周填充有油墨。

进一步地，它还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括设置在水箱内的加热装置和用于控制水温的温度控制器，所述温度控制器的控制信号输出端与加热装置的控制信号输入端连接。

进一步地，它还包括摩擦力检测系统，所述摩擦力检测系统包括法向压力传感器、切向压力传感器、压力数据采集器以及第一电脑；

所述法向压力传感器设置在垂向推杆与垂向滑动架之间用于测定对橡胶块垂向向下施加的压力，所述切向压力传感器通过第一安装板安装在夹持架位于锁紧螺杆相对的另一侧，所述第一安装板的顶端与垂向滑动架的底端一侧固定连接，所述垂向滑动架的底端另一侧设置有用于安装水管的第二安装板；

所述法向压力传感器、切向压力传感器的信号输出端分别与压力数据采集器的信号输入端连接，所述压力数据采集器的信号输出端与第一电脑的信号输入端连接。

进一步地，它还包括振动测量系统，所述振动测量系统包括加速度传感器、多通道电荷放大器、以及第二电脑，所述加速度传感器设置在夹持架上与切向压力传感器位于同侧；

所述加速度传感器的信号输出端与多通道电荷放大器的信号输入端连接，所述多通道电荷放大器的信号输出端与第二电脑的信号输入端连接。

进一步地，它还包括噪声与图像采集系统，所述噪声与图像采集系统包括声级计、第二多通道电荷放大器、第三电脑以及高速相机，所述声级计和高速相机与有机玻璃轴正对布置；

所述声级计、高速相机的信号输出端分别与第二多通道电荷放大器的信号输入端连接，所述第二多通道电荷放大器的信号输出端与第三电脑的信号输入端连接。

本发明还提供一种利用上述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统进行测试的方法，包括如下步骤：

1)将橡胶块安装在夹持装置内，启动加热装置对水箱中的水进行加热，并通过温度控制器控制水温；

2)调节加载装置对橡胶块与有机玻璃轴的接触面加载垂向压力，直至达到设定的初始磨合压力值，启动潜水泵将水箱中的水经由水管导入橡胶块与有机玻璃轴的接触面，同时启动电动机开始进行磨合；

3)待橡胶块磨合完成后，调节加载装置增加垂向压力至设定值，调节电动机的转速带动有机玻璃轴继续旋转直至产生粘滑现象，同时通过摩擦力检测系统、振动测量系统以及噪声与图像采集系统采集测试数据；

4)替换新的橡胶块，并重新设定施加的垂向压力值，再重复进行步骤1)～3)；

5)根据摩擦力检测系统、振动测量系统以及噪声与图像采集系统采集的数据进行综合分析，其中具体包括不同载荷下振动响应谱图分析、不同载荷下辐射声谱图分析以及不同载荷下利用切向压力得到的摩擦力以及摩擦系数谱图分析。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

其一，本发明的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统通过夹持装置夹持安装橡胶块，能够通过加载装置对橡胶块施加垂向压力使得橡胶块与有机玻璃轴摩擦接触，同时将水箱中的水导入橡胶块与有机玻璃轴的接触面，从而模拟不同温度条件和压力条件的工况，实现水润滑橡胶尾轴承摩擦振动信号的测试。

其二，本发明利用声级计进行噪声数据采集，利用切向压力传感器和法向压力传感器采样频率进行记录得到摩擦力和摩擦系数数据，利用高速相机记录对比网格线变化图像，实现了不同载荷下水润滑橡胶尾轴承摩擦振动信号的测试。

其三，本发明利用高速相机实现了摩擦副间摩擦振动信息的可视化，并通过对比网格线的变化能够清楚的观察到粘滑现象，实现了图像信号、摩擦信号与振动以及噪声信号之间关系以及规律的研究，实现了水润滑尾轴承在低速、重载下粘滑现象机理的研究。

附图说明

图1为一种水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统的结构示意图；

图2为图1中橡胶阻尼器的局部放大结构示意图；

图3为图1中滑动连接组件的局部放大结构示意图；

图4为图1中夹持装置的局部放大结构示意图；

图5为图1中橡胶块的局部放大结构示意图；

图6为图1中水箱的透视结构示意图；

图7为温度控制系统的控制电路示意图；

图8为摩擦力检测系统的控制电路示意图；

图9为振动测量系统的控制电路示意图；

图10为噪声与图像采集系统的控制电路示意图；

图中：基座1、安装支架2(立板2.1、L形板2.2、垂向板2.3、垂向导轨2.4)、垂向滑动架3(垂向滑块3.1)、加载装置4(施力横杆4.1、粗调螺柱4.2、橡胶阻尼器4.3、精调螺柱4.4、螺柱加载件4.5、定位螺柱4.6、导向孔4.7、固定板4.8、垂向推杆4.9)、夹持装置5(夹持架5.1、夹持口5.2、楔形夹具块5.3、锁紧螺杆5.4、弹簧5.5)、橡胶块6(对比线网格6.1)、有机玻璃轴7(旋转板7.1)、电动机8、水箱9、潜水泵10、水管11、安装座12、螺栓13、垂向线性轴承14、滑动连接组件15(水平导轨15.1、导向轴15.2、横向线性轴承15.3)、温度控制系统16、加热装置17、温度控制器18、摩擦力检测系统19、法向压力传感器20、切向压力传感器21、压力数据采集器22、第一电脑23、第一安装板24.1、第二安装板24.2、振动测量系统25、加速度传感器26、多通道电荷放大器27、第二电脑28、噪声与图像采集系统29、声级计30、第二多通道电荷放大器31、第三电脑32、高速相机33。

具体实施方式

下面结合实施案例详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

如1图所示的一种水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，包括基座1，基座1上设置有安装支架2，安装支架2上设置有垂向滑动架3，垂向滑动架3的上方设置有用于对其加载垂向压力的加载装置4，垂向滑动架3的下方设置有与其横向滑动连接的夹持装置5，夹持装置5内夹持设置有橡胶块6，橡胶块6的下方设置有与其摩擦接触的有机玻璃轴7，有机玻璃轴7的后方设置有用于驱动其旋转的电动机8，有机玻璃轴7的下方设置有水箱9，水箱9内设置有潜水泵10，潜水泵10通过水管11将水箱9中的水导入橡胶块6与有机玻璃轴7的接触面。

上述技术方案中，安装支架2包括两根立板2.1和设置在两根立板2.1上的L形板2.2，L形板2.2的中部设置有与其固定连接的垂向板2.3，L形板2.2的底端与两根立板2.1的顶端固定连接，两根立板2.1的底端与基座1固定连接；L形板2.2上设置有用于供垂向滑动架3滑动的垂向导轨2.4，垂向滑动架3的背侧设置有与垂向导轨2.4滑动连接的垂向滑块3.1；基座1上还设置有用于支撑安装电动机8的安装座12，电动机8的旋转轴与设置在有机玻璃轴7背侧的旋转板7.1固定连接。

如图1和图2所示，加载装置4包括施力横杆4.1、粗调螺柱4.2、橡胶阻尼器4.3、精调螺柱4.4、螺柱加载件4.5、定位螺柱4.6以及垂向推杆4.9；施力横杆4.1的一端与L形板2.2的顶端铰接，施力横杆4.1的另一端设置有导向孔4.7；橡胶阻尼器4.3的顶端通过螺栓13与导向孔4.7悬挂连接，粗调螺柱4.2的杆部旋进施力横杆4.1的端部穿入导向孔4.7内与螺栓13抵接；

橡胶阻尼器4.3的底端与精调螺柱4.4的顶端旋转连接，精调螺柱4.4的底端杆部旋入螺柱加载件4.5的顶端与其螺纹连接，定位螺柱4.6的顶端杆部旋入螺柱加载件4.5的底端与其螺纹连接，定位螺柱4.6的底端通过固定板4.8与基座1固定连接。

垂向推杆4.9设置在垂向板2.3上与其平行布置，垂向板2.3的上设置有套设于垂向推杆4.9外圈的垂向线性轴承14；垂向推杆4.9的上端与施力横杆4.1的中部铰接，垂向推杆4.9的下端与垂向滑动架3传动连接。

如图3所示，垂向滑动架3与夹持装置5之间设置有滑动连接组件15，滑动连接组件15包括水平导轨15.1、导向轴15.2以及横向线性轴承15.3；水平导轨15.1的顶端与垂向滑动架3的底端固定连接，水平导轨15.1的底端与导向轴15.2的顶部固定连接，横向线性轴承15.3套设在导向轴15.2上与其滑动连接，横向线性轴承15.3的底端与夹持装置5的顶端固定连接。

如图4所示，夹持装置5包括夹持架5.1，夹持架5.1的顶端与横向线性轴承15.3的底端固定连接，夹持架5.1的底端设置有用于嵌置橡胶块6的夹持口5.2，夹持口5.2内设置有楔形夹具块5.3；夹持架5.1的一侧设置有锁紧螺杆5.4，锁紧螺杆5.4上套设有弹簧5.5，锁紧螺杆5.4的杆部贯穿夹持架5.1的一侧侧壁伸入夹持口5.2内与楔形夹具块5.3抵接；

如图5所示，橡胶块6的长度为70mm、宽度为30mm、厚度为12mm，橡胶块6上设置有对比线网格6.1，对比线网格6.1由若干个激光打标机印成的600μm×600μm的正方形格子组成，正方形格子的四周填充有白色标记的油墨，正方形格子四周通道槽的宽为130μm，深为150μm，为了保证网格的精度和均匀性，需要在数字显微镜(VHX-2000)下对网格进行检测。

如图6和图7所示，它还包括温度控制系统16，温度控制系统16包括设置在水箱9内的加热装置17和用于控制水温的温度控制器18，温度控制器18的控制信号输出端与加热装置17的控制信号输入端连接。

如图8所示，它还包括摩擦力检测系统19，摩擦力检测系统19包括法向压力传感器20、切向压力传感器21、压力数据采集器22以及第一电脑23；法向压力传感器20设置在垂向推杆4.9与垂向滑动架3之间用于测定对橡胶块6垂向向下施加的压力，切向压力传感器21通过第一安装板24.1安装在夹持架5.1位于锁紧螺杆5.4相对的另一侧，第一安装板24.1的顶端与垂向滑动架3的底端一侧固定连接，垂向滑动架3的底端另一侧设置有用于安装水管11的第二安装板24.2；法向压力传感器20、切向压力传感器21的信号输出端分别与压力数据采集器22的信号输入端连接，压力数据采集器22的信号输出端与第一电脑23的信号输入端连接。这样可以法向压力传感器20、切向压力传感器21以大于5000hz的采样频率进行记录得到摩擦力和摩擦系数数据。

如图9所示，它还包括振动测量系统25，振动测量系统25包括加速度传感器26、多通道电荷放大器27、以及第二电脑28，加速度传感器26设置在夹持架5.1上与切向压力传感器21位于同侧；加速度传感器26的信号输出端与多通道电荷放大器27的信号输入端连接，多通道电荷放大器27的信号输出端与第二电脑28的信号输入端连接。

如图10所示，它还包括噪声与图像采集系统29，噪声与图像采集系统29包括声级计30、第二多通道电荷放大器31、第三电脑32以及高速相机33，声级计30用于采集噪声数据，高速相机33的最大分辨率为1024×1024像素，最大快门速度大于5000帧/秒；声级计30和高速相机33与有机玻璃轴7正对布置；声级计30、高速相机33的信号输出端分别与第二多通道电荷放大器31的信号输入端连接，第二多通道电荷放大器31的信号输出端与第三电脑32的信号输入端连接，采集的图像采用计算机视觉图像处理技术进行运动分析和图像追踪。

本发明的一种上述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统进行测试的方法，包括如下步骤：

1)首先将橡胶块6放置在夹持装置5下端并利用锁紧螺杆5.4锁紧，待橡胶块6安装完成后再通过由加热装置17、温度控制器18组成的温度控制系统16将水润滑所用的水温控制在20℃；

2)调节加载装置4对橡胶块6与有机玻璃轴7的接触面加载垂向压力，通过法向压力传感器20用于测定对橡胶块6垂向向下施加的压力，压力数据采集器22把采集的压力信号传递至第一电脑23，通过第一电脑23实时观察垂向压力值，直至达到设定的初始磨合压力值400N，启动潜水泵10将水箱9中的水经由水管11导入橡胶块6与有机玻璃轴7的接触面，同时启动电动机8开始进行磨合；

3)然后待橡胶块6在磨合完成，即橡胶块6与有机玻璃轴7之间不再产生磨屑后，通过第一电脑23观察法向压力传感器20所显示的垂向压力，调节加载装置4增加垂向压力至设定值200N，调节电动机8的电机转速为20r/min，同时启动由法向压力传感器20、切向压力传感器21、压力数据采集器22以及第一电脑23组成的摩擦力检测系统19；启动由加速度传感器26、多通道电荷放大器27、以及第二电脑28组成的振动测量系统25；启动由声级计30、第二多通道电荷放大器31、第三电脑32以及高速相机33组成的噪声与图像采集系统29；并且在整个过程中需要不停观察第三电脑32显示的实时图像以及对比线网格6.1变化，当压力、温度以及橡胶试块所用材料合适时候就可以观察到粘滑现象，并通过这些测试系统采集捕捉粘滑现象的测试数据；

4)然后松开锁紧螺杆5.4，换上新的橡胶块6，接着利用锁紧螺杆5.4将新橡胶块进行压紧锁死，通过调节加载装置4和观察第一电脑23上的由法向压力传感器20传来法向压力信号依次设置法向压力为400N和600N，然后重复步骤1)～步骤3)，收集各种系统采集的数据，并且为了保证重现性，每一种实验条件进行三次实验。

5)根据摩擦力检测系统19、振动测量系统25以及噪声与图像采集系统29采集的摩擦力和摩擦系数数据、振动数据、噪声数据、图像数据进行数据综合分析，其中具体包括不同载荷下振动响应谱图分析、不同载荷下辐射声谱图分析以及不同载荷下利用切向压力得到的摩擦力以及摩擦系数谱图分析，进而分析获得粘滑现象产生的机理以及影响因素。

以上，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，其余未详细说明的为现有技术。

Claims (10)

1.一种水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)上设置有安装支架(2)，所述安装支架(2)上设置有垂向滑动架(3)，所述垂向滑动架(3)的上方设置有用于对其加载垂向压力的加载装置(4)，所述垂向滑动架(3)的下方设置有与其横向滑动连接的夹持装置(5)，所述夹持装置(5)内夹持设置有橡胶块(6)，所述橡胶块(6)的下方设置有与其摩擦接触的有机玻璃轴(7)，所述有机玻璃轴(7)的后方设置有用于驱动其旋转的电动机(8)，所述有机玻璃轴(7)的下方设置有水箱(9)，所述水箱(9)内设置有潜水泵(10)，所述潜水泵(10)通过水管(11)将水箱(9)中的水导入橡胶块(6)与有机玻璃轴(7)的接触面。

2.根据权利要求1所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，其特征在于：所述安装支架(2)包括两根立板(2.1)和设置在两根立板(2.1)上的L形板(2.2)，所述L形板(2.2)的中部设置有与其固定连接的垂向板(2.3)，所述L形板(2.2)的底端与两根立板(2.1)的顶端固定连接，所述两根立板(2.1)的底端与基座(1)固定连接；

所述L形板(2.2)上设置有用于供垂向滑动架(3)滑动的垂向导轨(2.4)，所述垂向滑动架(3)的背侧设置有与垂向导轨(2.4)滑动连接的垂向滑块(3.1)；

所述基座(1)上还设置有用于支撑安装电动机(8)的安装座(12)，所述电动机(8)的旋转轴与设置在有机玻璃轴(7)背侧的旋转板(7.1)固定连接。

3.根据权利要求2所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，其特征在于：所述加载装置(4)包括施力横杆(4.1)、粗调螺柱(4.2)、橡胶阻尼器(4.3)、精调螺柱(4.4)、螺柱加载件(4.5)、定位螺柱(4.6)以及垂向推杆(4.9)；

所述施力横杆(4.1)的一端与L形板(2.2)的顶端铰接，所述施力横杆(4.1)的另一端设置有导向孔(4.7)；所述橡胶阻尼器(4.3)的顶端通过螺栓(13)与导向孔(4.7)悬挂连接，所述粗调螺柱(4.2)的杆部旋进施力横杆(4.1)的端部穿入导向孔(4.7)内与螺栓(13)抵接；

所述橡胶阻尼器(4.3)的底端与精调螺柱(4.4)的顶端旋转连接，所述精调螺柱(4.4)的底端杆部旋入螺柱加载件(4.5)的顶端与其螺纹连接，所述定位螺柱(4.6)的顶端杆部旋入螺柱加载件(4.5)的底端与其螺纹连接，所述定位螺柱(4.6)的底端通过固定板(4.8)与基座(1)固定连接。

所述垂向推杆(4.9)设置在垂向板(2.3)上与其平行布置，所述垂向板(2.3)的上设置有套设于垂向推杆(4.9)外圈的垂向线性轴承(14)；所述垂向推杆(4.9)的上端与施力横杆(4.1)的中部铰接，所述垂向推杆(4.9)的下端与垂向滑动架(3)传动连接。

4.根据权利要求3所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，其特征在于：所述垂向滑动架(3)与夹持装置(5)之间设置有滑动连接组件(15)，所述滑动连接组件(15)包括水平导轨(15.1)、导向轴(15.2)以及横向线性轴承(15.3)；

所述水平导轨(15.1)的顶端与垂向滑动架(3)的底端固定连接，所述水平导轨(15.1)的底端与导向轴(15.2)的顶部固定连接，所述横向线性轴承(15.3)套设在导向轴(15.2)上与其滑动连接，所述横向线性轴承(15.3)的底端与夹持装置(5)的顶端固定连接。

5.根据权利要求4所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，其特征在于：所述夹持装置(5)包括夹持架(5.1)，所述夹持架(5.1)的顶端与横向线性轴承(15.3)的底端固定连接，所述夹持架(5.1)的底端设置有用于嵌置橡胶块(6)的夹持口(5.2)，所述夹持口(5.2)内设置有楔形夹具块(5.3)；

所述夹持架(5.1)的一侧设置有锁紧螺杆(5.4)，所述锁紧螺杆(5.4)上套设有弹簧(5.5)，所述锁紧螺杆(5.4)的杆部贯穿夹持架(5.1)的一侧侧壁伸入夹持口(5.2)内与楔形夹具块(5.3)抵接；

所述橡胶块(6)上设置有对比线网格(6.1)，所述对比线网格(6.1)由若干个正方形格子组成，所述正方形格子的四周填充有油墨。

6.根据权利要求5所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，其特征在于：它还包括温度控制系统(16)，所述温度控制系统(16)包括设置在水箱(9)内的加热装置(17)和用于控制水温的温度控制器(18)，所述温度控制器(18)的控制信号输出端与加热装置(17)的控制信号输入端连接。

7.根据权利要求6所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，其特征在于：它还包括摩擦力检测系统(19)，所述摩擦力检测系统(19)包括法向压力传感器(20)、切向压力传感器(21)、压力数据采集器(22)以及第一电脑(23)；

所述法向压力传感器(20)设置在垂向推杆(4.9)与垂向滑动架(3)之间用于测定对橡胶块(6)垂向向下施加的压力，所述切向压力传感器(21)通过第一安装板(24.1)安装在夹持架(5.1)位于锁紧螺杆(5.4)相对的另一侧，所述第一安装板(24.1)的顶端与垂向滑动架(3)的底端一侧固定连接，所述垂向滑动架(3)的底端另一侧设置有用于安装水管(11)的第二安装板(24.2)；

所述法向压力传感器(20)、切向压力传感器(21)的信号输出端分别与压力数据采集器(22)的信号输入端连接，所述压力数据采集器(22)的信号输出端与第一电脑(23)的信号输入端连接。

8.根据权利要求5～7任一项所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，其特征在于：它还包括振动测量系统(25)，所述振动测量系统(25)包括加速度传感器(26)、多通道电荷放大器(27)、以及第二电脑(28)，所述加速度传感器(26)设置在夹持架(5.1)上与切向压力传感器(21)位于同侧；

所述加速度传感器(26)的信号输出端与多通道电荷放大器(27)的信号输入端连接，所述多通道电荷放大器(27)的信号输出端与第二电脑(28)的信号输入端连接。

9.根据权利要求1～7任一项所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统，其特征在于：它还包括噪声与图像采集系统(29)，所述噪声与图像采集系统(29)包括声级计(30)、第二多通道电荷放大器(31)、第三电脑(32)以及高速相机(33)，所述声级计(30)和高速相机(33)与有机玻璃轴(7)正对布置；

所述声级计(30)、高速相机(33)的信号输出端分别与第二多通道电荷放大器(31)的信号输入端连接，所述第二多通道电荷放大器(31)的信号输出端与第三电脑(32)的信号输入端连接。

10.一种利用权利要求1～9任一项所述的水润滑橡胶尾轴承摩擦振动测试系统进行测试的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将橡胶块(6)安装在夹持装置(5)内，启动加热装置(17)对水箱(9)中的水进行加热，并通过温度控制器(18)控制水温；

2)调节加载装置(4)对橡胶块(6)与有机玻璃轴(7)的接触面加载垂向压力，直至达到设定的初始磨合压力值，启动潜水泵(10)将水箱(9)中的水经由水管(11)导入橡胶块(6)与有机玻璃轴(7)的接触面，同时启动电动机(8)开始进行磨合；

3)待橡胶块(6)磨合完成后，调节加载装置(4)增加垂向压力至设定值，调节电动机(8)的转速带动有机玻璃轴(7)继续旋转直至产生粘滑现象，同时通过摩擦力检测系统(19)、振动测量系统(25)以及噪声与图像采集系统(29)采集测试数据；

4)替换新的橡胶块(6)，并重新设定施加的垂向压力值，再重复进行步骤1)～3)；

5)根据摩擦力检测系统(19)、振动测量系统(25)以及噪声与图像采集系统(29)采集的数据进行综合分析，其中具体包括不同载荷下振动响应谱图分析、不同载荷下辐射声谱图分析以及不同载荷下利用切向压力得到的摩擦力以及摩擦系数谱图分析。