本发明提供一种倾转旋翼机同步传动轴系试验台，包括同步传动轴系、加载组件、配重组件、立柱桁架组件、悬臂梁桁架组件、测量控制组件、驱动装置、激振器、保护罩。本发明考虑了倾转旋翼机同步传动轴系的结构组成及工况特点，以倾转旋翼机单侧机翼中的同步传动轴系为试验对象，通过悬臂的桁架结构模拟柔性机翼梁，支撑并安装同步传动轴系，由配重组件模拟发动机短舱作用在机翼上的惯性载荷，加载组件模拟中间附件系统负载和另一侧同步传动轴系负载，激振器的激振力模拟机翼上的外部激振力；通过测量控制组件对同步传动轴系的动态响应进行测量，并进一步的控制驱动装置、激振器、测功机，对多种工况进行模拟。本发明还涉及一种试验台试验方法。