本发明公开了一种气门高温疲劳试验机，包括气门座圈、气门、冲击加载装置、气门夹持装置以及用于对气门端面进行加热的加热系统，冲击加载装置包括冲击架以及设置在所述冲击架上的偏心轮、推杆、碟形弹簧组、驱动电机以及推动气门向气门座圈冲击同时通过气门的冲击端头对气门座圈施加压力的加载杆，驱动电机驱动偏心轮转动，推杆下端面与偏心轮相接触，加载杆设置于推杆上方，碟形弹簧组安装在推杆与加载杆之间，气门夹持装置与气门连接，气门设置在加载杆上方。本发明能充分利用碟形弹簧组的小应变大应力特性，能够对气门的冲击端头施加较大的力，从而实现快速疲劳试验，而偏心轮的小角度升程曲线，能够大大降低驱动电机的功率。