本发明公开了一种用于强化高强度齿面的超声高速喷丸系统，包括：加工台，安装有第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构用于装夹工件并带动工件运动；超声振动变幅杆，竖向设置且与第二驱动机构连接以沿一竖向轴线旋转，所述超声振动变幅杆上安装有多组压电致动器；圆盘，设于超声振动变幅杆中部并径向向外延伸，外周设有反弹端面，所述圆盘位于多组压电致动器引起的超声振动变幅杆的振动波峰处。本发明利用超声振动变幅杆的超声振动和圆盘的振动反弹，对喷丸进行加速，以提高喷丸的速度和冲击能量，保证其满足高硬度工件表面的加工。