本发明提供了疲劳测试技术领域内的一种汽车发动机减振齿轮的疲劳试验装置及其方法，包括试验箱和测试电机，试验箱内固连有用于夹紧齿轮的试验夹具，齿轮上连接有测试轴，测试电机与伸出试验箱外的测试轴所在的端部传动连接，在试验箱外的测试轴上连接有用于测试扭矩信号的扭矩传感器和用于测试扭转角度信号的角度传感器，试验夹具上开有容纳槽，容纳槽里侧对应的试验夹具上粘贴有发热片，容纳槽外侧对应的试验夹具内设有弹性圈，弹性圈和发热片之间形成的空间为压紧区，压紧区内过盈配合有压紧组件，压紧组件有若干层具有弹性的压紧单元组成，相邻层压紧单元粘接在一起；本发明可准确确认最薄弱零件是否满足设计要求，测试准确性高。