本发明提供了一种大振幅自由竖向和扭转耦合振动风洞试验装置,属于自由竖弯和扭转耦合振动的风洞试验装置技术领域。齿块固结在横梁两端,固结在模型两端的螺杆和横梁及齿块随模型做竖弯和扭转耦合振动,带动与其啮合的齿板及固定齿板的滑块沿固定在地面上的导轨做上下往复平动,连接在滑块上的竖向弹簧为模型悬挂系统提供扭转和竖向刚度,弹簧只有竖向线性拉伸变形,而不发生侧向倾斜,保证模型的竖向线性扭转和竖弯刚度,侧向自由度被有效约束。本装置可实现模型大幅自由竖弯和扭转耦合振动,弹簧只有竖向伸缩变形而不发生侧向倾斜,不存在传统自由振动试验装置中弹簧发生明显倾斜而无法保证线性扭转刚度的问题,且约束了模型不会发生侧向振动。