本发明公开了一种轮胎三向刚度实验装置，包括底座、对称安装在底座上的两套门形框架、横梁、动态加载装置、支撑装置和夹紧装置，所述两套门形框架借助于螺栓固定安装在底座两端，两套门形框架顶部固定安装横梁，横梁中部设有向下的动态加载装置，所述支撑装置固定安装在底座中部、且位于动态加载装置正下方，所述夹紧装置固定安装在两套门形框架内侧；通过更换作动头及调节轮胎实验位置，实现在一套装置上对不同型号轮胎的垂向、纵向和侧向动态刚度的测量；所安装的直线位移传感器，可以测得在各个方向上位移的大小，力传感器可以测得在各个方向上受力的大小，从而计算出各个方向上的动态刚度；与现有实验装置相比，结构简单、操作方便、成本低。