Введение.
Как отмечается в научной литературе [1–3], подшипники с газовой смазкой обладают некоторыми оригинальными качествами в сравнении с другими типами подшипников. Например, подшипники на газовой смазке имеют малое значение силы трения, могут работать при недопустимых для других подшипников значениях температур, не загрязняют окружающую среду, могут обеспечить большую точность вращения вала. Разумеется, есть и особенности, препятствующие их широкому применению, такие как меньшая подъемная сила в сравнении с подшипниками с жидкостной смазкой, чрезвычайно высокие технологические требования к точности изготовления узлов подшипника.
Необходимым условием устойчивой работы подшипника на газовой смазке с принудительным нагнетанием газа является наличие дросселя, исполняющего роль регулятора давления смазки в рабочем зазоре. Последние могут быть выполнены в виде тонких отверстий, узких щелей, пористых тел. В монографиях [2, 3] обосновывается, что применение пористых вставок имеет ряд преимуществ перед другими способами дросселирования газа. В этом случае за счет лучшего распределения давления нагнетаемого газа обеспечивается большее значение подъемной силы и такие подшипники менее склонны к неустойчивой работе.
Трудоемкость расчета газовых подшипников с пористыми дросселями обусловлена высокими затратами на составление программ по численному интегрированию уравнений, описывающих распределение давления в трехмерном дросселе и рабочем зазоре. Потому исследователи уделяли внимание также разработке менее трудоемких приближенных методов. На применение некоторых из них к расчету подшипника указывается в обзорной статье [4], где приводятся, например, понятия эффективной толщины тормозящего слоя, эквивалентного зазора. В работе [5] предлагается, при определенных упрощениях, метод решения дифференциальных уравнений, описывающих распределение давления газа в пористом теле и рабочем зазоре подшипника, в виде рядов, ограниченных некоторым числом членов.