3.1 Расчет основан на решении дифференциального уравнения Рейнольдса для конечной длины подшипника с учетом корректных граничных условий образования давления:
. (1)
Обозначения приведены в разделе 5. Вывод дифференциального уравнения Рейнольдса приведен в [1]-[3], [11]-[14], решение уравнения - в [4]-[6], [12], [13].
3.2 При решении уравнения (1) были приняты следующие допущения и предварительные условия, допустимость которых подтверждена экспериментально и практически:
- смазочный материал соответствует ньютоновской жидкости;
- режим течения смазочного материала ламинарный;
- смазочный материал полностью омывает поверхности скольжения;
- смазочный материал несжимаем;
- смазочный зазор в нагруженной области полностью заполнен смазочным материалом. Заполнение ненагруженной области зависит от способа подачи смазки в подшипник;
- инерционные, гравитационные и магнитные силы смазочного материала незначительны;
- элементы, образующие смазочный зазор, являются жесткими или их деформация незначительна; их поверхности идеально круглоцилиндрические;
- радиусы кривизны взаимно вращающихся поверхностей велики по сравнению с толщинами смазочного слоя;
- толщина смазочного слоя в осевом направлении (координата ) постоянна;
- колебания давления в смазочном слое в направлении, перпендикулярном к поверхностям скольжения (координата ), незначительны;
- движение, направленное перпендикулярно к поверхностям скольжения (координата ), отсутствует;
- смазочный материал имеет одинаковую вязкость по всему смазочному зазору;
- смазочный материал подается у начала вкладыша или там, где смазочный зазор является наибольшим; давление подачи смазки незначительно по сравнению с давлением смазочного слоя.
3.3 Граничные условия образования давления в смазочном слое должны удовлетворять следующим условиям непрерывности:
- в передней кромке профиля давления: ;
- у торца подшипника: ;
- в задней кромке профиля давления: ;
- .
Для некоторых типов и размеров подшипников граничные условия могут быть уточнены.
Для несплошных подшипников, если удовлетворяется следующее выражение: , - задняя кромка профиля давления лежит в конце выходного отверстия подшипника:
.
3.4 Интегрирование дифференциального уравнения Рейнольдса проводят, используя трансформацию давления, как предложено в [З], [11], [12], путем преобразования в дифференциальное уравнение, которое применяют к системе сеток опорных точек и которое приводит к системе линейных уравнений. Для точности интегрирования важно количество опорных точек, поэтому предпочтительно применять неэквидистантную сетку, как это предложено в [6], [13].