本发明公开了一种自润滑齿轮啮合传动热分析试验台，属于齿轮检测领域。其包括：试验台底板、自润滑齿轮驱动装置、试验台下导轨、成像装置、自润滑齿轮负载装置。该装置可通过平移导轨实现自润滑齿轮驱动装置和自润滑齿轮负载装置的自由移动，进而更换不同尺寸参数的齿轮进行测试，红外热像仪与高速摄像机可沿相机环形滑轨移动，实现齿轮啮合过程的三维立体检测；通过红外热像仪检测自润滑齿轮啮合传动过程中的生热和散热过程，并通过高速摄像机观察自润滑齿轮高速啮合传动过程中齿面热变形以及磨损情况。本发明的技术方案可检测不同工况、不同尺寸以及不同类型自润滑齿轮的生热散热过程以及高速啮合过程，便于新型自润滑齿轮的研究设计。