Усталостное разрушение является одной из основных форм разрушения металлических деталей. С момента публикации классической работы Велера по усталости усталостные свойства различных материалов при испытаниях под различными нагрузками и условиями окружающей среды были полностью изучены. Хотя проблемы усталости были замечены большинством инженеров и конструкторов и накоплен большой объем экспериментальных данных, все еще существует много оборудования и машин, страдающих усталостными разрушениями.
Существует множество форм усталостного разрушения механических деталей:
*По различным видам знакопеременных нагрузок ее можно разделить на: усталость растяжения и сжатия, усталость изгиба, усталость кручения, контактную усталость, вибрационную усталость и т. д.;
*По величине суммарных циклов усталостного разрушения (Nf) его можно разделить на: многоцикловую усталость (Nf＞10⁵) и малоцикловую усталость (Nf＜10⁴);
*По температуре и условиям среды деталей, находящихся в эксплуатации, ее можно разделить на: механическую усталость (при нормальной температуре, усталость на воздухе), высокотемпературную усталость, низкотемпературную усталость, холодную и тепловую усталость и коррозионную усталость.
Но существует только две основные формы, а именно усталость сдвига, вызванная напряжением сдвига, и нормальная усталость при разрушении, вызванная нормальным напряжением. Другие формы усталостного разрушения представляют собой комбинацию этих двух основных форм в различных условиях.
Изломы многих частей вала представляют собой преимущественно усталостные переломы при вращательном изгибе. При усталостном разрушении при вращательном изгибе область источника усталости обычно появляется на поверхности, но фиксированного местоположения нет, и количество источников усталости может быть одним или несколькими. Относительные положения зоны источника усталости и последней зоны разрушения обычно всегда меняются местами на угол относительно направления вращения вала. Исходя из этого, направление вращения вала можно определить по относительному положению области источника усталости и области последнего разрушения.
Когда на поверхности вала имеется большая концентрация напряжений, могут появиться множественные области источников усталости. В этот момент последняя зона разрушения переместится внутрь шахты.
