4秒微重力實驗艙導(dǎo)軌副軸承故障分析

張運山，席 隆

(1.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100094；2.空間應(yīng)用工程及其技術(shù)中心，北京 100094)

0 引言

隨著航天事業(yè)的發(fā)展，人們已經(jīng)開始步入太空時代，越來越多的國家已經(jīng)進入了太空資源的爭奪中，然而太空是與地面完全不同的環(huán)境——微重力環(huán)境。為了能更加清楚清晰的認識在太空環(huán)境中的一系列問題以及獨特的物理現(xiàn)象，人們開始逐步建立起落塔，從而可以在微重力環(huán)境中進行有效的地基實驗。

在地面獲得微重力的手段主要有落塔或落井，如今世界上不少國家根據(jù)空間基礎(chǔ)交叉科學(xué)研究的需要，完成了地基微重力實驗設(shè)施的建立。比如美國NASA的格林2.2 s落塔和Zero-G 5.18 s落井，分別可以實現(xiàn)10-3g和10-5g的微重力水平，澳大利亞的微重力落塔自由落體時間為2秒自由落體距離為20米，中國NMLC的北京落塔實現(xiàn)60米的自由落體距離，塔高100米，可實現(xiàn)自由落體時間為3.6 s，實現(xiàn)10-3-10-5g的微重力水平，日本JAMIC的10 s落井有490米，可實現(xiàn)10-5g的微重力條件；MGLAB的4.5 s落塔入地150米也可實現(xiàn)10-5g的微重力條件，同時德國的不萊梅落塔是雙程落塔塔高146米，自由落體距離為110米可實現(xiàn)10-6-10-7g的微重力條件。

4秒微重力落塔就是在地面模擬太空微重力環(huán)境進行實驗艙加速上升到勻速上升最終進入自由釋放的過程。根據(jù)微重力裝置的俯視圖如圖1所示，其中直線電機動子導(dǎo)軌的精確度要求并不是特別高，本身在運行的過程中就會有較大的力壓在上面，主要是完成給實驗艙提供足夠推力，所以在一定的震動下都是允許的范圍之類的，故研究對象是精度要求更高的實驗艙導(dǎo)軌副裝置。實驗艙導(dǎo)軌裝置是保證實驗艙在整個上升和自由落體過程中相對穩(wěn)定，減少晃動。

圖1 微重力裝置俯視圖

實驗艙導(dǎo)軌副采用的是“滾輪+直線高速導(dǎo)軌”的設(shè)計，實驗艙上下共布置5組滾輪機構(gòu)。內(nèi)塔上安裝3根T形高速導(dǎo)軌，周向均布，每條導(dǎo)軌較長。滾輪在導(dǎo)軌左右兩側(cè)夾緊，可以在導(dǎo)軌上高速平順移動，如圖2所示。

圖2 實驗艙導(dǎo)軌副設(shè)計

隨著科技的進步對于各項系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性越來越得到大家的重視，一個系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定不僅關(guān)系到一個項目的成功與否，更可能對整個項目造成巨大的經(jīng)濟損失甚至更嚴重的情況會對成員的生命安全造成巨大的威脅，即使項目中再容易被忽略的小故障都可能時間的推移以及實驗次數(shù)的增加，不斷傳播造成難以估計的嚴重后果。如2021年6月13日，湖北省十堰市的一個集貿(mào)市場發(fā)生了一起重大的燃氣爆炸事故，導(dǎo)致26人死亡，138人受傷，其直接原因是未發(fā)現(xiàn)并及時排除出該重大隱患；2018年12月26日，北京交通大學(xué)發(fā)生了一次實驗室爆炸事故，導(dǎo)致了三名實驗的學(xué)生死亡。這些因為種種不起眼的小問題導(dǎo)致的大事故一直都時有發(fā)生，所以對于整個安全問題上都要謹小慎微，從而故障分析以及健康診斷也逐步成為大家越來越關(guān)心注意的問題。

應(yīng)對在4 s微重力落塔的背景下，考慮到實驗艙是整器中最重要的一部分，如果實驗艙出現(xiàn)問題，那么對于整個4 s實驗裝置來說影響是非常巨大的。在整器中最容易出現(xiàn)故障的地方就是實驗艙導(dǎo)軌副系統(tǒng)，而在實驗艙導(dǎo)軌副系統(tǒng)中軸承部件又是最頻繁出現(xiàn)故障的部位，所以先針對實驗艙導(dǎo)軌副最易出現(xiàn)故障的滾動軸承部件進行一個深入研究，再考慮整體導(dǎo)軌副各部件之間的故障模式的關(guān)聯(lián)影響。

實驗艙導(dǎo)軌副軸承在長期運行下，極易出現(xiàn)磨損等問題，導(dǎo)致各項指標出現(xiàn)偏差，一旦指標出現(xiàn)了變差，輕者會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不夠嚴謹，嚴重的情況甚至?xí)?dǎo)致整個實驗裝置的報廢[1]。經(jīng)過多方面調(diào)研，可以確定滾動軸承故障中的90%都是有內(nèi)外圈的故障導(dǎo)致的[2]，其中點蝕故障更是其中的重要因素之一，所以將導(dǎo)軌副組件中的軸承部件先具體提出進行單獨建模分析，是極有必要的。在軸承故障分析中，對于故障的特征頻率的提取是完成故障診斷的重要環(huán)節(jié)[3-5]。

考慮到目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，對于軸承的建模方法已經(jīng)比較成熟[6]，如通過脈沖序列通過故障區(qū)域時產(chǎn)生的沖擊振動[7-10]，或者是考慮到通過故障處的形變，導(dǎo)致接觸載荷時會發(fā)生一定的突變，導(dǎo)致軸承產(chǎn)生沖擊[11-14]。對于滾動軸承故障的常用的分析方法一般為時域法，在時域上對于軸承進行一定的監(jiān)測分析，觀察相應(yīng)曲線。但為了較清楚的分析出軸承故障所受到的規(guī)律，通常也會采用頻域分析，通過頻譜圖分析結(jié)果，故有了包絡(luò)解調(diào)分析[15]。在文獻[16]和[17]中McFadden等人就提出了包絡(luò)解調(diào)分析法，并在頻域上通過該方法在軸承的內(nèi)環(huán)實現(xiàn)了單點點蝕和多點點蝕兩種故障模型的建立。在文獻[18]中TANDON等人繼續(xù)將包絡(luò)解調(diào)分析法進行更加廣泛的應(yīng)用，并針對在各個滾動軸承元件上的單點點蝕故障問題進行分析，驗證方法的可行性。文獻[19]中楊將新等人結(jié)合之前軸承內(nèi)外環(huán)的單點點蝕故障模型，加入系統(tǒng)噪聲去驗證該方法，再有擾動干擾的情況下去驗證了包絡(luò)解調(diào)分析法。且結(jié)果完全符合滾動軸承在受到非平穩(wěn)信號時所應(yīng)有的結(jié)果特征[20-21]。

考慮到前人大多采用的是先通過數(shù)學(xué)建模之后再經(jīng)過龍哥庫塔迭代仿真的方法，本文將采用不一樣的仿真方法去驗證實驗結(jié)果以及進行分析。同時大部分在軸承故障診斷的對比實驗都是凱斯西儲大學(xué)的實驗數(shù)據(jù)，采用的都是SKF6205型軸承，驗證性較強但是實用性不夠，在工程中不會都使用該類型軸承。本文將根據(jù)具體實驗艙導(dǎo)軌副使用的軸承部件，結(jié)合軸承在實際運動過程中的條件，考慮到實際工程中的情況進行故障判斷分析。同時在完成了軸承部件分析之后去考慮到對于整個導(dǎo)軌副部件的故障影響，目前較多的導(dǎo)軌副是運用在鐵路和機床上是水平導(dǎo)軌副，本文是運用在微重力實驗艙中的豎直導(dǎo)軌副，也有一定的創(chuàng)新性探索，具有一定的實際意義和理論基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)模型及原理

根據(jù)實驗艙導(dǎo)軌副簡化后如圖3所示，其中包括滾輪固定板、滾輪搖臂、插銷、導(dǎo)軌以及軸承。

圖3 實驗艙導(dǎo)軌副簡化圖

通過滾輪固定板將各部件固定住，導(dǎo)軌在兩個滾動軸承中，同時在滾輪搖臂上可以施加壓力將滾動軸承和導(dǎo)軌夾緊，完成上下滑動。

提取出軸承進行單獨建模，如圖4是滾動軸承的典型結(jié)構(gòu)示意圖，可以了解到軸承的具體組成為軸承的內(nèi)環(huán)和外環(huán)，滾動體(滾珠)以及保持架。保持架起到很好的支撐和保護滾子的作用，使得滾子在內(nèi)環(huán)和外環(huán)的凹槽內(nèi)進行滾動。具體一些參數(shù)規(guī)范表示為：內(nèi)圈滾道平均半徑為Di；外圈滾道平均半徑Do；滾動體中心所在圓的直徑為D；滾動體的平均直徑d；滾珠的數(shù)量為Z；滾動體受力方向與內(nèi)外滾道垂直線的夾角α；內(nèi)圈滾道旋轉(zhuǎn)頻率為fi；外圈滾道旋轉(zhuǎn)頻率為fo。

圖4 滾動軸承的典型結(jié)構(gòu)示意圖

在此實際采用的軸承各項參數(shù)為，滾動體外圈直徑77.48 mm，內(nèi)圈直徑52.52 mm，共有8個滾珠體，滾動體與兩側(cè)滾道的接觸角相等且均是零，即α=0，初始速度以及加速度全部為0，質(zhì)量約為0.56 kg。

在確定軸承相關(guān)參數(shù)定義之后，后文針對故障特征頻率的理論計算，需要滿足以下假設(shè)：(1)滾動體在內(nèi)外環(huán)都是呈滾動運動無任何相對滑動；(2)整個軸承在運動過程中呈理想剛體狀態(tài)，受徑向、軸向載荷時不會出現(xiàn)任何形變。

包絡(luò)分析技術(shù)是在故障診斷方向中非常有效的信號分析技術(shù)。這種技術(shù)最早也叫做高頻共振技術(shù)，是在20世紀70年代由Mechanical Technology公司提出。其主要是通過采取了有效的共振頻率區(qū)，經(jīng)過濾波以及各種變換，最終得到含有故障頻率的低頻信號，此時只要通過對于這種信號的頻譜分析就能很快得出故障。由于這種技術(shù)的準確性和高效性，很快就得到人們的廣泛使用。

在軸承工作時，各滾珠受載情況其實各不相同，滾珠在轉(zhuǎn)動時，達到最底部的滾珠會承載離心力和軸自身壓力的合力，而到達最上面的滾珠則會使得兩力相減。此時如果軸承內(nèi)外環(huán)表面出現(xiàn)點蝕故障，那么滾珠在與故障點接觸時會發(fā)生一定的碰撞從而產(chǎn)生沖擊，這類沖擊較之正常工作是所受到的振動不同，其一持續(xù)時間較短，只會發(fā)生在接觸瞬間，其二頻譜范圍較寬，其可以導(dǎo)致軸承其他部分共振情況。當故障點蝕出現(xiàn)之后，軸承在勻速工作時，滾珠不停轉(zhuǎn)動，勢必會導(dǎo)致出現(xiàn)周期性經(jīng)過故障點，從而產(chǎn)生周期性共振，當然不同類型的故障會對應(yīng)不同類型的周期值，可以通過探測對比所得周期，從而推出軸承的具體故障類型，這也是包絡(luò)分析技術(shù)的基本工作原理[22]。

2 特征頻率計算公式

圖5給出的是一個典型的滾動軸承。與軸承故障特征頻率相關(guān)的幾何參數(shù)都標示在圖上。參考相關(guān)文章[22]可得出具體計算公式。

圖5 典型滾動軸承及幾何參數(shù)

滾子中心對應(yīng)的軸承直徑稱為軸承中徑。根據(jù)上圖中給出的幾何關(guān)系，可知軸承中徑等于：

(1)

Di表示為軸承內(nèi)圈滾道的直徑，Do表示為軸承外圈滾道的直徑。這兩個直徑與軸承中徑的關(guān)系可以寫為：

Di=D-dcosα

Do=D+dcosα(2)

其中：d為軸承滾子的直徑。內(nèi)外滾道的旋轉(zhuǎn)線速度可以寫為：

(3)

式中，ωi為內(nèi)滾道的旋轉(zhuǎn)角速度，ωO為外滾道的旋轉(zhuǎn)角速度。

假如滾子在滾道上為理想的滾動，那么保持架的旋轉(zhuǎn)速度為內(nèi)外圈旋轉(zhuǎn)速度的平均值。

(4)

用頻率表示的話，則為：

(5)

通常情況下，軸承的外圈是固定不動的。那么上面式子可以簡化為：

(6)

保持架相對于內(nèi)圈的滾動頻率可以寫為：

(7)

如果軸承有Z個滾子，那么保持架相對內(nèi)圈滾動一周時，滾子會通過內(nèi)圈固定點Z次。那么滾子通過內(nèi)圈固定點的通過頻率為：

(8)

當外圈保持固定時，簡化為：

(9)

保持架相對外圈的旋轉(zhuǎn)頻率可以類似計算：

(10)

類似的，滾子通過外圈固定點的通過頻率為：

(11)

滾子的自旋頻率可以寫為：

(12)

上面這些特征頻率都是在假設(shè)滾子在內(nèi)外滾道上沒有相對滑動的前提下計算出來的。然而在實際的工程中，以及動力學(xué)仿真的情況下，很難達到這個要求，滾子或多或少存相對滾道產(chǎn)生的滑動。因此，實際測量得到的特征頻率與理論計算值會有一些誤差，需要針對實際情況在一定的誤差范圍內(nèi)進行修改。

3 軸承內(nèi)故障結(jié)果與分析

考慮到在四秒落塔實驗中，實驗艙會出現(xiàn)加速上升到勻速上升最后到自由落體的一個過程，那么實驗艙的速度會處于一個變化的過程。在此，動力學(xué)仿真中將這個變速的過程等效簡化成很多段的勻速過程，通過不同速度下軸承的仿真曲線得出具體的運動軌跡，從而合理的推出在不同速度下運動的情況。同時，對于軸承受載能力也是一個需要驗證的方面，在不同受載情況下不同壓力對于故障結(jié)果的影響也是需要考慮的因素之一。當然在實驗艙運動過程中故障點故障程度已經(jīng)故障部位也都是需要考慮對比的，下面將一一給出實驗仿真結(jié)果圖并進行分析。

首先我們采用了在0.1 s仿真時間，步長為8×10-5，一共采集1 250個數(shù)據(jù)。根據(jù)實際運動狀態(tài)我們設(shè)置的單個軸承承載壓力為5 000 N，轉(zhuǎn)速為240 r/s。

3.1 不同速度對比

在實驗艙運動過程中會有加速上升到勻速運動的過程以及后續(xù)的自由落體運動，這些運動中軸承的速度不是一直不變的，所以針對這種情況，在考慮到算力的情況下決定采用，將不同的速度運動結(jié)果進行對比仿真。將加速的過程看成在無數(shù)個勻速運動的組合，最終通過兩個不同速度的仿真結(jié)果進行推廣。在給定的初始條件下我們得到仿真結(jié)果如圖6、7所示。

圖6 外圈故障點處加速度曲線

通過上文論述到的理論計算公式以及軸承的實際數(shù)據(jù)我們可以得出滾子通過外圈固定點的通過頻率為：

123.45Hz

即在理論計算中滾子通過故障點的頻率為123.45 Hz。圖中在仿真波形中0.1 s的仿真時間內(nèi)共出現(xiàn)了12次波峰，該結(jié)果也是符合理論計算結(jié)果的，后續(xù)還會通過包絡(luò)分析方式計算出仿真結(jié)果與理論計算的具體誤差為多少。

通過圖6和圖7可以得出對于故障產(chǎn)生的沖擊，在仿真結(jié)果上故障點上效果會更明顯，噪音更少，在非故障點處受到的沖擊遠遠小于故障點處。但是外圈上的任一點都符合理論計算的結(jié)果，后續(xù)重點考慮故障點處的仿真曲線?？紤]到干擾原因可能為振動沖擊的疊加以及共振現(xiàn)象等等導(dǎo)致遠離故障點出的外圈加速度效果不如故障點處。

圖7 外圈非故障點處加速度曲線

將圖6數(shù)據(jù)進行包絡(luò)分析，得到的包絡(luò)譜圖如圖8所示，同時也對比一下直接將原始數(shù)據(jù)進行傅里葉變換的結(jié)果圖9所示。

圖8 包絡(luò)譜圖

圖9 原始信號的直接傅里葉變換

圖8和圖9結(jié)果一致吻合理論預(yù)期，同時在240 r/s的轉(zhuǎn)速情況下兩個周期頻率為250，平均每個周期頻率為125，在240 r/s經(jīng)過理論計算出的結(jié)果為123.45 Hz，誤差為1%。符合工程上的誤差允許范圍之內(nèi)。

模擬實驗艙導(dǎo)軌副在加速之后進入更高速的運動狀況，將滾輪轉(zhuǎn)速從240 r/s，改成為360 r/s。其仿真結(jié)果如圖10所示。

圖10 外圈故障點處加速度曲線

將所得圖10和圖6進行對比可以發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)速為360 r/s的時候經(jīng)過故障點的平均沖擊幅值更大一些約為1.6倍和轉(zhuǎn)速差的1.5倍。故可以大膽猜測，轉(zhuǎn)速倍數(shù)約等于幅值倍數(shù)，更快的轉(zhuǎn)速導(dǎo)致更快的沖擊也會加速軸承的損壞。

利用理論計算公式可以得出理論計算值，也符合在0.1秒的時間內(nèi)出現(xiàn)了18次波形的結(jié)果。接下來通過圖11包絡(luò)圖計算出具體誤差值。

圖11 360 r/s數(shù)據(jù)的包絡(luò)譜

通過圖11所示，360 r/s轉(zhuǎn)速的情況下的包絡(luò)分析圖仿真頻率兩個周期為370，平均每個為185和理論計算出的185.18 Hz誤差頻率為0.1%。完全符合工程上的誤差允許范圍之內(nèi)。

3.2 不同載荷對比

模擬實驗艙實際運行過程中，如遇到振動情況將會導(dǎo)致不同軸承的受載情況也不一樣，且不同實驗艙的重量也不一樣，故在加速到360 r/s的基礎(chǔ)上繼續(xù)進行調(diào)整，將單個軸承的5 000 N受載力加大到了8 000 N，通過仿真對比結(jié)果如圖12所示。

圖12 外圈故障點處加速度曲線

將圖12與圖10進行對比可以看出幅值變小，在相同速度的情況下，受載力大的情況下仿真結(jié)果平均幅值變小，分析結(jié)果可能原因為受載力較大，改變物體運動狀態(tài)變難，所以晃動幅度變小。在受載力變大的情況下并沒有改變轉(zhuǎn)速故由公式看的出理論頻率并不會變化仍然是185.18 Hz，同時在該仿真結(jié)果圖中0.1 s時間內(nèi)出現(xiàn)的18次波峰為符合預(yù)期，通過包絡(luò)譜圖13計算出具體誤差值。

圖13 包絡(luò)譜圖

圖14 流程圖

通過圖13和圖11的比較也可以看的出，在幅值上受載力大幅值變小，同時頻率沒有變化，兩次周期的頻率為370，與理論值的誤差仍然為0.1%。

4 導(dǎo)軌副整體故障結(jié)果與分析

前文已經(jīng)闡明在整個導(dǎo)軌副中，軸承部件是最容易出現(xiàn)故障的部件，在詳細要討論完軸承部件的各種故障結(jié)果，仍然不能忽視整個導(dǎo)軌副部件其他部件故障對于數(shù)據(jù)的影響。經(jīng)調(diào)研，大致可以考慮到軸承外部在導(dǎo)軌上的壓潰現(xiàn)象以及導(dǎo)軌上多次摩擦造成的劃痕。將整個模型簡化建模仿真，考慮到如果在導(dǎo)軌上出現(xiàn)故障，對于整個軸承滾動是單一性的故障擾動，如果出現(xiàn)在軸承上，那么擾動是呈周期性出現(xiàn)，具體仿真結(jié)果如下。

4.1 初始條件下導(dǎo)軌出現(xiàn)劃痕

在240 r/s的轉(zhuǎn)速載荷為5 000 N的情況下，單獨導(dǎo)軌上出現(xiàn)單處故障可以較明顯看到在遇到劃痕處軸承上會有明顯的加速度沖擊變化。同時可以合理推斷出如果出現(xiàn)多處且無周期性的沖擊時，為導(dǎo)軌上出現(xiàn)多處故障。

對于出現(xiàn)明顯沖擊加速度的情況，將該擾動疊加到軸承外圈故障數(shù)據(jù)中，整體上依舊會符合外環(huán)故障的理論值，但是在某一個周期內(nèi)出現(xiàn)偏差是因為在該周期內(nèi)遇到導(dǎo)軌上的劃痕造成的影響。

4.2 初始條件下軸承外部出現(xiàn)劃痕

該情況，前期整個導(dǎo)軌副軸承剛開始運動處于不穩(wěn)定的狀態(tài)在穩(wěn)定之后基本上是呈周期變化，將穩(wěn)定之后的數(shù)據(jù)經(jīng)過計算可以得出和240 r/s轉(zhuǎn)速一致的振動周期。且隨著仿真的時間變長，擾動效應(yīng)疊加之后愈發(fā)嚴重。可以通過仿真結(jié)果看出如果出現(xiàn)不符合內(nèi)外環(huán)理論值但符合軸承轉(zhuǎn)動周期的沖擊加速度考慮可能為外環(huán)與導(dǎo)軌滾動出現(xiàn)的故障。

外環(huán)和軌道滾動摩擦中，外環(huán)出現(xiàn)故障對于軸承內(nèi)部故障數(shù)據(jù)影響較大，但是對于工程上定位故障處于軸承或?qū)к壣蠠o影響。將外圈故障注入到軸承內(nèi)部故障的情況，數(shù)據(jù)進行疊加之后可以看出對于整個數(shù)據(jù)影響較大，整個周期都會發(fā)生變化，和理論計算值差異較大，此時可以考慮到是否為軸承內(nèi)部和外部都出現(xiàn)了故障。

4.3 故障類型判斷小結(jié)及流程圖

外部擾動故障雖然對于內(nèi)部軸承判斷有較大的擾動，但依然不影響對于故障的分析，還可以通過數(shù)據(jù)大致分析出是否為幾個故障的組合，對于工程上只需要定位出可能出現(xiàn)的故障的部件，并進行一定的檢修，有實際工程作用。

具體判斷方式可以通過如圖15的流程圖看出判斷步驟。在得到加速度波形之后快速做出定位。

首先考慮是否有周期性，若無周期性必然是導(dǎo)軌故障且可知是導(dǎo)軌表面出現(xiàn)故障；若出現(xiàn)周期再判斷周期是否與轉(zhuǎn)速基本一致，若一致可判斷為軸承外圈出現(xiàn)故障；若不一致在去判斷是否與理論計算值一致，如果符合則為軸承故障，如果部分符合部分不符合則考慮到是軸承加導(dǎo)軌故障；如果是完全不一樣的那么考慮可能是軸承內(nèi)外部都出現(xiàn)故障或全體出現(xiàn)故障。

5 結(jié)束語

本文通過建立具體模型，將實驗艙導(dǎo)軌副最易出現(xiàn)問題的軸承部件進行單獨研究，深入討論了在不同運動狀態(tài)下的滾動體故障情況，根據(jù)滾動體理論計算的故障頻率特征和實際仿真的結(jié)果進行計算對比，驗證了實驗仿真的正確性。同時也考慮到整個導(dǎo)軌副其他可能的故障的影響，將整個導(dǎo)軌副的故障判斷方法列舉出來。可以通過仿真得到如下結(jié)果：

1)同載荷不同速度情況下，速度越快受到的沖擊加速度越大，可以大致推算出不同速度情況下的故障曲線；

2)同速度不同載荷的情況下，載荷越大故障點受到的沖擊加速度也會越大；

3)結(jié)合到整體導(dǎo)軌副上，當軌道出現(xiàn)故障時，會有不呈周期性的沖擊力變化；出現(xiàn)在軸承外部和導(dǎo)軌副的壓潰會有周期性的沖擊力變化。由此也可以檢測出單獨導(dǎo)軌或者軸承外部故障的情況，同時結(jié)合到整體上判斷故障時，對比理論計算結(jié)果可以大致分析是否有多處故障的可能。

4)綜合以上仿真結(jié)果與理論結(jié)果的驗證，本文提供的方法在模擬軸承在實驗艙導(dǎo)軌副中不同的運狀態(tài)下結(jié)果準確，不同于之前大都采用了凱斯西儲大學(xué)的軸承數(shù)據(jù)去進行驗證。我們不僅將不同類型的軸承計算結(jié)果進行對比，同時在整個導(dǎo)軌副上的其他故障討論，具有一定的工程價值，也進一步完善了導(dǎo)軌副故障分析的理論基礎(chǔ)，為后續(xù)深入研究打下一定的基礎(chǔ)。

下一步工作計劃考慮與人工智能結(jié)合，可能會面臨大量數(shù)據(jù)的需要，會完善數(shù)據(jù)的采集方式，不僅僅依賴于仿真得到實驗數(shù)據(jù)，同時將實驗臺得到實驗數(shù)據(jù)結(jié)合起來。所得數(shù)據(jù)全部和人工智能結(jié)合起來，嘗試加入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的集合實現(xiàn)故障結(jié)果的判斷和識別，探索神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加入能否帶來更快更準確的故障類型的判斷從而減少人工的加入。最終可以成功應(yīng)用在實驗艙的運行數(shù)據(jù)處理且完成具體故障的定位，是極具實際工程作用的一個探索研究。