本发明涉及一种齿轮同步的定位装置及其使用方法,所述齿轮同步的定位装置包括：支撑座,燃料棒可转动地安装在所述支撑上；直线机构,包括安装在所述安装基础上的驱动件以及连接在所述驱动件上的活动件,所述驱动件用于驱动所述活动件沿所述燃料棒的长度方向直线移动；压紧块,所述压紧块固定在所述活动件上,所述压紧块被配置为通过随所述活动件的直线移动将绕丝缠绕并压紧在所述燃料棒上；驱动机构,安装在支撑座上,所述驱动机构被配置为用于驱动所述燃料棒转动。所述齿轮同步的定位装置能够将绕丝高精度和高效率地缠绕、同步固定在燃料棒的外表面上,并能实时检测绕丝的螺距,提高了缠绕精度、效率和成品率,加工的带绕丝燃料棒能够被用于准确分析燃料组件内部冷却剂的流动特性等。