一种内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性试验系统，包括安装在底座上的驱动电机，驱动电机和转轴前端连接，转轴内部设置有平行轴旋转热管冷却结构，转轴前端外部设有陶瓷加热圈，陶瓷加热圈由可调直流电源供电；转轴中部为绝热段，包裹保温棉进行隔热；转轴后端设置冷却腔室，利用压缩空气对冷却腔室进行强制对流冷却，转轴后端端头设置有电涡流位移传感器，采用热电偶测量转轴的表面温度，热电偶的测温信号通过无线测温模块进行传输，在计算机上存储和显示；本发明能对内置平行轴旋转热管冷却结构的转轴在不同转速、加热功率和传热流体的充液率等因素影响下的传热性能和机械性能进行测试，具有成本低廉、通用性强等优点。