本发明属于橡胶疲劳测试技术领域，特别涉及一种汽车轻量化零件疲劳试验装置。包括下挤压台、升降驱动机构、升降平台、高速分离免真空负压机构Ⅰ、高速分离免真空负压机构Ⅱ及橡胶疲劳裂纹检测模块，其中下挤压台的底部具有用于放置减振密封橡胶的仿形凸模，升降驱动机构设置于下挤压台的顶部，且输出端与升降平台连接；高速分离免真空负压机构Ⅰ和高速分离免真空负压机构Ⅱ对称设置于升降平台的底部，且用于同步对减振密封橡胶进行挤压疲劳试验，橡胶疲劳裂纹检测模块设置于升降平台的底部，用于检测减振密封橡胶的疲劳状态。本发明避免分离真空负压影响疲劳测试结果，提高了橡胶寿命预测的精度，降低橡胶寿命预计的时间成本、场地成本。