工程中有很多零构件都是在重复冲击碰撞载荷条件下工作的,像枪械自动机上的关键受力件击锤、击针和拉壳钩等。这些零部件作为枪械上的关重件,其受撞击的表面非常容易出现损伤和毁坏,如果超过受力极限甚至会导致这些关重件的失效而造成一定的工程危险。本论文就是针对目前缺少用于冲击自动机关重件的试验机而开设的课题,为满足枪械自动机关重件的冲击疲劳要求,设计开发了一种应用于冲击枪械关重件的卧式冲击疲劳试验机,并进行了相关的有限元分析和实验研究。本论文提出三种设计方案,综合分析各个方案的优缺点,最终确定该试验机主要采用机械结构,利用凸轮与弹簧之间的能量转换实现对试件的多次冲击。该试验机的冲击频率在0-17Hz之间可无级调节,冲头行程为30mm,根据冲击能量的要求设计了三组刚度不同的弹簧,通过调节弹簧的预压量来达到调节冲击能量和冲击速度的目的。采用Kistler的9331B型拉压力传感器(量程为20kN,敏感度-3.851PC/N)、Kistler电荷放大器、NI公司的PXI4472B数据卡及计算机来实现冲击力实验数据的采集；采用MEMRECAM GX-1 ST-751高速摄像仪获得冲击过程中冲头的位移,采样频率设置为1500fps。建立了冲击疲劳试验机加载机构的多体动力学仿真模型,仿真结果表明该试验机运行可靠、稳定；建立了冲击疲劳试验机加载机构的有限元仿真模型,分析加载机构的接触应力。研制了小吨位高频枪械自动机关重件冲击疲劳实验样机,并进行了样机调试,调试结果表明该机运行稳定、控制可靠能够近似模拟多冲碰撞类零构件的实际工况。