高频疲劳试验机在各种类型的疲劳试验机中具有结构简单、使用操作方便、效率高、耗能低等特点，所以它被广泛地应用在航空、航天、冶金、高等院校科研和教学及工业生产等各部门。

高频疲劳试验机可以用来测试各种金属材料和一些非金属材料抵抗疲劳断裂性能，绘制疲劳寿命曲线（S-N曲线）；配以各种专用夹具，可以用来测试各种零部件的疲劳寿命。目前很多高等院校、科研部门和工矿企业的力学实验室均采用高频疲劳试验机进行断裂韧性试验，测试金属材料裂纹扩展速率及材料的门坎值[9]。

1.3  国内外研究现状

1.4  本课题主要研究内容

    本课题所要设计的自动机冲击疲劳试验装置，要求其可以模拟自动机冲击疲劳过程核心问题是如何解决试验机加载问题，加载机构的重要要求之一是保证该机构产生冲击脉冲的稳定性[21]。动载控制系统作为高频疲劳试验系统的一个重要组成部分，它的精度与性能直接影响最后整个控制系统的性能，进而影响到高频疲劳试验系统[22]。

对冲击加载机构的基本要求为：

① 加载机构能够使冲头的速度可以调节；

    ② 冲击的频率也可以进行调节；

    ③ 加载机构的运动为周期性往复运动，且运动需要稳定、可靠。

    此外，数据采集系统也非常重要。需要收集的试验数据包括：载荷大小、冲击频率和疲劳寿命。其中，载荷测试系统由传感器、测量放大电路和显示仪表组成，用来检测试验过程中试验机给试件施加的载荷值；交变载荷循环计数系统由接近开关和电子式累加计数器组成；激振频率可通过测试电机输出转速转换得到。转速测量系统则由测速发电机、信号放大器和数字显示表构成[23]。

2  方案设计源]自{751^*论\文}网·www.751com.cn/

    本章主要介绍本次设计的疲劳试验机的结构方案，其主要设计的思路，要求及采用的原理等内容。

2.1  总体设计思想

在自动机寿命研究中，冲击疲劳是影响寿命的重要因素，自动机在工作中发生多次碰撞，如闭锁面、击针、击锤、拉壳钩等的重要工作部位经常破损，达不到全枪寿命，需要配备1～2个备件。但是对于这些构件何时更换无法确定，自动机冲击疲劳试验装置可以模拟自动机冲击疲劳过程，研究自动机的破坏规律，为确定自动机构件的寿命提供依据。

本次设计的疲劳试验机主要用于如击针、击锤、拉壳钩等自动机关重件的疲劳寿命测试。相对于闭锁面支撑面、缓冲器及枪机框后坐到位撞击面等结构，其冲击能量属于较小的。由于自动武器在工作时的状态大多都是水平放置的，为了更加符合实际情况去模拟它们的冲击疲劳过程，故采用的是卧式疲劳试验机。

2.2  设计要求与技术参数

卧式冲击疲劳试验机主要试验对象为“击锤、击针、拉壳钩”等自动机主要承力构件。自动机工作时,这些关重件会受到冲击载荷的作用，并发生碰撞。为了模拟自动机的冲击疲劳过程，拟采用一个相同的冲量来对自动机进行冲击。当选取好冲头的质量时，冲击的冲量值便由冲头的冲击速度来决定。本次试验要求其冲击速度可以调节。

此外，自动机构件的寿命不仅与冲击的速度有关，还与冲击的频率有关，故本次试验对试验机的冲击频率也要求可以进行调节。