本發(fā)明提供一種可以對齒輪鋼表面進(jìn)行剝層實(shí)現(xiàn)階梯狀結(jié)構(gòu)來測量深度方向殘余應(yīng)力分布的試驗(yàn)夾具。所述上模型蓋底部結(jié)構(gòu)中，除第一模型孔以外的第二模型孔以及更深層模型孔底部為內(nèi)凹槽結(jié)構(gòu)；所述主體結(jié)構(gòu)與所述上模型蓋上均有定位孔；所述下托底中心處開有通孔且有旋轉(zhuǎn)手把裝置；所述上模型蓋兩側(cè)為曲面結(jié)構(gòu)；本發(fā)明的上模型蓋中除第一模型孔以外的其它模型孔背面均有凹槽，可在剝下層時(shí)將高于已剝層面的結(jié)構(gòu)置于凹槽內(nèi)，即使存在一定的誤差，也能通過下托底旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，確保緊密貼合。