本发明公开了一种重载牵引车Z型导向臂的台架试验装置，包括由两根平行布置的Z型导向臂组成的Z型导向臂组，所述Z型导向臂组上固定有连接支架，所述连接支架上固定有仅传递垂向力的传递轴结构，所述传递轴结构上固定有作动缸固定支架，所述作动缸固定支架的左右两侧分别固定有一个作动缸连接板。通过作动缸固定支架和作动缸连接板安装作动缸，可对Z型导向臂提供大吨位的压力；利用传递轴结构消除了两个作动缸相互作用的侧向力，仅保留了作动缸的垂向力，保证Z型导向臂的受力与实车状态一致的同时，也为其它大吨位试验样件(后簧)试验提供了合理的试验条件；提升了Z型导向臂试验装置的能力，对Z型导向臂的大吨位试验能力进行了补充。