本文简要介绍了国内外航空机轮刹车专业概况和航空机轮设计基本内容和要求,详细阐述了航空机轮轮毂结构设计具体内容及要求、有限元理论在轮毂应力分析中的应用以及航空机轮轮毂结构分析软件包的开发应用,并通过对已有的某型机轮进行优化设计研究,对航空机轮及其轮毂结构特点、受力特点进行了详尽分析,提出了进行机轮结构优化设计的基本原则、思路、方法、内容,详细论述了机轮轮毂结构强度、刚度、关键部位设计方法和要求,通过理论分析并结合工程实践对机轮轮毂结构优化设计得出了一些重要的观点和结论.优化设计课题研究所开发的航空机轮轮毂结构分析软件包实现了有限元分析全过程的图形化、自动化,功能完备,使用方便,可满足机轮轮毂结构分析计算和优化设计的要求.优化设计实例达到了降低轮毂整体应力水平、同时减轻重量10％的要求,对今后的软件应用和优化设计工作具有较大的参考价值.课题研究成果已应用于多种产品(包括机轮轮毂及类似结构)的研制,用于轮毂结构分析计算、强度校核及优化设计,在新型号产品设计中发挥重要作用,先后进行了一百多次的有限元分析应用.