本文对悬臂式汽车车轮动态弯曲疲劳试验机的核心部件——加载轴系统的疲劳性能进行了研究。建立了加载轴系统的力学模型,对其受力情况进行了理论分析与数值计算。并且分析了试验机发生共振以及半倍频振动的可能性。利用有限元分析软件Ansys Workbench静力学分析模块中的疲劳工具对加载轴系统的疲劳寿命进行了运算,运算结果表明加载轴系统符合设计使用要求。本文还分析了该系统的动力学性能。将模态分析的结果与试验机工作时获取的频率信号进行了比较,发现试验机不存在发生共振的可能,但是有发生半倍频振动的可能；选取应变片输出的应力数据所组成的应力圆为检验指标,分别进行了数值模拟和实验研究。将从试验机获取到的应力圆数据与有限元谐响应分析中获取到的应力圆数据进行比较,最终认定了有限元疲劳寿命分析的结果是正确的。