一种台式小型双轴机械加载装置，涉及一种对各向异性材料施加双向载荷的机械加载装置。该装置包括组合框架和加载传动系统，所述的加载传动系统包括水平方向加载装置和竖直方向加载装置，可以分别在水平方向和竖直方向加载。该装置利用内部和中间悬浮框架的自平衡反馈系统在十字形试件中间实现均匀的双向载荷场，避免了实验过程中出现试件的中心偏离和重新回到加载装置中心的波动过程，从而获得材料在双向载荷场的作用下真正的物理力学特性；并且降低了对传感装置一致性的要求和对试件夹持调整的难度，提高了工作效率。本发明具有小型化的特点，加工简单方便，成本低廉，容易实现。